理数科日誌

　12月15日（火）午後、理数科１年生（＋希望者）を対象に「大学セミナー」を開催しました。

　講師は、東京大学大学院の　齋藤継之　准教授です。

　齋藤准教授は、鋼鉄の 1/5 の重さで 5 倍強いとも言われる、木材由来の新素材“セルロースナノファイバー”を開発されました。この業績により、森のノーベル賞ともいわれる「マルクス・ヴァーレンベリ賞」をアジアで初受賞されています。

　『農と木とナノテク』というテーマで始まった講演では、先生の研究内容やその意義、専門の研究対象を見つける過程などについて、本校生徒に向けてとても分かりやすく工夫して説明していただきました。

　生徒も熱心にメモを取りながら、聞いていました。

• 木材の重さの半分を占めるセルロースから、セルロースナノファイバー（CNF）を製造する技術開発に研究のブレイクスルーがあったこと。
• “透明な紙”を利用した生分解性のある基盤がつくれること。
• “透明な断熱材”の実用化で住環境や自動車の熱エネルギー損失の低減ができること。
• CNF複合化により軽くて堅くて強くて熱にも強い素材がつくれるため、化学資源材料を減らせること。
• 現状は高価なCNF材料だが、精密な制御によってその機能に効率や付加価値を与える研究が大学で行われていることや、企業との連携で安く簡単につくる研究も行われていること。
   

 　最先端の研究内容に、とても興味を持った生徒が多かったようです。（質疑応答の様子）

　再生可能な生物資源である木材からセルロースナノファイバー（CNF）を生み出す技術や、CNFの軽くて強い特性を利用した新素材“透明な紙”や“透明な断熱材”、またプラスチックとの複合化でプラスチックを堅く強く薄くできる技術など、その応用例は近い将来の環境を大きく変えてくれそうです。

　最近はSDGs（持続可能な開発目標）という言葉をよく目にするようになりましたが、その実現に科学がどのように貢献できるのか。

　本校理数科の卒業生（４期生）でもある齋藤先生のご活躍に、大きな刺激をもらった１日になりました。

10月29日（木）の朝７時半に学校をバスで出発し、茨城県のつくば市にある高エネルギー加速器研究機構（KEK）を訪問してきました。

到着後には、研究員の方に「宇宙からのメッセンジャー」というテーマで素粒子についての講義をしていただき、KEKが世界で担っている役割や研究施設の概要について知ることができました。

• 「なぜ現在の宇宙には物質と反物質のバランスに違いがあるのか？」
• 「素粒子に世代があるのはなぜなのか？」
• 「これらの疑問を調べる研究は、どのような方法であれば可能なのか」

高エネルギーでの実験における工夫や測定の方法に感心している生徒もいました。

講義後には、実際に施設を見学させていただきました。

【先端加速器試験施設】

※次世代の直線衝突型加速器「国際リニアコライダー（ILC）」の計画実現に向けた研究施設です

 先端加速器試験施設では、装置の説明や設計の工夫に目を輝かせていました。

【フォトンファクトリー】

※加速器から発生する波長の短い光「放射光」を用いて、物質や生命を原子のスケールで観察し、様々な研究が行われています

放射光を用いた解析が、物理・化学・生物・地学分野の様々な科学研究に利用されていることを聞き、研究員の方からの「皆さんが、将来、研究者としてこの施設を使ってくれる日を待っています」という言葉に大きな刺激をもらいました。

【展示ホール】

最後には、分光器を用いた光の観察をワークショップ形式で実施していただきました。

いろいろな光を観察し、「なぜ？」の疑問に答えを見つけていくことで、科学研究の基本を学ぶことができたのではないでしょうか。

本校生徒も積極的に質問をするなど、有意義な１日になりました。

高校生のうちに最先端の研究施設を訪問できたことが大きな価値を持つことになると思います。

貴重な時間をつくってくださったKEKの皆様、本当にありがとうございました。

9月19日（土）　理数科体験入学・説明会を実施しました。

小雨の中、ご来校頂きました中学生ならびに保護者の皆さま、ありがとうございました。

参加に際し、たくさんの感染症予防対策にご協力いただきましたこと、重ねて感謝申し上げます。

毎年実施していた在校生との座談会は中止させて頂きましたが、

理数科生徒作成の映像による理数科紹介をいたしました。

また、理数科の特色や卒業生の進路状況などについての概要説明と、

理科（物理・化学・生物）数学の体験授業を行いました。

６/27（土）放課後、本校多目的室にて理数科卒業生（三六会）による進路懇談会を３年生対象に実施しました。

学業でお忙しい中、東大や東工大をはじめとした様々な大学から総勢16名の卒業生に来校いただき、受験に向けてのアドバイスや大学生活などについて座談会形式で語って頂きました。
　

