大学連携理科講座『いつもの教室の明るさを測ってみよう』

もうひとつの講座は、関東学院大学建築・環境学部建築・環境学科の山口温先生が担当し
てくださった「いつもの教室の明るさを測ってみよう」です。
建物の温熱環境や光環境の研究が専門の先生は、機械的な設備技術に依存するのでなく、
建築的な工夫によって快適な建築環境をデザインすることが可能だということを教えてく
ださいました。省エネルギー問題の観点からも、今後環境に配慮した建築の設計が求めら
れており、熱・光環境を実測しそれらを反映することで、快適な環境の実現が必要となっ
ています。今回の実験では、大学の教室内の明るさを測定することで、蛍光灯などの人工
的な光と、窓からの自然光の影響を学びました。

まずは建築デザイン、照明についての講義がありました。先生の「生きているうちの9割
近くは建物の中」という言葉からも、人が生きていくうえで『建築』というのがいかに重
要かを再認識しました。美術館等の建物を写真で紹介しながら、環境を上手く利用すれば
照明などがなくても明るいこと、デザイン設計が大事なことを教えてくださいました。
また、自然光と人工光をうまく使い分けることでより快適な空間になることも学びました。


講義の後、さっそく照度計を用いて教室内の明るさ「照度」を測定しました。照度の単位は
「lX(ルクス)」です。大きな値ほど明るいことを示しています。


まずは教室内の照明を全て点けブラインドが閉まった状態です。教室内のいくつかのポイン
トを二つのグループに分けてくまなく測定しました。生徒は、自分の影が照度計にかからな
いように慎重に実験していました。全てのポイントを測定し終わったら、お互いのデータを
集約しました。どのポイントの数値に違いはあまりありませんでした。学校の教室内の明る
さの基準はJIS規格で決まっており、その基準を満たしていることも確認しました。


次に、照明を全て消してブラインドを完全に開けた状態、つまり自然光のみの状態です。
同様に測定し、データを集約しました。やはり窓から一番遠い廊下側は暗く、窓側は明るい
結果になりました。窓側に関しては照明を全て点けた状態よりも明るい結果が出ました。
測定が終わった後、結果からわかることを一人ずつ発表していきました。ただ実験をする
だけでなく、そこからどんなことがわかったのかを話し合うことが大事だと先生はおっ
しゃっていました。


今回の講座で建築デザイン、光環境の重要性を学ぶことができました。ここから建築に興味
を持ち、将来の進路を考える一つの選択肢になれば嬉しく思います。


大学連携理科講座『AR.Drone群のネットワーク制御』

11月8日(土)、今年度第2回の大学連携理科講座が行われました。今学期も2講座を
同時開催しました。今回は『AR.Drone群のネットワーク制御』の様子をお伝えします。

タイトルはとても難しそうですが、かんたんに言えば「AR.Drone」という無線遠隔
操作できるヘリを操縦します。このヘリは4つのプロペラで飛行し、組み込まれた
3軸の加速度センサーとジャイロセンサーによって得た情報を元に姿勢を制御します。
4翼プロペラをコントロールすることは、複雑すぎて普通のラジコンのような単純な
スティックの操作はできません。コントロール用のソフトウェアをiPhoneやiPadに入
れてWifiを使って操作します。制御用のプログラムを組めば、予め決められた動きや、
ヘリに搭載しているセンサーやカメラの映像を解析して自動で動かすこともできます。
1つのコントローラで254機を同時に制御できるそうです。また、インターネットを
使った制御も可能で、グーグルアースを組み合わせて一気にたくさんのヘリを制御でき
ます。


このような「統合型センサネットワーク」を構築し、災害時の人員救出、洪水や火山・
地震予知観測、都市交通誘導、工業・農畜業の生産管理など、幅広い分野への応用が
期待されています。
この講座を担当された理工学部の銭飛教授は、こうした話を丁寧に噛み砕いて中学生に
してくれました。その間に大学院生が用意してたプログラムのデモ飛行で、多機同期
飛行を見せてくれました。


