小学生を対象とした実験教室「親子で体験！Super Science Laboratory 2019」の今回のテーマは「バチッとビックリ！せいでんきの ひみつ」です。

高校1年生から3年生の有志10名がTAとして事前学習を行い、小学生にわかりやすい説明ができるようしっかり準備して実験教室に参加しました。3年生の中には先生役を務める生徒もおり、後輩たちも真剣に説明をききました。

静電気について学ぶ前に、まずは乾電池と豆電球を使った実験を行い、物には電気を通しやすい物と通しにくい物があることを確認しました。この、電気を通しにくい物には静電気が生じやすくなります。ここから、電気を通しにくい物を使って静電気を発生させ、実験を２つ行いました。

ポリエチレンで作った電気クラゲを浮かせる実験では、静電気発生のメカニズムや電気の性質を学習しながら、電気クラゲがなぜ浮くのかを考えました。
次に、アルミホイルとコルク瓶を使って、箔検電器作りに挑戦です。箔検電器は物が電気をもつか調べる装置です。
自分たちで作るのは大変でしたが、TAの助けをかりながら試行錯誤してがんばります。手作り箔検電器によって、電気クラゲの実験で使った物が電気をもっていたことが確認できました。

最後に、静電気の放電について学習し、百人おどしの実験で放電を体験しました。最後はバチッとビックリしましたが、静電気について楽しく学ぶことができました。

高校2年 理数キャリアコース所属の生徒が、第17回 高校生科学技術チャレンジ(Japan Science ＆ Engineering Challenge 通称JSEC(ｼﾞｪｲｾｯｸ)：朝日新聞・テレビ朝日主催)において、ファイナリストとして12月14日・15日に行われた最終審査に臨み、【審査委員奨励賞】を受賞しました。2014年度に続く、本校2人目のファイナリストです。
研究テーマは、【数学】「ピザの定理の正N角形への拡張 －内部２N角形と外部の対称性を用いた証明－」です。

また、同大会にて高校3年 理数キャリアコース所属の生徒ならびに２年理数キャリアコース所属の生徒が、【物理・天文学】「トライアングルの能力を効果的に引き出すための周波数解析 ～叩き方の違いが2種類のトライアングルの音色に与える影響の調査～」の研究テーマで【入選】しました。

【審査委員奨励賞】の２年生の言葉
・数学という世間一般には評価されにくい分野の研究で最終審査会という場に立てたこと、そして結果がメディアにも取り上げられていることに驚きを感じています。この結果で満足せずに、今後も邁進していきたいと思います。

【入選】の３年生と２年生の生徒の言葉
・私の3年間のトライアングルに関する研究活動の集大成が、JSEC入賞という大変権威のある大会において、高い評価を頂けたことを大変うれしく思います(3年)。
・研究で知ることができたトライアングルの音色に関する知見をこれから吹奏楽部での活動に生かしていきたいです(2年)。

JSECとは、全国の高校生と高等専門学校生を対象にした科学技術の自由研究のコンテストです。
「出る杭こそ伸ばせ」をコンセプトに、日本全国の卓越した研究活動を行なっている生徒を広く集め、日本における科学技術水準の向上を目的とした、大変意義のある格式高い大会です。 また、この大会は高校生対象の研究活動のコンテストの最高峰の1つであり、上位入賞者はアメリカで行なわれる高校生研究活動の世界大会ISEFへ、日本代表として派遣されます。

審査は予備審査・１次審査・最終審査の３段階で行なわれ、一定レベルに達していない研究は最初の予備審査すら通過できません。今年は、全国から267 件の研究作品の応募があり、【審査委員奨励賞】の受賞は、予備審査通過・1次審査通過・最終審査という過程で、全研究中のBEST 16に該当します。【入選】は予備審査通過でBEST 71です。

JSEC2019最終審査会進出研究
JSEC20191次審査進出研究

残念ながら、日本代表としてISEFへ参加するBEST 7 には届きませんでしたが、両生徒共に自身の研究活動が日本全国レベルであると高く評価されたことを大変喜んでおりました。審査委員奨励賞受賞の生徒は、本校の海外教育連携校である科学高校とのサイエンスフェアへの派遣生徒の一人で、1月にタイを訪問します。

本校は、３コース制（理数キャリア・国際教養・スポーツサイエンス コース）の教育プログラムのもと、各コースで探究力育成プログラムを展開していますが、その中でも、難関と呼ばれるJSECで課題研究活動が評価され、入賞・入選という優れた成果を残し、見事に開花したことは、参加生徒自身が大きな自信と喜びを得ただけでなく、研究仲間や指導陣にも多大な喜びをもたらすことになりました。生徒たちが身につけた研究力を今後の活動に活かして、更に成長してくれることを期待しています。

