日誌

理数科NEWS

活躍する卒業生

本校理数科卒業生 黒石あかりさん(2019年3月卒業)、現在は東京工業大学 生命理工学院 生命理工学系 学士課程で学んでいます。

大学のWebサイトに紹介されていますので、ご覧ください。

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理数科説明会 

 

 10月24日(土)、本校で理数科説明会が実施されました。

         1回目(13:00~14:30)、2回目(14:20~15:50)

Ⅰ 全体会 (しらこばと会館)

校長挨拶 

校長

       理数科主任挨拶

理数科主任挨拶

   生徒による理数科の紹介

   理系部活動・同好会の紹介

 

 

 

 

 

 

 

Ⅱ 体験授業 (各実験室・講義室)

  数学講座「数学する精神」・・・(1+x)の展開から数学の論理の構築を考える

   

  

 

  

 

 

 

 

 

 

物理講座「センサーによる運動の解析」・・・タブレットを用いて台車の運動を学ぶ    

                  

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

化学講座「超!低温の世界を知ろう」・・・液体窒素を使った実験を行う

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

生物講座「遺伝子の正体」・・・染色体に含まれるDNAを抽出する実験で遺伝子を学ぶ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

地学講座「恒星の色」・・・分光器を使って星の色を考える

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 参加者は2回合わせて200名(中学生+保護者)でした。どの体験授業も中学生の皆さんが熱心に参加されていて、担当教員も授業時間をオーバーしてしまうほどでした。

 本校の理数科の特徴を理解していただけましたか。ぜひ理数科で一緒に学びませんか。

  

  

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活躍する卒業生

本校理数科卒業生で現在は東京工業大学講師の多久和理実さん、大学では「科学史」「科学コミュニケーション」を担当され、科学上のさまざまな概念や、科学を探求する仕事が歴史的にどう変わってきたのかを大学生に伝えておられます。


(東工大HPより転載)

先日、多久和さんが、科学考証という形で携わったNHKのドラマ「決してマネしないでください。」の放送が開始されました。
本校で講演をいただいた時に、紹介されたこともあり、母校生徒のためにと改めてご連絡を頂きました。

監修・考証の仕事は「面白さ」を優先した結果、「正確さ」が犠牲になってしまい、詳しい人が見れば「もっと正確に表現すべき」と感じる部分がでてしまう難しさもあるとおっしゃっていました。

多久和さんの仕事や監修・考証の仕事、マンガ等と科学史をどう結びつけるかということに興味がある方は下記のリンクを参照してください。

【関連リンク】
NHKのドラマ「決してマネしないでください。」 https://www.nhk.or.jp/drama/yoru/ketsumane/
科学史は残された結論の裏にある試行錯誤を考えることに楽しさがある(東工大HP) https://educ.titech.ac.jp/ila/news/2019_10/058071.html 
科学マンガの監修の仕事について https://gendai.ismedia.jp/articles/-/56689  
『現代思想』11月号「科学史とエンターテインメント」 http://www.seidosha.co.jp/book/index.php?id=3360
 ・・・マンガやドラマ等のエンターテインメントと科学史をどう結び付けるかという点についてのコラム
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理数科行事 報告に関するお知らせ

本校は2018年度(平成30年度)よりスーパーサイエンスハイスクール(SSH)に指定されました。

理数科の取り組みもSSH事業の一環として行うため、今後の報告は【SSH】のページにて行います。ぜひご覧ください。
(カテゴリを「理数科」で絞っていただくと、理数科のみを対象とした行事が表示されます)

こちらは理数科にのみ関わるものを掲載いたします。

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【1年理数科】課題研究発表会

3月14日(水)理数科1年生の課題研究の発表会がありました。

1年生の課題研究は、11月頃に各班で地学・生物分野から研究テーマを決め、
授業や放課後の時間を使って予備実験、実験を繰り返し行いました。
  

それらをパワーポイントにまとめ、発表しました。


校長先生より、開会の言葉をいただきました。

8分間で発表、その後質問に答えます。
 


 

各班の発表をクラス全員が評価し、それぞれの班にフィードバックします。

自分たちでテーマを決め研究すると、
思い通りに進まないことがたくさんあることがわかります。
パワーポイント作成や発表など、初めての体験も多かったことでしょう。
これらの経験を2年生での取り組みに活かしていきましょう。

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【理数科】国立科学博物館研修が実施されました。

平成30年2月7日(水)に,国立科学博物館にて研修に参加しました。
午前中は,担当の先生や学芸員の方ご指導の下,講義や実験実習を行いました。

御一緒してくださった校長先生からもお言葉を頂戴いたしました。






講義では,科博の歴史や施設・研究紹介や科博で働く研究者の方々のお仕事の説明がありました。実験実習では,脳の容積を様々な動物で比較しました。脳の容積をBB弾を用いて実際に測定しました。数式を用いて実際の脳の容積を概算するなど,普段では経験することのない実験ができ,よい体験になりました。

午後から,館内を自由に見学し,科博を満喫しました。
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【理数科】国立博物館研修 事前説明会が行われました

平成30年2月7日(水)に実施される国立科学博物館研修の事前説明会が生物講義室で行われました。

担当の浜野先生から,博物館の研修方法や研修の心構えなどを指導され,以下の3つのことについて考えてくるように課題が出されました。
①博物館の役割ってどんなものだろう。

②博物館を活用する方法としてどのような方法があるのか。

③実習で「脳容積の測定」をするが,ヒトと霊長類の脳や頭骨の特徴について。
事前に指導を受けることで,受け身にならず,積極的に研修をするための心構えができたようです。

