「Online Science Fair 2020」の期間中、生徒の研究発表が続いています。

発表には「パワーポイント」でのスライドショーに、生徒が実際に発表している映像を組み込む形式をとっています。
タイ王国プリンセスチュラポーン科学高校（PCSHS-P）との科学交流に向け、高校2年生の理数キャリアコースから生徒5名が選抜され、11月より準備が行われてきました。ネイティブスピーカーの先生から原稿作成や発表構成に助言をいただきながら、2ヶ月間の発表準備を終え、直前には発音、発表への指導が行われました。新型コロナウイルスの感染対策を余儀なくされ、研究が思い通りに進まないなか、5名の生徒がそれぞれの力を最大限に発揮することができました。英語での発表では、普段の会話ではなかなか使用しない専門的な単語の発音に初めは苦労をしましたが、何度も何度も繰り返し練習するうちに自信をつけ、流暢な表現に変わっていきました。発表練習を繰り返すうちに、生徒自身が研究を深く理解していく様子が見られるのも、この取り組みにおける特徴のひとつです。

完成した動画は限定公開でYouTubeにアップロードされ、両校の間で公開されています。PCSHS-Pの代表生徒13名も同様に発表動画を公開し、両校の高いレベルでの研究交流がコロナ渦で行えたことには大きな意義がありました。現在はYouTubeのコメント機能を利用し、お互いの研究へ生徒同士がコメントや質問のやりとりが行われています。

実際に顔を合わせる日はまだいつになるか不明瞭ですが、国境を越えた科学交流が確かにここには繰り広げられています。

本校では毎年4月にタイ王国プリンセスチュラポーン科学高校（PCSHS-P）の生徒・教員を招いて「Science Fair」を実施しています。
今年度はコロナ渦で日本に招待することができないため、「Online Sciece Fair 2020」と題し、特設WEBページ内での動画を利用した科学交流・文化交流や、「MEET」を利用したバディ交流を行います。

去る1月27日の開会式では「MEET」で両校とタイ生徒の自宅をつなぎ、両校長の挨拶、参加する生徒・教員の紹介、学校紹介等を行いました。タイと日本の共通言語として全て英語で交流を行いました。短い時間ではありましたが、バディとして活動するお互いの顔を見ることができる貴重な機会となりました。
開会式を経て、今後の活動がさらに楽しみになりました。

女子校の本校と、現在SSH指定校である豊島岡女子学園高等学校、更にSSH校で共学校である多摩科学技術高等学校の女子生徒たちが、理系女子育成プロジェクトを立ち上げました。このプロジェクトは、科学教育の推進に寄与するSSH（スーパーサイエンスハイスクール）の趣旨に沿う、学校間で連携しながら科学振興を進めていく一大プロジェクトです。

企画名は、GiS（Girls in STEAM）、つまり「女子生徒中心の科学系交流会」の立ち上げです。10月2日は、その第一回企画会議で、新型コロナ感染予防を考慮して、ZOOMを活用してオンラインミーティングでの実施となりました。

生徒はそれぞれ自分の研究分野について説明し合い、お互いの興味関心についての理解を深め、今後の交流会の方向性について、話し合いました。 まだそれぞれに様々な制限があり、本日は約40分程度の交流でしたが、各学校ともに研究に関する意見交換はしっかりできた第一回会議でした。 次回は多摩科学技術高校に集合して、実際の科学実験の素材を紹介しあい、より具体性のある話し合いをしていこうということで、 11月14日(土)午後3時から、3校による第2回会議を行うことが生徒間で決定されました。

運営の主体を生徒たちに置いて、多くの経験ができることを目指したこの交流会、今後の展開が楽しみになりました。

科学知講座『先輩の研究から学ぶ課題研究の手法の1例～測定装置としてのiPadの利用～』では、本校の理数キャリアコースの卒業生で、課題研究活動で顕著な業績を挙げた2名を講師として招き、その活動の軌跡をたどることで課題研究の手法を学びました。
今年度より高校1年生は全員がiPadを所持しています。理数キャリアコースでは今までにiPadを用いた研究活動を多く行っているので、その経験を生徒に還元すべくiPadのアプリ活用についても扱いました。本講座には15名の生徒が参加しました。

まずはじめに、本講座の内容を料理のフルコースに例え、本日の流れについて説明しました。本講座を最大限に生かすためには『課題研究とはなにか』『課題研究活動で得られる力は何か』『課題研究で習得した力はどう役立てるか』(前菜・スープ)をまずはじめに知った(味わった)上で、『文京の課題研究の特徴・長所』(魚料理)、『先輩の活動を追体験する』(肉料理)を学ぶ(味わう)ということです。

理数の課題研究活動は、『色々なことに疑問を持ち興味を持つことができる』『自分で色々なことを学習できる(自分で学ぶ力が育つ)』『何をすればいいか自分で判断できる』『自分の意見を正確かつわかりやすく相手に伝えられる』『自分がやりたいことが見つかる』ことに繋がります。この学びで得られる力は、教育改革によって大学入試でこれから非常に強く求められるようになった『新しい学力』そのものです。探究活動を通じて自分の興味や関心に対して真摯に向き合うことで、高校生として全国トップレベルの成果を挙げた卒業生2名による講話や、現在の高校3年生が取り組んできた最新情報を担任として指導してきた視点を交えて、授業を展開しました。