最終審査の様子は、youtube上のテレビ朝日公式チャンネルで紹介されています。

東海大学チャレンジセンター（TDST）主催の、IWRC(Intelligent Water Rocket Competition)2019が開催され、本校からは高校2年の生徒6名が2チームに分かれて参加しました。

IWRCは高信頼性ものづくり体験イベントです。マイコンを用いた模擬人工衛星をペットボトルロケットに搭載して打ち上げ実験を行い、結果を競います。各チームがマイコンを使ったミッションを設定し、ミッションの達成度、チームでの開発の進め方、安全・信頼性対策が評価されます。

9月9日(月)から90日間の開発期間の中で、試行錯誤を重ね、ペットボトルロケットの作成と、ミッション達成を目指しプログラミングを行いました。今回参加の生徒達は昨年に引き続いての出場ですが、昨年よりも難しいミッションを設定し、開発にのりだしました。ミッションには難易度があり、難易度が高いほど得点が高い反面、失敗時の減点も大きくなり。昨年よりも活動できる時間が限られるなか、活動記録を忘れず、スケジュール管理をしながら開発を行い大会に臨みました。

11月24日(日)に参加した試験打上では、水の量や機体の設置を調整しながら数回の打ち上げを経て、最終的に両チームともパラシュートがひらき、機体を軟着陸させることができました。衛星をのせない状態での機体打ち上げでしたが、成功への手ごたえを感じました。

そして迎えた12/8(日)の競技大会当日には、4名の生徒が衛星とロケットを抱え東海大学湘南キャンパスに集まりました。まずは各チームのアピールタイムがあり、開発のポイントや意気込みを審査員に伝え、機体打ち上げの順番を待ちます。

打ち上げは、事前に申請した競技シーケンス(打ち上げ作業手順)に沿って作業を行います。安全確認ができ、1チーム目は無事高く打ち上げることができました。その後、機体は大きく弧を描き、パラシュートは開いたものの、地面に軟着陸する前に木の枝にひっかかりました。
2チーム目は無事に打ちあがったものの、予定より低い高度で落下をはじめ、パラシュートが開く前に地面についてしまいました。

両チームとも悔しい結果となりましたが、回収した機体の観察や打ち上げ動画の検証などを行い、今後の実験に活かす姿勢がみられました。結果だけで考えると大成功とはなりませんでしたが、打ち上げ作業手順が最も優れていたと評価され、シーケンス賞を受賞することができました。

長野先生の講座も2日目。今日の講座では、マイコンのArduinoにいろいろなセンサーを取り付けて、プログラムを入力しながら操作をさせました。

昨日、皮膚温を測定する実験で使った温度センサー、フルカラーＬＥＤ、気温・湿度・気圧を測る気象センサーなど、様々なセンサーをArduinoに取り付けていきます。はんだ付けもだいぶ慣れてきて、手際も良くなりました。Arduinoのプログラムを追加・修正することで、グラフをなめらかな曲線で表示できるようにもなりました。そのままではArduinoが認識できないＬＥＤも、web上のライブラリーを検索してみると、他の人が開発した修正プログラムが見つかりました。ＬＥＤの色や明るさ、点滅間隔など、プログラムの修正も、おもしろくなってきたようです。

これからのみなさんの課題研究にも、今回の講座で学んだマイコン制御のセンサー活用スキルが応用できるようになるといいですね。頑張ってください。

高校1年理数キャリアコース対象の科学知講座、本日のテーマは「ワークショップ　作って学ぶ心理学」。指導講師は、文京学院大学人間学部准教授の長野祐一郎先生です。

先生のご専門は「実験心理学・生理心理学」という分野で、自律神経反応による生理反応の変化を測定することで、感情状態を類推しようという研究を行っています。しかも、高額な計測機器を使わずに、マイコンとセンサーなどで計測器を自作して、企業とも連携しながら様々な研究を進めていらっしゃいます。
今回の講座でも、さっそく指先にテープで貼った小さなセンサーで皮膚温度を測り、緊張状態とリラックス状態をパソコン画面のグラフで確認する実験から始まりました。手のひらにものるマッチ箱ほどの小さな機器で、いろいろなデータが正確に測定できることにびっくりです。

今回使用したArduinoというマイコンは、世界中の研究者が様々な研究での計測に使われていて、いろいろなセンサーとつなぐプログラムはweb上で公開されています。3Dプリンターも活用しながら自分の研究で使いたい計測機器を自作することで、安価でどんな研究も行うことができるので、今までにない研究もできる可能性があるということです。
Arduinoにプログラムを入力してLEDを動作させたり、はんだ付けも初めて経験した、という生徒がほとんどでしたが、みんな一生懸命取り組んでいました。
明日の講座では、実際にArduinoにいろいろなセンサーにつないで、プログラミングをしながら動かしてみるそうで、楽しみです。