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平成29年度 理数科実験合宿発表会

平成29年度 理数科実験合宿発表会が行われました。

実施:平成30年1月27日(土)  10:35 ~ 12:25  【社会科室】

発表題目:
      【物理研究】
        1班 サーモパイル・ウォーズ/最後の温度計
        2班 大人の味‐センサーシステムを用いた温度通知をする‐ 
        3班 光の色(波長)に対する光センサーの感度特性を調べる
        4班 温度計をつくる
        5班 光依存抵抗の活用
      【化学研究】
        1班 シクロデキストリン‐洗浄能力を探る‐
        2班 弾むソールを科学する
        3班 最高の洗顔料をつくる
        4班 アメリカザリガニP.clarkiiの活用法を探る
        5班 ゆでたまごを科学する


発表の様子です。
合宿を終えた後も、研究に納得のいかない部分を実験したり、発表資料の作成や発表の方法を工夫したりと発表当日ギリギリまで頑張っていました。
















理数科2年生の保護者の方々、中学生と保護者の方々、理数科の1年生が参観してくださいました。
今までの成果を伝え、それを受け取った理数科1・2年生の生徒、保護者の方や先生たちから質問もたくさんありました。
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【理数科】2年実験合宿 2日目後半

いよいよ各実験とも後半戦です。
化学班はやってみて初めて分かることも多く、まさに試行錯誤中です。


先生から滴定のコツを伝授してもらっています。


物理班はPCでまとめの作業に入っています。


早い班は発表練習に入りました。


あっという間に15:00、終了時間を迎えました。
代表生徒の挨拶では、思うように進められなかった悔しさもこぼれました。


化学・物理の担当教諭から、ねぎらいの言葉を頂きました。




教頭先生は、”フェイルファスト(fail fast)”、早い時期にたくさん失敗することの大切さについてお話をされました。

約1か月後の1月27日(土)に発表会が開催されます。どんな発表になるのか楽しみですね。
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【理数科】2年実験合宿 1日目夜~2日目朝

楽しい夕食タイム。担任の先生からケーキの差し入れがあり、歓声が上がりました。






就寝時間ぎりぎりまで実験が続きます。


今日の実験データをまとめています。


2日目。朝8:00から実験再開です。
物理 温度センサー班


物理 光センサー班


化学 機能性石鹸を合成しています。


化学 ザリガニの殻からキチン・キトサンを抽出しています。

どの班も順調に実験が進んでいるようです。最後まで頑張ろう。
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【理数科】2年実験合宿 1日目

いよいよ1泊2日の理数科実験合宿がスタートしました。
この取組が1月末に開催される課題研究成果発表会に繋がります。
まずは代表生徒がこの合宿に向けて意気込みを宣誓しました。


校長先生からは、朝永振一郎博士の「ふしぎだと思うこと」の詩を引用して、激励の言葉をいただきました。


いよいよ物理班と化学班に分かれて実験開始です。
化学班は放課後などを利用して予備実験を進めてきました。
先生方と進捗状況を確認して、それぞれ実験開始です。








物理班はセンサーが共通テーマです。教科書で扱わない分野なので、まずは基本を学習します。





2日間、納得のいくまで試行錯誤を繰り返し頑張りましょう。
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【理数科】2年力学課題実験発表会

本日は2年生理数科の力学課題実験の発表会がありました。
物理の授業や放課後に研究を行っていた成果を発表する日です。

発表が得意な人、そうでない人も精一杯伝えようと頑張りました!






各班、発表の最後には他の班の生徒や先生から質問を受けながら、互いに理解を深め合いました。
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理数科講演会

本日は1年・2年の理数科、理系部活の生徒を対象に理数科講演会が行われました。
演題は『なぜ地震を勉強するのか』
 ~地震発生確率と首都直下地震~
講師は東京大学地震研究所の酒井慎一先生です。





公演内容は
・なぜ地震を勉強するのか。
 地震が世界一多い国である日本で生き抜くためには地震による災害を減らす努力が必要。

・地震予知は災害を減らせるのか
 地震予知情報はどの程度正確なのか。あいまい過ぎる情報が多い。

・我々には何ができるのだろうか
 自分たちが生活している地域のことを知る必要があり、事前に考えておくことが大切。
という流れで進んでいきました。



私たちが住んでいるそれぞれの地域で地震が起こった場合、
どのような備えをしなければならないかを具体的に考えました。


生徒のみなさんは自分たちのことと捉え真剣に耳を傾けているように感じました。
そして、公演の最後には質問がたくさん出ていました。
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理数科説明会

11月11日(土)に理数科説明会がありました。

しらこばと会館生徒ホール1階で全体会





その後、体験授業へ


数学【数列を通して数学の面白さを感じてみよう】






物理【PCセンサーによる運動の解析】






化学【物質の熱運動を考える】






生物【遺伝子の正体】






地学【化石から何がわかるか】





中学生のみなさん、北高の理数科はいかがでしたか。

勉強のモチベーションはあがりましたか?

来年の春また北高でお会いできるのを楽しみにしています

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【理数科】第1学年数学課題研究発表会

9月28日木曜日の7時限目を利用して
理数科1年生の数学課題研究の発表会を行いました。
夏季休業中の課題の1つだった数学読書感想文の発表会、
および、数学コンクールの出場報告を行いました。



「世界は素数でできている(小島寛之 著)」を読んでの読書感想発表の様子。
メルセンヌ数について、指数が素数でも、全体が素数になるとは限らないことの例と、
メルセンヌ数が素数のときは、指数が素数に限ることの証明をしてくれました。
肝心の因数分解の式を忘れてしまったようですが、発表会終了後の延長戦で
しっかり確認できたようです。中学生のときに自分で同じ発見をした、というのですから驚きです。



「四色問題(ロビン・ウィルソン 著)」を読んでの読書感想発表の様子。
四色問題と多面体のつながりを、立体射影で説明したのち、
有名な「オイラーの多面体定理」の証明をしてくれました。写真はまさに証明のクライマックスのシーンですね。
数学Aの授業でやる予定でしたが、彼女が証明してくれたのでやる手間が省けました。ありがとう。