卒業生からは、大学進学や就職活動をする際に自分の中に1つの芯があることが大事であり、それが自分たちにとっては課題研究活動であったこと、答えのない問いを探究していく活動は最初は不安しかなかったが、自身の努力で自分だけの答えを掴むことができたこと、そういう活動で得られた経験は一生のものなので、一生懸命頑張ってみるとよいという体験談が語られました。生徒達にとってまだハッキリと形が見えなかった探究活動について、最終的に目指す形がおぼろげながら見えてきたようです。

次に行われたのは、iPadのアプリを測定機器として活用するという講義です。卒業生は2人とも課題研究活動の記録や実験にiPadを用いていました。1人はiPadのマイクと音の解析アプリを用いることで、楽器の音色を解析し成果を挙げています。

本校の課題研究活動では、まずは身近な範囲で実験を繰り返し行い、基礎スキルを身につけることを重視しており、必要に応じて大学や研究施設などの専門的な設備を用いるなどと発展させています。受講対象の１年生の生徒達はiPadを持っていますので、センサーアプリを有効活用することは研究上大きな力になります。『iPadのカメラアプリ』『iPad内蔵の各種センサー(加速度・圧力・磁力・回転・音)を使用するアプリ』などを実際に使うことで、その機能の多様さを学習しました。

【生徒の感想】
今日の講座は、私にとって素晴らしい講座になりました。この講座を受けることになってからは、先輩たちはどんな研究をしたのかとても気になったため楽しみでした。思った以上にすごい方が来たので、学ぶことがたくさんありました。

私は課題研究はあまり興味はありませんでした。でも今回した科学知講座で改めていろんなことが知りました。また、先輩は課題研究で賞をとったり、就職でいろんな人に自分の努力を認めてくれたことを聞いて、大事なんだな〜と深く知れました。

科学知講座『日常のなかの「問い」をみつめよう』では、電子回路技術やプログラミングの活用について学びます。温度センサーなどいろいろな計測機器に使用されるセンサーの特徴を知り、課題研究で必要なデータを収集するための回路を自作することに挑戦する体験も行います。この講座には、理数キャリア1年生の22名の生徒が参加しました。

はじめに、今回の講座で使用するマイコンArduinoを使った生理心理学入門のお話をききました。併設大学の先生が、この講座のために様々な説明動画を準備してくださいました。 計測装置自作の意義について説明を受け、生徒たちの表情が引き締まります。

最初の実験は、照明器具に採用されているLEDを光らせるための簡単なプログラミングを行い、LEDの点滅時間を制御する実験から始めました。
Arduinoを動かすには、プログラムを書き込む必要があります。 まず、PC上でプログラムを書くための環境を準備します。 英語のwebサイトを真剣に眺め、必要なツールをインストールします。 このソフトウェアでプログラムを書き、正しいか確認し、エラーが出なければArduinoに書き込みます。 また、温度センサーなどいろいろな計測機器に使用されるセンサーを動作させるプログラムを作成し、その回路を用いた実験を行いました。

最後は、今までに使ったセンサーやプログラムを組み合わせ、自分で設定した仮説を検証する実験を行いました。 緊張している心理状況を実験で可視化するにはどうするか、という課題です。 安静時と緊張時の体温変化を調べるために、怖い動画をネットで検索してみたりなど、各々が考え出した個性的な実験ができていました。

今回の講座では、基本的にはあらかじめ用意されたプログラムを使いました。 一連の作業に慣れてきたところで、プログラムの中身を理解して、書き換えにも挑戦しました。
プログラムを1から書くわけではなくとも、それぞれ何かしらのエラーが出てしまい、一度でうまくいくことは少なかったです。 エラーメッセージとにらめっこし、プログラムの問題なのか、マイコン上での接続の問題なのか、一つ一つ可能性をつぶしていきます。 問題解決のため、自主的に検索している姿も見られました。 また、早く終わったチームは、躓いているところへ積極的に教えに行きました。 それぞれ試行錯誤して、LEDを点滅させたり、センサーを使って自分たちが欲しいデータを収集できたときには歓声が上がりました。

実験のための計測機器を考えて、必要なデータを収集するための回路・プログラムを作成し、実験方法を考えてデータを収集するという、一連の課題研究の流れを体験できたと思います。
実験の後は、講義や実験で学んだり気づいたことを、ポートフォリオで振り返りました。自分の言葉で表現することで、講座の意義をあらためて認識できました。

【生徒の感想】
プログラミングはものすごく難しくて、限られた人にしかできないものだと思っていました。しかし講座を受けて、まず誰にでもどこでもやることができるのだということに驚きました。また、様々なことができるということが凄いことだと思いました。

最初は上手くできるか不安でした。でも、講師の先生方が丁寧に優しく教えてくれたのでとてもわかりやすく、最後までしっかりやることが出来ました。とても楽しかったです。これから実験したりすることも多くなると思うのでそこで今回学んだことを活かして行けたらいいなと思います。