そしていよいよお楽しみの操縦です。動かすのはデモ飛行した大きな4翼ヘリだけで
なく、さらに小さな機体になった最新のタイプや、2つのタイヤで自由自在に向きを
変えたり回転したり飛び跳ねたりする車を操作します。


はじめは制御が難しく、何度も天井や壁にぶつけていました。ですがさすがはゲーム
・スマホ世代の生徒たち。iPadのコントローラを巧みに使いこなし、あっという間に
操作を習得していました。


かわるがわる操作を楽しみ、あっという間に時間が過ぎてしまいました。最後の質問
コーナーでは「インターネットを介してどのように使うのか」など、活発に質問をし
ていました。


理工学部での学びの範囲はとても広く深いことを、今回も実感しました。また、
「人の役に立つこと」の形もたくさんあるということを知ったのではないでしょうか。
単に理科の学びにとどまらず、広く社会を感じる機会になったのではないでしょうか。


6年生 生物選択者 『 課題研究発表会 』

先日、7月15日(火)の午後の時間を使い6年生(生物選択者)による『課題研究発表会』が行われました。

6年生は主に発表を行い、5年生は見学に来て来年は自分たちも同じように発表することをイメージしてこれからの研究に励みます。授業の一環として各グループ自由な研究テーマのもと、およそ1年間、実験・観察を行います。

1学期の評価にも反映する生物選択者には大切な発表です。


「研究テーマ」は以下の内容です。

\剤による殺菌効果
⊆鏤劼涼蔵物質による初期発芽の違い
メダカの観察と産卵
ぞ兎遒虜
ゥエルの解剖
Ε札屮鵐ぅ譽屮鵑里弁当について
Д▲汽蠅両化作用
┘瀬ぅ此Ε肇Ε潺腑ΑΕイワレダイコンの酸素消費量の違い
外来生物の及ぼす影響について
Family Martのお弁当
原始的生物と進化した生物の違い
食堂メニュー大解剖
マウスの解剖
四葉のクローバーの発生要因
身近な菌類について
按士爐陵颪燐朮修箸修療性条件
吋廛薀鵐トンの発生
殴▲ウキクサの密度効果
蛙品などの抗菌作用について
乾織鵐僖質分解酵素



それぞれのグループが個性的な発表をしていました。
研究内容についてはもちろんですが、見せ方や伝え方にも各グループの工夫が見られました。



各発表の後は質疑応答です。






5年生からの結果や考察に対する厳しい質問に6年生もたじたじの場面もありましたが、様々な苦労や失敗を重ねてこの発表までたどり着いたことがどのグループからも感じられ、5年生も身が引き締まる思いだったのではないでしょうか。

6年生の皆さんお疲れ様でした。

多くの人前で発表することはとても緊張したと思いますが、大学や社会に出ればこういう場面が多くなります。
実験や研究は結果も大切ですが、失敗からその原因を考え、仲間とコミュニケーションをとって問題の解決に向かう。結果以上にそのプロセスから多くの学びがあったと思います。

また、研究には多くの人の協力が必要なこと、尊い命を犠牲にしてくれた生き物がいることを忘れずに感謝しましょう。
 


大学連携理科講座『マイ・スーパーボールを作ろう』

6月21日(土)に実施した2つ目の講座は、理工学部理工学科の香西博明先生が担当して
くださった「マイ・スーパーボールを作ろう」です。定員20名に対し34名の申し込
みがありました。大学側にお願いをし、全員を受け入れていただくことになりました。

高分子化学が専門の先生は、身のまわりには沢山の高分子化合物があり、生活を豊か
にしていることを教えてくださいました。実験で使用したポリビニルアルコールも洗
濯のりとして利用されている高分子化合物です。今回の実験は洗濯のりと食塩水とい
う身近にあるものを使って、化学の面白さを体験できる実験を用意してくださいました。