続いては夏休みに行われた数学コンクールの報告の様子。
まずは、事前課題として出された「大きい数について調べよ」についての報告。
以前の記事でも紹介されましたが、越谷北高校はこの事前課題が評価されて敢闘賞を頂きました。
写真はギネスにも載っている「グラハム数」の定義の説明。グラハム数のあまりの大きさに、思わず笑いが起こっていました。
数学の話で笑いが起こるのは、理数科ならではでしょうか。



最後は、数学コンクール当日課題の一部を解説。
写真は「正四面体をどのような平面で切断しても、断面が直角二等辺三角形にはならないこと」の証明の様子。
よく見ると計算ミスをしていますが(右の式のルートの中は-16が正しい)、頑張って説明していました。
まだ授業では習っていない「背理法」を利用したり、「余弦定理」を用いたり、
これからの学習につながる発表でした。お疲れ様でした。

次の理数科行事は理科の課題研究でしょうか。
その間にも、希望で参加しているいろいろなセミナーもあるようです。ぜひとも頑張ってもらいたいです。
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【理数科】東工大生による出前授業

 9月2日(土)、本校理数科OBを含む東京工業大学の学生による、合成生物学についての出前授業がありました。

 東工大は毎年海外で行われる学部生・院生対象の合成生物学 国際大会 iGEMに参加しており、iGEM TokyoTechとして10年連続金賞を受賞しています。iGEMでは研究内容や得られたデータの整合性に対する評価だけでなく、合成生物学に対する一般の理解を向上させるための活動に対しても評価がなされます。その一環として、理数科1・2年生と生物部が2時間にわたる授業を受けました。

校長先生のご挨拶


チームの紹介と、遺伝子組み換え技術についての説明


合成生物学とは何か、わかりやすく解説してくれました。


その後、グループワークを行いました。
テーマは「与えられたキャラクターを実在の生物を使って合成する」


各班、インターネットを活用しながらアイディアを練っていました。


みんなの前で成果の発表。


同じキャラクターがテーマでも、班によって個性が出ます。


最後に、着眼点が良いとされた班、独創的なアイディアを出した班など
3班が選ばれ表彰されました。

合成生物学とは何か、身近に感じられる授業とグループワークを通して学び、
高校生にとっても大いに刺激になったと思います。
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平成29年度 数学コンクール

理数科・普通科合せて6人のチーム
「越谷北高校吹奏楽部管弦打楽器六重奏」が
平成29年度 数学コンクールに参加。

8月7日(月) 1日目
開会式(尾城会長の挨拶)

  


当日課題2問を分担して解答する作戦    正四面体を作成中
  
朝から夕方まで、丸一日じっくり数学の問題に向き合いました。


8月8日(火)2日目

事前課題が高く評価され、代表して発表
「世界一大きな数への道のり」  グラハム数って何??
 

数学漬けの2日間でしたが、結果「敢闘賞」を受賞
  
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理数科野外実習

理数科では、7月28日、29日と1泊2日で野外実習を実施しました。

    
                 東京大学三崎臨海実験所にて

28日の午前中は、東京大学三崎臨海実験所で助教の黒川先生より、GFPの発生学への応用について約1時間の講義をうけました。
       
    
午後は、磯観察を行い、見つけた生物を図鑑等により同定しました。
       

夕方からは、ホテルに顕微鏡や実験機材を持ち込み、ウニの発生観察を行いました。
      
  
29日は、ウニの発生観察後、地質巡検を行いました。
      

    
様々な地質構造をクリノメーター等を用いて計測し、観察することができました。

予定された実習はすべて無事終了し、帰路につきました。 
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川の科学2日目

25日(2日目)。
この日はまず、浦山ダムの見学からスタートしました。
熱心にダムの説明を聞く生徒たち。
 


河原に戻って、再び実習。
 

午後は、川の博物館、龍Q館の見学を行いました。
 

2日目も盛り沢山の実習でした。

 以下、生徒の感想です。
 荒川と鬼怒川とでは住んでいる生物の種類が異なり、鬼怒川で多く見られたカワラバッタがそれほど見られなかったのが印象的でした。今回は河原だけでなく、川の中の生態調査もあったので、魚類や水生昆虫にもたくさん触れ合うことができました。
 2日目には浦山ダム見学や、龍Q館・首都圏外郭放水路見学を行い、自分たちの身近にあるダムや放水路に対しての知識を深めることができました。
 今回の実習や見学で得られた知識や技術は今後の研究にも活かしていきたいです。
 また、今回荒川で得ることができたデータは、11月に行われる「高校生によるサイエンスフェア」にてポスター発表いたします。

(株)建設技術研究所の皆様、ご指導ありがとうございました。
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川の科学1日目

株式会社建設技術研究所の御協力によって、今年度も『川の科学』を実施することができました。今年度は日程が1泊2日になったことで調査地も昨年度までの鬼怒川から荒川へと場所を移し、河原での実習のほか、浦山ダムや川の博物館、首都圏外郭放水路にも足を運ぶことができました。

24日(1日目)。
この日は河原での実習が中心。防災の視点から、どのような時にどのような場所でどのような被害が起きるかを、流量、流積、流速などの計算から考える「安心・安全班」と、砂地・礫地・草地・上流域・下流域など、環境ごとにどのような生物がどのくらい生息しているかを調査する「ゆとり・潤い班」で、各班5名程の4班に分かれて調査を行いました。

 

 

夕飯はBBQ!
 

