日誌

理数科NEWS

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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