簡単な講義の後、大学内の実験室に移動し、さっそく実験を開始しました。洗濯のりを
計りとり、絵の具で色を付けた後、飽和食塩水を入れた途端、綿飴のようなものがかき
混ぜていた割り箸に絡みつき、スーパーボールのもとが突然出てきました。
この反応に生徒はびっくりして大喜んでした。生じた綿飴状の物体を掌で丸く成型した
ら完成です。生徒たちはスーパーボールを何個も作っていました。





多くの大学生、大学院生が丁寧に指導してくださって、生徒たちは楽しく実験をするこ
とが出来ました。香西先生、研究室の皆さん、本当にありがとうございました。

今回の実験を通して、身のまわりにある物質により興味を持ち、理科を積極的に学んで
くれることを願っています。


大学連携理科講座『力で光を曲げてみよう』

本校では、大学理工学部および建築・環境学部にご協力いただき、中学1・2年生を対象に、「大学理科実験講座」を行っています。専門的な研究に早くから触れることで、科学に興味を持ってほしいと、大学からご提案をいただき、2010年度より実施されるようになりました。

今年度も学期ごとに2講座ずつ、以下の6講座行う予定です。
1学期「マイ・スーパーボールを作ろう」(化学)
   「力で光を曲げてみよう」(機械)
2学期「AR.Drone群のネットワーク制御」(電気)
   「いつもの教室の明るさを測ってみよう」(建築・環境)
3学期「コンピュータネットワークの構築」(情報)
   「自然界の放射線」(社会)

6月21日(土)、今年度第一回の講座が行われました。
「力で光を曲げてみよう」の講座には科学への興味関心が高い10名の生徒が集まりました。
この講座を担当するのは理工学部理工学科助教の関野晃一先生です。
まず光とは何かを説明してくださいました。光には波と粒としての2つの性質があり、
ここでは波としての性質、反射・屈折・回折・干渉を利用します。それらの性質について
図で表すことになりました。大学の論文では図や表を使って、相手にわかりやすく正確に
伝えることも大切です。
次に力で光を曲げるにはどうすればよいのかを考えました。生徒からは媒質を変形させる
などの意見が出され、先生はていねいに質問に答えていました。


いよいよ実験です。最初は試料であるアクリルの大きさや厚みを測定しました。定規に加え、
ノギスやマイクロメーターなどの見慣れない器具を、大学院生の方が使い方を教えてくれま
した。


続いて試料を隣の測定器具がある部屋に持ち込みセットしました。レーザー光線を
試料に当て、切り込みの反対側から力を加えて、スクリーンに映った光を観察していきます。
スクリーンの真ん中には光を当てているのに影ができています。力が加わっているために光
が屈折してしまっているからだそうです。このような性質を利用して、様々な素材の欠陥や
亀裂の検査をしているそうです。


もうひとつの実験は、自動車のエンジンの材料になる丈夫な金属の棒を引っ張り、どれほど
の力に耐えられるかを測定します。大きな装置を使って徐々に力を加えていくと、試料が伸
びていき、約400kgのものにかかる重力ぐらいの力をかけると、耳鳴りがしばらく残り
そうな大きな破裂音とともにちぎれました。その衝撃に生徒たちはとても興奮していました。


実験を終えた生徒たちは、「もう1時間半も経ったのか」といった声が聞かれ、アンケート
にも「また参加したい」と書いていました。


普通は「ものづくり」を扱う理工学部ですが、壊れないものを作るためには、ものを壊す研
究も必要だということに気付かされました。生徒たちは、あまり目立たないけどとても大切
な仕事や研究があるということを感じたはずです。将来の進路選択に、大きな意味のある経
験になったと思います。


理科実験 『ミョウバンの結晶を作ろう』

昨日の調理実習に続き、今日は1年生の理科実験にお邪魔しました。
1年生の理科1分野は、すでに教科書の内容を終了し、これまでの復習とレポートの
書き方の練習を兼ねて実験を行っています。今回はミョウバンの結晶作りです。