夕食後は生物の同定や、調査結果の検証を行い、班ごとに発表を行いました。
  

 

株式会社建設技術研究所のご厚意で行われたお楽しみ会


 
1日目は盛り沢山の実習でした。
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川の科学キックオフセミナー開催

株式会社建設技術研究所の御協力のもと、7月24日(月)から1泊2日の日程で行われる『川の科学』のキックオフセミナーが行われました。

セミナーの冒頭、校長先生の話に耳を傾ける生徒たち。



株式会社建設技術研究所の関根さんの講義の様子。

関根さんの講義は『河川の役割と現状』というテーマでした。
さらに実習テーマを生徒達から引き出すために、防災の視点から『河川を取り巻く自然環境・社会環境』というお話もされました。


株式会社建設技術研究所の野中さんの講義の様子。

野中さんからは生物・環境の視点から『川と動植物』という講義を受けました。
今年は生徒が主体的に研究テーマを考えて実習に臨む予定です。
どんな実習になるか楽しみですね。
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理化学研究所見学会

4月22日(土)
理化学研究所 和光地区一般公開に理数科2年生を中心に参加しました。

最先端の科学や興味深い現象を目の当たりにして、いい経験ができました。



113番元素ニホニウムの話題で盛り上がっていました。
参加者の中から、次の大発見をする人物が出てくることを期待します。
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【理数科】1年課題研究 その後

 先日行われた課題研究発表会では、生徒一人一人が全ての研究を評価しましたが、その際のコメントを各班にフィードバックしました。

 課題研究の総まとめとして、自己評価とあわせてコメントを読んでの感想などを提出してもらいました。

(左:評価表,右:自己評価シート)


コメントを読んでの感想として、
・自分がわかっていることを相手に伝えることの難しさがわかった
・もっと発表の練習をするべきだった
・かなりメモを取って聞いてくれる人が多かったことがわかった
・自分では気づかない、よかった点を評価してもらえた
・疑問を書いてもらうことで、次の課題が見つかった
・自分の研究に興味を持って聞いてもらえるということが、単純に、
 こんなに嬉しいことだとわかった
などがありました。

 1年生の課題研究では生徒同士の評価・コメントのみで、教員からの評価は行われません。その中でこそ気付けたことを、ぜひ大切にしてください。
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【理数科】1年課題研究発表会

 3月14日(火)、1年 理数生物・地学課題研究発表会が行われました。
理数科では、在学中に研究発表する機会が幾度もあります。1年生にとって、パワーポイントを使った研究発表は、今回が初めての経験になりました。
 研究の様子は →こちら

 2時間以上にわたり12班の研究発表が行われました。
発表の後は活発な質疑応答、そして評価を行います。
生徒たちの審査の結果、2つの研究が優秀賞に選ばれました。


 「火山の脅威と対策」


 「カビの生育環境の実験」

 それぞれが授業時間外にも苦労して時間を作り研究を進めてきましたが、こうした研究活動を初めて経験する生徒も多く、「研究発表」としてはまだまだの内容でした。ですが、この行事の大きな目的である
 ①研究とはどのように進めていくものなのかを知る
 ②失敗からよりよい方法を身につけていく
 ③自分たちだけでなく他人にも理解してもらうことができる
といったことについては、充分成果を上げることができました。

 今回の経験が今後の研究活動につながっていくことを期待します。
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平成28年度 理数科課題研究発表会

平成28年度 理数科課題研究発表会

 

実施:平成29128() 10:40 ~ 12:30 《社会科室》

 

発表内容:

物理研究 1班 光センサーをつくろう!

         2班 熱帯魚のための温度センサー

         3班 光依存抵抗とフォトトランジスタ

         4班 温度計をつくろう

 

化学研究 1班 新方川の浄化大作戦

         2班 新方川バイオバッテリープロジェクト

         ~効率の良い微生物電池を作成する~

         3班 生分解性吸水性ポリマーによる川の浄化とその利用

         4班 新方川及び学校周辺のエコプロジェクト

         ~色素増感太陽電池~



理数科2年生の保護者の方々、中学生と保護者の方々、
理数科の1年生が参観して下さいました


物理2班 熱帯魚のための温度センサー


物理4班 温度計を作ろう


化学1班 新方川の浄化大作戦


化学3班 生分解性吸水性ポリマーによる川の浄化とその利用


化学4班 新方川及び学校周辺のエコプロジェクト
(北高産色素増感太陽電池)


化学2班 新方川バイオバッテリープロジェクト
~効率の良い微生物電池を作成する。


物理3班 光依存抵抗とフォトトランジスタ


物理1班 光センサをつくろう!


 物理の研究は,『センサープロジェクト』と題し,光・温度などの物理量を感知して電気的特性が変わる素子(フォトトランジスタ,光依存抵抗(CdS素子),サーミスタ,熱電対など)を用いて電気回路を作成し,センサーシステムを設計・作成・評価した。授業内ではまだ電気分野に触れていない中,試行錯誤しながらセンサーシステムを構築した。 存在しないものをイメージし創り出す「想像力と創造力」を培うことができた。


 化学の研究は,学校近隣の新方川の浄化・資源活用をテーマに
11月より研究内容・方法など,学校の設備の状況に合わせてできる範囲内で考えた。同じテーマを多方面からアプローチすることにより,各班の連携が取れ,より実践的な発表・提案ができた。短期間とはいえ,その中で経験した研究の厳しさや難しさ,喜びや感動は,研究の本質を知るうえで良い機会になったものと思われる。



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【理数地学】プラネタリウムで特別授業!