受験勉強の進め方や対策など、いろいろな質問に丁寧に答えてくれる卒業生の話に、生徒はとても熱心に耳を傾けていました。

全体会が終わった後にも先輩たちに積極的に質問する生徒の姿もあり、懇談会がいい刺激になったようです。

課題研究の開講式では、校長先生から研究の価値について、担当の先生から研究の進め方についての話があり、生徒たちも集中して臨んでいました。

開講式の後は、研究の分野（数学、物理、化学、生物）ごとに分かれて

研究テーマを決めるための話し合い、実験に使える装置の説明などが行われました。 

これから研究ノートが埋まっていくのが楽しみです！

２月８日（土）埼玉大学で行われた理科教育研究発表大会に参加しました。

本校理数科の２年生が課題研究で取り組んだ内容をポスター発表させていただきました。

今回は物理４本，化学３本，生物１本の出展をさせていただきました。

多くの方から貴重なアドバイスを受け，生徒たちもいい勉強になりました。

２月６日（木）３・４・５限を使い，本校理数科の課題研究校内発表会を行いました。

本校の課題研究とは，理数科２年生が各自で設定した研究テーマについて，１年間かけて思考や実験を行い，課題解決をめざす授業です。

今年度は数学分野６本，化学分野３本，生物分野３本，物理分野４本の研究発表がありました。

　校長先生のあいさつ

　　発表の様子

理数科１年生は来年にむけて先輩の発表を真剣に聞き，活発に質問していました。

発表中には実験で実際に作られた物質（合成ルビーや透明醤油）に直接触れる場面もありました。

理数科３年生金鹿 優輝さんと山縣 龍人さんが、パソコン甲子園本選（全国大会）に出場しました。

 ９月１４日にパソコン甲子園予選が行われ、３年生、金鹿優輝君と山縣龍人君によるチーム名「JUSTI-CE(ジャスティス)」が見事６位で予選を通過し、昨年に続き本選（全国大会）に出場しました。

北は北海道、南は沖縄まで１チーム２名で７０１チームが予選に参加、その中で、本選出場を決めました。本校では一昨年から３年連続での全国大会出場となります。

本選は、１１月９日（土）～１０日（日）に、会津大学（福島県会津若松市）で行われました。プログラミング部門、モバイル部門、いちまいの絵ＣＧ部門の三部門のうち、｢JUSTI-CE｣はプログラミング部門に出場し、競技では、予選を勝ち抜いた２９チームが一堂に会し、２人１チームで１台のパソコンを使い、制限時間内に問題に対する解答プログラムを作成し、得点形式で競います。

残念ながら、上位入賞を目指しましたが、健闘むなしく入賞はできませんでした。

１１月２日（土）１４時から，本校にて理数科説明会および体験授業（理科・数学）を実施しました。

例年は夏休みに実施している体験授業でしたが，今年度は校舎改装工事で実施できなかったため，説明会と同時開催という初めての形での実施となりました。

体育館での説明会の様子です。

本校職員による概要説明と，理数科生徒２年生による課題研究の中間発表を行いました。

各体験授業（物理・化学・生物・数学）の様子です。

受付時にいずれかのコースに分かれて，本校職員による授業を体験していただきました。

また，中学生と本校理数科１・２年生との座談会も実施しました。

１０月３１日（木）　朝７時半に学校をバスで出発し，茨城県のつくば市にある高エネルギー加速器研究機構（KEK）を見学してきました。

 到着後すぐ，研究員の方に「宇宙からのメッセンジャー」というテーマで講義をしていただきました。

主に素粒子について説明をしていただき，ノーベル物理学賞を受賞した『CP対称性の破れ』に関する小林・益川理論のアイデアの意味に感心している生徒もいました。

展示室の様子です。 

宇宙線を可視化するスパークチェンバーに生徒たちも興味津々の様子でした。

別な展示室では加速器などに関する映像を視聴し，実際に使われた加速器のパーツを自由に見学させていただきました。

 今回の目玉のひとつである加速器（BellⅡ加速器）の施設内の様子です。

KEKでは世界２６か国から約９００名の研究者がこの実験装置を利用した研究に関わっているそうです。

施設内では様々な国の方が英語で議論を交わしている姿もありました。

フォトンファクトリーでの様子です。 

加速器から発生した放射光により原子レベルで物質の解析ができるため，物理・化学・生物・地学分野のいずれでも活躍しているという説明にサイエンス（科学）の大切さを感じたのではないでしょうか。

最後に宇宙線について考えるワークショップも行いました。 

グループのメンバーでデータの処理を行い，宇宙線の特徴についての理解を深めることができたのではないでしょうか。 

本校生徒も積極的に質問をするなど，有意義な１日になりました。

本校生徒のため丸一日，貴重な時間をくださったKEKの皆様にはほんとうに感謝です。ありがとうございました。