これまでの実験は教科書やプリントに詳しく手順が示されていますが、今回は先生
の説明を聞き、メモを取って実験します。聞き漏らしがないよう、いつも以上に真
剣に聞いていたようです。


班の中で役割を分担し、協力しながら手早く実験を進めていきます。バーナーに火
をつけるのももう慣れたものです。一方でミョウバンを溶かしている生徒もいます。
良い連携が取れているようです。


加熱して温度を測りながらかき混ぜて溶かしていきます。温度が上がりすぎると
温度を下げるのに時間がかかってしまうため、火の強さに注意しながら進めていき
ます。


加熱中にバーナーの火を使ってエナメル線を熱し、用意してあった種結晶に刺します。
小さな種結晶にうまく刺すのは意外と難しいものです。何度も種結晶を割ってしまう
生徒もおりました。


温めた水溶液をろ過しています。時間がかかりますが、きれいな結晶を作るため、
じっくり取り組んでいます。


その結晶をろ過した溶液につるして今日の作業は完了です。発泡スチロールの箱の中
でゆっくり冷やして結晶を成長させていきます。


数日後、取り出した結晶は見事に成長していました。生徒たちは目を輝かせながら、
自分たちが作った結晶をじっくり観察していました。他の班と比較しながら一生懸命
に考察していました。2学期には別の実験で飽和水溶液や溶解度の理解を深めました
が、今回の実験でより印象が強くなったようです。実感を伴う学習が生徒の理解を深
めるとともに、意欲を引き出すことを再認識しました。


大学連携理科講座『お庭をデザインする!』

今回は『お庭をデザインする!』について紹介します。

担当してくださるのは、建築・環境学部建築・環境学科の中津秀之准教授です。中津先生
は『ランドスケープデザイン』を専門とされ、人間と環境との関係を研究し、生活の質を
向上するためのデザインの研究や設計をされています。現存するフィールドにおける調査
・分析・研究を基本とされています。
はじめに『ランドスケープ』に関する講義でした。『ランドスケープ』とは建物と建物の
間、中庭や公園、展望台などの、簡単にいうと屋根のないものをさします。それらをデザ
インするときはスケール(大きさ)についてしっかり考え、人間を基準とすることが大切
だと教えてくださりました。写真を用い、身の周りのスケールを変えることで何が見えて、
何が見えなくなるかを説明してくださりました。普段、気にしていないことなのでとても
新鮮に感じました。
今回は庭のデザインについてです。庭を設計するときには、五感を感じることが大事だと
先生はおっしゃっていました。視覚や嗅覚はもちろんのこと、聴覚(鳥の声、車の音、エ
アコン、近所の音)、味覚(果物がなる木を植える)、触覚(寒い、暑い、風が吹いてい
る)も考える。実際に大学構内にある広場『六浦GARDEN』に行き、自分の身体を使って設
計のプロセスを体験しました。




渡されたのは、簡単な広場の地図です。広場の全体の形と池だけが地図には書かれていま
す。その地図に自分で見て、計って、感じたことをどんどん記入していきます。
まずは目をつぶって広場の音を聞きました。聴覚だけに集中することで色々な音が聞こえ
てきました。鳥の声、工事する音、水の流れる音、室外機の音など普段気にならない音が
たくさん聞こえてきました。次に歩幅、手の長さなどを使って広場のいろいろなものの長
さを測定します。メジャーを使わないで計る方法を教えていただきました。



生徒たちは、広場を歩き回って観察しました。どこにどんな植物が生えているのか、どれ
だけの高さなのか、影はどう伸びているのか、どれだけ離れているのか、などなど思った
ことを次々地図に書き込んでいきます。


しばらく観察したらみんな集合してそれぞれの地図を見せ合いました。他の人のものを見
て、プレゼンを聞いて、自分のものをさらに改善させていく。人の意見を聞くことは非常
に大事だと、中津先生はおっしゃっていました。何人かの生徒が他の生徒の前で自分の地
図についてプレゼンしていました。さらにそのプレゼンを聞いて、地図を改良していきま
す。