理数科1年生の授業「理数地学」が、近くの児童館「コスモス」で行われました。


「児童館コスモス」は、本校から徒歩で5分ほどのところにあります。
「天文と物理」をテーマとした科学体験施設としての機能を併せもち、毎日子供から大人まで
たくさんの人が訪れる施設です。

本日は、プラネタリウムを利用して、特別授業が行われました。


本校地学教員の小黒教諭の解説と操作により、生徒自信が天球の中に入り、模型を見るのとは異なる視点で観察を行いました。

天球座標と天体の運動を実感する授業となりました。


その後、館内を自由に見学し、科学に対する興味をさらに深めました。


このような学習の機会を与えていただき、児童館コスモスの先生方、ありがとうございました。

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理数科2年 実験合宿(2日目)

実験合宿 2日目の様子です。

早朝の静かな学校です。
このあと、昼前に雨が降り出しました。


朝食をしっかり食べて実験に備えます。

まずは物理班の様子です。

昨日の続きです。校長先生も見に来られました。


結果をノートに記録しながら、実験を続けます。
発表の目処も立ってきたようです。


データをグラフにします。


みんな熱心です。

化学班の様子です。

うまく電流が流れたでしょうか。


なかなか納得の結果は出ません。


CODの測定結果はどうだったでしょうか。


色素増感太陽電池の班の様子。カラフルです。


スターラーを使ってもなかなか溶けない・・・

実験合宿の成果は、1月28日(土)に発表されます。
どんな結果が得られ、どのような発見があったのか、発表が楽しみです。

実験終了後、片付け、掃除のあとに閉講式です。

代表生徒の感想です。
「楽しい2日間でした。失敗もありましたが、理数科でしかできない経験で、成長できました」


校長先生にも講評をいただきました。
やり抜く力の大切さについてのお話をいただきました。


生徒達も、最後の最後まで真剣です。

2日間、お疲れ様でした!
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理数科2年 実験合宿(1日目夜)

実験合宿 1日目夜の様子です。




お風呂に入り、夕食を食べて、リフレッシュします。

そして、夜も実験です。

そろそろデータもまとめます。


教科書は基本中の基本です。内容を確認します。


分からないことは、とことん考えます。


まだまだこれからです。


まだまだ改良の余地があるようです。

続きは、2日目です。
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理数科2年 実験合宿(1日目後半)

実験合宿1日目の後半の様子です。

お昼を食べて、午後も実験です。


ガラスを砕いて、選別しています。


さらに細かく砕きます。


”何か”を混ぜて、マッフルで溶かすようです。


こちらの班では、水質調査(COD)用の滴定用の試薬を調整しています。


こちらの班は、色素増感太陽電池をつくるそうです。

物理班の様子です。

各班、課題を解決するために工夫をしています。


温度変化と抵抗値の変化を調べています。

夕飯の時間ぎりぎりまで、実験に取り組む生徒達でした。
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理数科2年 実験合宿(1日目前半)

12月26日(月)~27日(火)と、実験合宿を実施します。
理数科2年生が物理分野と化学分野に分かれ、班ごとにじっくりと実験に取り組みます。

まずは、開講式の様子です。

代表生徒の宣誓です。
「しっかり科学に取り組みます」


開講式では、教頭先生からも挨拶をいただきました。


開講式後、さっそく実験スタートです。

物理班は、電気回路を使って色々と調べています。





考えては、試し、試しては考え・・・

化学班は、設定した課題ごとに実験です。

酸化還元滴定


化学実験でも、生物を使う事も・・・


マッフルで加熱して材料を溶かします。

どの班も、楽しそうに実験をしています。
どんな結果が得られるでしょうか。
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理数科2年 力学課題研究 発表会

 12月16日(金)に、理数科2年生による力学課題研究の発表会を行いました。その様子をお知らせします。
 理数科の2年生は、理数物理の授業時間中に8時間かけて、力学に関する課題研究を行います。9月当初から実験計画を立て、本日の発表会まで足掛け3ヶ月に渡り、実験・データ分析・発表資料の作成を行い、その成果をプレゼンしました。


9班 静止したけん玉の大皿に玉を自由落下させ
けん玉が成功する条件を、玉の速さ・中心からの

ズレの大きさで場合分けして評価した


1班 蟻(アリ)を高い場所から落としても生き続けることを、
蟻にぶつける輪ゴムの速さと、蟻の終端速度(空気抵抗と
重力がつりあう)の大きさを比較して証明した


3班 質量の異なるスーパーボールを重ねた
おもちゃ(通称すっとびボール)の跳ね返る速さの
理論値と実験値を比較して考察した


5班 木材をやすりで削ったときの静止摩擦係数の
変化を調べ、やすりの目の細かさだけで
静止摩擦係数が決まらないことを突き止めた


7班 仕事の原理を検証し、位置エネルギーのみの
議論では検証が難しいことがわかり、
運動エネルギーも考慮して考察した


10班 「板バネ」(水泳の飛び込み板のような装置)について
フックの法則が成り立つか検証し、バネ定数に相当する
物理量が変化することがわかった



4班 アトウッドの器械のおもりの質量・ひもの長さを
変化させ、実験から得られる重力加速度の値に
どのような影響が及ぼされるか調べた


8班 「ブラックバーン振り子」とよばれる振り子の運動を
カメラで撮影し、運動を記述する式を実験から導き出し、
表計算ソフトのシミュレーションで振り子の運動を予測した



2班 輪ゴムの数・形状と輪ゴムの切れるおもりの重さの
関係を実験から求めた。また、おもりを取りつけていくときの
伸びと、外していくときの縮み方が異なることを突き止めた


6班 力のモーメントと回転運動の加速度を、回転運動を
直線と近時できる範囲で比較し、力のモーメントと
回転の加速度が比例関係になることを示唆した


 限られた時間の中でしたが、計画・実験・分析・発表という研究活動全体の流れを経験することができました。
 今まで取り組んできた理数科の活動や、今回の力学課題実験で習得した技術・知識・技能を、集大成となる冬休みの理数科合宿で存分に発揮してもらいたいと思います。
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2016年度 理数科講演会

演題 「統計学のすすめ」

筑波大学の矢田和善准教授にご協力いただき、理数科講演会を開催しました。



 前半は統計学が、実際にどのようなところで役立っているのかを、具体例を用いて紹介してくださいました。仮説検定と信頼区間について、分かりやすく説明をしてくださり、データの精度を直感ではなく、計算で保証する面白さを教えてくださいました。そこから統計学を専攻すると、製薬会社で活躍する道があることを紹介してくださり、数学科からの就職先として意外な選択肢を知ることができました。
 後半は矢田先生が現在されている研究の概要を紹介してくださいました。多次元のデータを、2次元程度に納め、解析しやすくする手法を教えていただき、参加者たちは既存の学問で解決しづらい問題に、新しい方法でアプローチする面白さを感じられたと思います。
 最先端の知識技術に触れ、理科系科目の素晴らしさを知る機会になりました。

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1年理数科 課題研究スタート

理数生物・理数地学の授業の中で実施している課題研究が始まりました。
自分たちでテーマを見つけ、仲間たちと協力し、試行錯誤を繰り返しながら進めていきます。どの班も活発に議論を進め、実験をスタートさせました。
以下、理数生物選択者の様子です。

カビの研究のために、まずは培地作りです。


身近な乳酸菌の性質を調べます。今日は乳酸菌を観察しました。


近隣の町で実施された外来魚駆除に参加し、採集してきた外来魚の食性を調べています。


植物の光合成時の温度変化に注目しています。


埼玉県内のカワトンボ属の分布調査を行っています。

微生物から、魚類、植物、昆虫など興味・関心は様々です。
他にも酵素、ミジンコ、カフェイン、天然酵母など様々な研究が実施されます。
3月の発表会に向けて、楽しみながら頑張りましょう!
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高校生によるサイエンスフェア

11月6日(日)、大宮ソニックシティにて「高校生によるサイエンスフェア」が開催されました。
本校からは、夏休みに開催した”川の科学”に参加した生徒たちが、研究の成果を発表しました。夏休みの実習の内容はこちら

川の科学 地学班
テーマ ”鬼怒川自然再生区内における出水前後の河川断面の比較”




物理班
テーマ ”河原の石の大きさと打撃音の関係”




昆虫班
テーマ ”鬼怒川河川敷の昆虫を探る~洪水による昆虫相の変化~”




植物班
テーマ ”鬼怒川自然再生区内の植生調査~洪水による植生の変化~”




本実習をご指導してくださいました(株)建設技術研究所の野中さんをはじめ、埼玉大学の先生方や学生の皆さん、高校の先生方から多くの貴重なアドバイスを頂きました。ぜひ来年度の実習に生かしましょう。

(株)建設技術研究所の皆様、ご指導ありがとうございました。
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理数科OG 国際大会金賞受賞!

先日、出前授業に来た理数科OGが所属する東京工業大学の学生チーム(Tokyo_Tech)がiGEM2016competition(合成生物学国際大会)において金賞を受賞しました。

なお、本校で行った出前授業も、社会貢献活動の一貫として、審査項目の一つになっています。 出前授業の様子は →こちら

在校生の皆さんも、夢を持って、自分が興味を持っていること・やりたいことに邁進して欲しいです。

 iGem 公式サイト(外部リンク:英語サイト)

 Tokyo_Tech の研究ページ(外部リンク:英語サイト)
 ※Project:6.Integrated Human Practice に出前授業の写真があります
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理数科説明会


理数科説明会108()

 

本校しらこばと会館にて、理数科説明会を開催しました。

              会場のしらこばと会館                              全体会
   


理数科代表生徒による「理数科の魅力」。

 


「部活との両立」について力強く語ってくれた陸上部の生徒。


4つの理科系部活動・同好会紹介。
           化学部                                 物理同好会
   

            生物部                                天文気象部
   


全体会の後は、班に分かれて体験授業へ。

物理 : センサーで探る「運動の法則」
   

化学 : 物質の三態”超低温の世界”
    

生物 : 遺伝子の正体
  

地学 : 空気は重いか、軽いか? ~大気圧を実感してみよう~
  

数学 : 数列の魅力に触れてみよう

  

 

中学生のみなさん、北高の理数科はいかがでしたか。

勉強のモチベーションはあがりましたか?

来年の春また北高でお会いできるのを楽しみにしています


 

 

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数学読書感想発表会!

9月29日(木)に理数科1年生による数学読書感想文および数学コンクール発表会を実施しました。

数学読書感想文は4人の生徒が発表しました。


「計算しない数学『見えない答えが見えてくる』」



「身近に隠れていた数学」



「数学的ひらめき」


「とんでもなく役に立つ数学」


数学コンクール発表は、8月に行われた埼玉県数学コンクールに参加した5名の生徒が3つの課題への取り組みについて発表しました。




「4つの3と数学記号だけを好きなだけ用いて1から100までを表す」

「コインの問題」

「数学嫌いな人のための絵本を作成する」



どれも数学的な興味関心を引く内容で、来年度の課題研究に生かせるものとなりました。


最後に校長先生に指導講評をいただきました。

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数学課題研究発表会


本日、7時間目に「2年理数科 数学課題研究発表会」を行いました。


2年理数科 数学課題研究は、2年理数科クラスが班を作り、班ごとに自分たちで数学に関する研究するテーマを決めて、研究し発表論文を作るというものです。期間は、1学期の終わりからで、夏休みを中心に班員が集まり研究をしていました。今回の発表は、その中で優秀な作品3点を生徒の前で発表しました。
 今年も全ての作品がしっかり時間をかけてよく調べてあり、とてもいい作品ばかりでした。
甲乙つけがたい作品から、今回発表したのが
 1 越谷北高校入試問題
 2 limitな微分の話
 3 17段目の秘密
の3作品です。

1 越谷北高校入試問題
  勿論本当の入試問題ではありませんが、中学校の学習内容・高校の学習内容・過去の埼玉県の入試問題などを、細かく調べ整理し、中学→高校を意識をしたとても楽しい問題でした。

2 limitな微分の話
  高校で学習する微分。2年生で習ってはいない、3年生で習う”円・三角関数”について先取りをして、微分をしてみました。チャレンジャー!

3 17段目の秘密
  もしかしたら小学生や中学生でも知っているかもしれない”17段目の秘密”
  高校生として、これを一般化して規則性を見つけました。さすが高校生!