その後、教室に戻って地図に色を付けていきます。その際、先生が用意してくださった色
鉛筆と色ペンの種類の多さに生徒は驚いていました。生徒は思い思いに地図に色を付けて
いきました。植物のあるところに色をつける者、広場の等高線を色別で表す者など様々で
した。



しばらく色をつけた後、最後に全員分を一箇所に集め、他の人と見比べました。他の人の
作品を見ることで新しい発見があったようです。3人の生徒がみんなの前でプレゼンをし
ました。広場のどこが好きだったのか、どこに気を付けたのかを発表しました。みんなそ
れぞれ違う視点で広場を観察していたようです。



最後に先生は、観察することが大事だと教えてくださいました。普段の通学路や近所など
もよく観察してみると、気付かないことがたくさんあり、面白い発見があるかもしらない
と。今回の実験講座を通して、建築やデザインに興味を持ち、進路を選ぶきっかけになる
ことを願っています。


大学連携理科講座『コンピュータでゲームプログラミングをしてみよう。』

今年度最後の大学連携理科講座が1月25日に行われました。今回は『コンピュータで
ゲームプログラミングをしてみよう。』と『自然の声を聴いて、みんなの中庭を設計
しよう!』の2講座を用意していただきました。今回は『コンピュータでゲームプロ
グラミングをしてみよう。』を紹介します。

会場はキャンパス内で一番高いフォーサイト。F803の教室は大画面のコンピューター
がたくさん並んでいました。真ん中の画面には先生の手元の画面が映し出され、生徒
たちはその画面を目で追いながら先生の話を聞いていました。コンピューターとは,
プログラムとは,機械語とは,そしてプログラミングとは何かを分かりやすく説明し
てくれました。


今回はHSP(Hot Soup Processor)という無料のプログラミング言語を使って、シュー
ティングゲームを作ります。といっても一から作り上げるのではなく、まずは先生が
作ったベースとなるソフトを使い改良していきます。はじめは先生から指示のあった
パラメーターだけをいじっていました。プログラムには1行ずつ解説が付いているの
で、いつの間にかプログラムを読み取って独自に表示する文字を変える生徒もいまし
た。直してはコンパイルして実行するという作業を繰り返し、簡単なゲームをいろい
ろな形に変えて楽しんでいました。


続いて、同じゲームを大学1年生が3か月かけて授業で改良した3種類のゲームをやって
みました。こちらはプログラムにそれほど詳細な解説がついていなかったのですが、
やはり直感的にプログラムを読み取ってどんどん改良している生徒たちが多数いました。
今回はかなりゲームに興味がある生徒が集まっていたので、時間を忘れてコンピューター
にかじりついていました。



コンピューターに対する抵抗感のようなものを持つ生徒は今はほとんどいません。コン
ピューターそのものでなくてもスマートフォンやタブレットはもちろん、銀行やコンビニ
をはじめ街中にもさまざまな端末が溢れています。それだけにハードウェアやその上で
動いているソフトウェアの仕組みの部分に興味を示す生徒はむしろ少なくなっているか
もしれません。こうしたプログラムの仕組みに触れたことで、ブラックボックスになっ
てしまっている端末や通信の仕組みにも興味を広げ、理系科目の学習に取り組むモチ
ベーションにつながってくれればと思います。


大学連携理科講座 募集中

本校では、関東学院大学工学部の研究室にご協力いただき、「大学連携理科実験講座」を
毎年行っています。中学1・2年生を対象に、大学での学びを体験することや理科の面白
さを体感することを目的にしています。