最後に、尾城校長先生に講評をいただきました。
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東京工業大学学生による特別授業

東京工業大学生命理工学部の学生2名が理数科1・2年生+希望者を対象に特別授業を行いました。なお、大学生のうち1名は、昨年3月に本校を卒業した理数科OGです。

彼らは、近く合成生物学国際大会(iGEM)に出場する東工大生チームの一員です。本日は、合成生物学という新しい学問分野の話と、彼らが研究している内容を聞きました。

 東京工業大学は、これまでもユニークな研究テーマで、9年連続金賞を受賞してきたそうです。今回のテーマは、遺伝子組換え技術でいくつか性質の異なる大腸菌を作成し、大腸菌におとぎ話(白雪姫)を演じさせる?というものです。


生徒にとっては未習の内容が多いにもかかわらず、とても分かりやすく興味を持ったようでした。その後の質疑応答も活発に行われ、とても有意義な授業になりました。

放課後には、彼らが作成した合成生物学の知識を学べるカードゲームを生物部員にやってもらい、意見交換を行いました。
 
OB・OGが様々な形で活躍し、在校生に刺激を与えてくれるのも北高理数科の大きな強みです。

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校外実習「川の科学」


株)建設技術研究所の野中さん、関根さん、吉井さんにご指導していただき、栃木県さくら市にある”鬼怒川自然再生区”で生物・物理・地学の実習を行いました。
今年の参加者は14名、梅雨も明け、絶好の実習日和となりました。


まずは、昨年9月の豪雨によって、この場所がどのように変化したのか、概要を伺いました。ここが昨年の流路で、大水によって70mも奥の方へ移動してしまったそうです。
”川は生きている”という言葉が印象的でした。


昆虫班は、河原を横断しながら、そこに生息する生き物を採集していきました。
環境の変化と共に、生物相がどのように変化するのか分析していきます。


植物班は、昆虫班と同様に各地点ごとの特徴的な植物を採取しました。
大水による河原の変化とそれが植生に及ぼす影響を、昨年のデータと比較・分析します。


物理・地学班は、河原の断面を測量しました。この後、大水の影響を昨年の断面図と比較し検討します。
また、河原の石をハンマーでたたいた時の音を分析して、石の物理的な特徴を調べました。

この実習の成果は、秋に実施される”高校生によるサイエンスフェア”にて報告する予定です。
また、株)建設技術研究所のホームページ(外部リンク)にも紹介されています。

おまけ

ムシトリナデシコの可憐な花です。


実習終了後、冷たいトマトやキュウリなどを会社の方からご馳走になりました。
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理数科野外実習2日目

2日目は地質巡見を行い、様々な海食地形を観察しました。

クリノメーターで地層の走向と傾斜を調べました。



グレーディング、ラミナ、スランプ構造、フレイム構造などを見ることができました。


実習は無事終了し、帰路につきました。
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理数科野外実習1日目

1泊2日の理数科野外実習が始まりました。



午前中は、東京大学臨海実験所を訪れ、専門家による講義を受けました。
講師は、当実験所助教 黒川大輔先生です。
テーマは、GFPの発生生物学への応用についてでした。



午後は浜へ出て、磯観察を行いました。
ウニ、イソギンチャク、アメフラシなどたくさんの生き物が見られました。
見つけた生物は、図鑑で同定しました。




磯観察の後は、ウニの受精と卵割を観察しました。
受精卵が二細胞期に分かれるところがスクリーンに映し出されると、拍手が沸き起こりました。


二細胞期と初期原腸胚



夜は天体観測です。
土星と火星の間にさそり座の一部が見えました。


土星の輪がくっきりと見えました。
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校外実習「川の科学」の事前学習

校外実習「川の科学」の事前学習会が行われました。


この事業は、命の源“水”に注目して、河川の自然環境・利水・治水技術について様々な観点からアプローチを行い、環境学習を通して、将来の進路選択に役立てることを目的としています。

7月29日(金)の現地学習の前に、川と水についての講義、班別学習テーマの確認、班分けなどを行いました。

講師は(株)建設技術研究所の野中俊文先生(農学博士)です。



班別実習テーマ

物理班

・河川の大きさや形状を測ろう

・河川の流れの速さを知ろう

・河川の流量を計算しよう

生物班

・陸域の生物を観察しよう

・水域の生物を観察しよう

・観察した生物の種類を整理しよう

地学班

・単位面積当たりの石の個数を知ろう

・石の大きさを測ろう

・石の種類を分類しよう

・石がどこから来たか調べよう

・川の流れと石の形の関係を考えよう

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理化学研究所見学会

平成28年 4月23日(土)
埼玉県和光市の理化学研究所一般公開に理数科2年生と理科系部活の希望者で参加してきました。

様々な分野の研究発表や体験ブースがあり、班ごとに見学しました。
熱心に研究者の説明を聞き、積極的に質問もしていました。


植物の細胞内で行われる物質輸送(主にゴルジ体のはたらき)に関する研究の説明を聞いています。


倒立顕微鏡を用いて生きた細胞の観察を体験しています。
細胞の形態変化を見ることで薬剤の効果を調べることができるそうです。


走査型電子顕微鏡(SEM)で見るミクロの世界も体験できました。

様々な分野の先端研究の成果や、研究施設について見学・体験でき、充実した一日になりました。

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2年理数科 研究成果 発表会の様子

 1月30日(土)に行いました、2年理数科研究成果発表会の様子をお知らせ致します。本校2年理数科の40人の生徒は、物理・化学あわせて11班に分かれて、1月5・6日の2日間で合計15時間の実験合宿を行いました。その後、約1ヶ月かけて追実験・データ解析・発表資料の作成をして、研究成果発表会をむかえました。



□■□■□■□■□■□■□■□■ 以下、発表の様子です □■□■□■□■□■□■□■

フォトトランジスタで透過光の光量の変化を測定する


光の色に対する光センサーの感度特性を調べる


光源からの距離とセンサーが受ける光量との関係を調べる


酸化還元滴定によるCOD測定


自作燃料電池の製作


身近な物質を利用した電池


銅の亜鉛メッキと合金黄銅


pHメーターを用いた滴定曲線


熱いと知らせるセンサーシステムを作る


サーモパイルを使って放射温度計を製作する


ボルタ電池の問題点の探求


質疑応答の様子

 当日は足元の悪い中、保護者の方々をはじめ沢山の方々にご来校いただきました。有難うございました。発表の後の質疑応答の時間では、発表者が生徒同士や教員との活発な議論を行い、研究内容について更に理解を深めることができました。本校理数科の集大成の行事にふさわしく、用意された2時間半の時間では収まりきらないほどの盛況ぶりでした。
 生徒はこの後レポートを提出することで、「実験」→「解析」→「発表・レポート(論文)作成」という実験研究の一連の流れを経験したことになります。この経験が、今後の研究活動に活かされることでしょう。
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2年理数科 研究成果発表会のお知らせ

 理数科2学年実験合宿の研究成果発表会を、中学生及びその保護者の方を対象に公開いたします。土曜公開授業にお申し込みの上、ぜひご参観ください。(土曜公開授業のお申し込みは → こちら )

【会  場】 管理棟3階 社会科室
【公開時間】 10:00~11:30(入退室自由)

第1部 10:00~11:30
 1 フォトトランジスタで透過光の光量の変化を測定する
 2 光の色に対する光センサーの感度特性を調べる
 3 光源からの距離とセンサーが受ける光量との関係を調べる
 4 酸化還元滴定によるCOD測定
 5 自作燃料電池の製作
 6 身近な物質を利用した電池

第2部 11:40~12:30
 ※座席数の都合上、校内及び関係者のみの公開とさせていただきます 

 7 銅の亜鉛メッキと合金黄銅
 8 pHメーターを用いた滴定曲線
 9 熱いと知らせるセンサーシステムを作る
 10 サーモパイルを使って放射温度計を製作する
 11 ボルタ電池の問題点の探究

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理数科2年実験合宿

1月5、6日の一泊二日の日程で、理数科2年実験合宿が実施されました。2年生で履修する物理・化学から一方を選び、2日間合計15時間を費やして徹底的に実験に取り組む行事です。日頃はなかなか取り組めないような手の込んだ、実験に時間をかけて取り組むことで、課題を発見する力、結果を分析する力、科学を楽しむ力を養うことを目標をしています。
2年生理数科の生徒はこれが終わると、「理数科」としての行事はすべて終わり、もう受験生となります。最後の宿泊行事ということもあり、合宿所での様子もまた楽しそうでした。
 1月30日(土)にこの実験合宿の研究成果発表会があります。土曜公開授業日で、一般公開の時間帯もありますのでご覧いただければと思います。
 ※土曜公開授業の申し込みは →こちら

物理班の実験の様子

化学班の実験の様子
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理数科講演会

演題 「インフルエンザウイルスに感染しないための薬剤開発」

埼玉大学工学部 松岡浩二教授による理数科講演会が開催されました。

 最初に,埼玉大学工学部の学科等の研究内容の紹介がありました。県内でも埼玉大学への進学率の多い越北の生徒にとっては,具体的に大学の様子がわかり,興味深く聞くことができました。その後,生徒の学習内容に応じた導入から,専門的な研究内容まで丁寧にわかりやすく講演していただきました。
 身近な内容も多く,インフルエンザの発病や感染の仕組み,松岡研究室のインフルエンザ対策薬剤開発の説明をしていただき,ウィルスの糖鎖に着目した薬品開発の苦労や面白さを生徒なりによく理解できたようです。講演後の生徒からの質問も多く,機能性分子の多方面での開発研究に興味を持った生徒も多かったようです。
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高校生によるサイエンスフェア 川の科学成果発表

大宮ソニックシティで開催された『高校生によるサイエンスフェア』に参加し、
『川の科学』の成果を発表しました。

研究テーマは以下のとおりです。
1 物理班  『物理で迫る鬼怒川』
2 地学班  『鬼怒川中流域における地形断面と堆積物』
3 生物班A 『鬼怒川河川敷における昆虫の多様性』
4 生物班B 『指標生物を用いた鬼怒川中流域における水質調査』
5 生物班C 『鬼怒川自然再生区内の植生調査及び外来植物の侵入について』




アピールタイムで研究内容を紹介している様子です。








来場された一般の方や埼玉大学の先生や大学院生に説明して議論しています。
実習を指導してくださった(株)建設技術研究所の関根さんも来場され、アドバイスを頂きました。

各班とも多くのアドバイスを頂くことができました。ぜひ、来年の実習に生かし、さらに発展させましょう!
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1年理数科 数学発表会 を行いました

9月29日(火) 1年理数科 数学発表会 を行いました。

 

この発表会は、1年理数科の夏休みの宿題でだされた「数学に関する本の読書感想文」の発表会です。しかし、ただの感想文の発表ではなく、黒板や模型などを使って説明をしたり、本には書いていない発展した内容まで発表していました。発表内容がとても充実していて、終了時間が予定時間を超えてしまうくらいでした。
今回発表された本を紹介しますので、皆さんもぜひ読んでみてください。

 発表者       書  名            著者名         
青木 若菜    音律と音階の科学         小方 厚   
大木 翔太郎   直感を裏切る数学         神永 正博       
長谷部 芳典 新版 バナッハ タルスキーのパラドクス 砂田 利一
東  知諒    ふしぎな数のおはなし       芳沢 光雄
深堀 武琉    折り紙算数・折り紙数学    数学教育協議会
諸岡 麻衣    数学は歴史をかえた       小野田 襄二
 





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