今年度最後の大学連携理科講座に参加する生徒を現在募集しています。
講座内容は以下の2つです。
2014年1月25日(土) 開講講座概要
 講座ァ屮灰鵐團紂璽燭妊押璽爛廛蹈哀薀潺鵐阿鬚靴討澆茲Α」(情報)
   コンピュータで簡単なゲームのプログラミングをして、キャラクターを動かしてみ
   よう。PC初心者でも大丈夫です。
   (理工学部理工学科情報学系 助教)
 講座Α崋然の声を聴いて、みんなの中庭を設計しよう!」(建築・環境)
   まず植物や小動物、太陽の高さ、風の向きといった自然の要素を観察します。そし
   て夏はどのように変化するかを予測した上で、中庭を設計します。
   (担当:建築・環境学部 建築・環境学科 准教授)

写真は昨年度の『ゲームプログラミング』講座の様子です。


大学の高価な機材を使えたり、大学の先生方から直接学べたりするチャンスです。
これまで参加してきた生徒はもちろん、まだ参加したことがない生徒も、思い切って申し
込んで見ましょう。きっと理科の勉強が楽しくなること請け合いです。
1月20日(月)が締め切りです。


今年度はこれまで4つの講座を実施してきました。ブログ記事をぜひご覧ください。

1学期 6月22日(土)
 講座 屮ラスから鏡を作ってみよう。」(化学)
 講座◆崘の移動について学ぼう。」(機械)

   
2学期 11月9日(土)
 講座「気体,液体,固体中の絶縁破壊を体験する。」(電気)
 講座ぁ崋然界の放射線」(社会)



大学連携理科講座『自然界の放射線』

今回は『自然界の放射線』について紹介します。

担当してくださるのは、理工学部理工学科土木学系の前田直樹教授です。前田
先生は、地球や自然に関する「地球科学」を専門とされ、主に地震時における
自然電位の異常変化や火山活動との関係などについて研究されています。毎年、
この大学理科連携講座を担当してくださっています。
はじめに放射線についての講義でした。原子や原子核の話、放射性同位体、そ
の放射性同位体が崩壊するときに出てくるのが放射線など、生徒たちにはちょ
っと難しい内容も丁寧に教えてくださいました。また、放射線の単位には『グ
レイ』『シーベルト』『ベクレル』があり、その違いについても説明してくだ
さりました。テレビなどで聞いたことがある言葉に生徒たちも興味を持ってい
ました。その後、自然界の放射線の話や三浦半島での測定結果などを紹介して
くださいました。身の周りにはたくさんの放射線があることを生徒は学ぶこと
が出来たと思います。


講義の後は、大学キャンパス内の放射線を測定しに行きました。放射線を測定
する装置を手に持ち出発です。まずは先生が紹介してくださった場所、大学の
フォーサイト21の測定です。綺麗に磨かれた石の上で測定しました。自然から
掘り出された石は比較的放射線を多く出しているようです。特に花崗岩は高い
数値を示すようです。実際測定した結果が教室内で測定したものより高いこと
に生徒は驚いていました。もちろん、国が定めている基準よりも低い数値でした。


その後、二チームに分かれて大学キャンパス内の様々な場所を測定しに行きま
した。塵や埃などがたまる場所は高い数値を示すようなので、そのような場所
を探しながら測定して回りました。雨どいや側溝、ゴミ箱の近くや自然石と思
われる石の近く、木の幹やマンホールなど様々な場所に行きました。


測定し終わったら教室へ移動し、どんな場所を測定し、高い数値を示したのは
どこなのかを発表し合いました。両チームとも時間の許す限り多くの場所を測
定して回ったようです。


東日本大震災の直後は高い数値を示した場所もあったそうですが、数値はだい
ぶ低くなってきているようです。しかし、その塵や埃が最終的に流れる川や海
の底の数値が高くなってきているのではないかと、先生はおっしゃっていました。
また、食品中の放射線についてのお話もしてくださいました。現在、流通物質
はかなり厳しくチェックされているようなので安心していいようです。
今回の講義を通して、放射線に興味をもち、正しい知識を得ることを願ってい
ます。また、今後の彼らの進路や将来の一助になれば幸いです。



calendar

S M T W T F S
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
<< October 2020 >>
selected entries
categories
archives
profile
search this site.
others
mobile
qrcode