研究機関等体験事業

８月２３日（金）、４名の生徒がお茶の水女子大学において、理学部および生活科学部による、理数系の実習と参加した高校生の交流会に参加しました。実習では、数学、工学、物理、化学、生物、情報の分野の講座に分かれ、大学の研究分野に触れるとともに、研究室のラボ等研究施設の見学をさせてもらいました。参加した生徒にとって、講義や実験、参加校生徒との意見交換を通して大いに刺激を受けるとても有意義な１日となりました。

【参加した講座】

　（１）工学　「人体の構造を知ろう」：粘土等で人と動物の模型を作り、特にヒトの身体構造の特徴について学習

　　　　　　　　しました。

　（２）化学　「金属配位結合の魅力　構造と色と機能」：青色シリカゲルを使い、金属配位結合を伴う反応を行

　　　　　　　　い、色の変化を観察しました。

　（３）生物　「生きたままの細胞内を観る」：シロイヌナズナの細胞を緑色蛍光タンパク質で標識、電子顕微鏡で

　　　　　　　　観察しました。

7月17日（水）に東京大学農学部の研究室を訪問させていただきました。生徒は11名参加しました。はじめに東京大学農学部の説明と細菌に関する模擬講義を受講し、その後2グループに分かれて環境保全工学研究室と細胞機能工学研究室を見学しました。

研究室では実際行っている研究の一部を体験させていただいたり、実験器具を使わせていただいたりしました。生徒たちは難しい化学や生物の用語に戸惑いながらも、研究に興味を持ち質問をしていました。生徒たちが思っていたよりも農学部は研究範囲が広く、様々な研究ができることに驚いていました。（写真は緑色蛍光タンパク質 （GFP）に特殊な光を当て発光している様子です。）

最後に研究室の学生2名よりお話を伺いました。進路を決めた時の話や、受験勉強の話、大学での研究や生活の話など面白い話をたくさんしていただきました。特に高校時代にどういうことを考えて進路を決めていったのかという話には刺激を受けた生徒が多かったようです。

最後は赤門と東京大学大講堂（安田講堂）を見学し、みんなで学食を食べて帰りました。

11月20日(土) 科学の甲子園埼玉県大会に出場してきました。

２年生６人でチームを組み、数学・物理・化学・生物・地学・情報の問題に協力して取り組みました。

今年度も感染症対策のため、筆記競技のみの開催となってしまいましたが、他校の生徒からも刺激をたくさんもらい、いい経験になりました。

８月２１日（水）の１日、日本薬科大学の高校生薬理実習に、本校からは生徒５名が参加してきました。参加校は５校で、埼玉県立熊谷高校、熊谷女子高校、熊谷西高校、本庄高校、伊奈学園高校、です。各々の高校と大学間で連携協定を結び、今回が初回となる薬理実習が企画され、校内で公募したところ、５名が参加をしたわけです。全体の参加生徒は４４名でした。

本校では、生徒の進路選択にあたり、薬学部や医学部・医療系に興味関心のある生徒へ向けて、薬学部実習を年に１度、城西大学にて実施しています。今年度も１１月に予定しております。今回の薬理実習は、参加希望があっても１１月に参加しにくい生徒や夏季休業中を生かして体験したい生徒へ向けての企画となります。

テーマは、【中枢神経系の薬理】

　　　　　「ペントバルビタールのマウスに対する麻酔作用　―ＥＤ50の算出―

　薬理学は、薬物などの化学物質が生体に及ぼす影響を研究する学問です。その影響にばらつきがある反応について、麻酔作用のパントバルビタールのＥＤ50（50％有効量）を算出するための実験と計算、考察をしました。

　最初に、この動物実験を行うために、日本薬科大学の動物実験倫理委員会による動物実験利用講習会を受講する必要があります。実験に利用する動物に対する倫理観を醸成し、生命を尊ぶ精神を身につけてから実験に臨みます。

　その後、本実験の基礎的な知識の講義を受け、午後の実験の手順や意義を説明していただきました。

　昼食は、日本薬科大学の食堂で、おすすめの学食メニュー「薬膳カレー」をいただきました。漢方を生かした薬膳、独特の優しい風味のさらっとしたおいしいカレーでした。

午後はいよいよ薬理実習です。参加した５校から一人ずつ生徒を集め編成した班は８班です。５～６名で協力しながら準備をし、輪番にマウスにペントバルビタールを注射します。薬剤の濃度の違いによる反応や麻酔作用を確認し協議して結果を記録します。最後は、器具等の処理や洗浄をして、実験結果の共有と整理・計算・ＥＤ50の算出をしました。８班のデータの共有と説明をしていただき、終了となりました。

　講義とドキドキするような経験と交流をして、生徒は様々な体験と思いを抱いたことと思います。今回の実習で生徒自身が感じた思いは、高校の学習を深める意義や進路決定の一助になっていくと考えます。　

　２０１９年８月２０日（火）、例年実施している、SSH指定女子高校等研究交流会に、今年度も本校の生徒１０名が参加をしてきました。

　本校は現在、お茶の水女子大学と提携を結んでおり、この研究交流会に参加してきています。

　昨年までの参加校は、埼玉県立浦和第一女子高校、川越女子高校、群馬県立前橋女子高校、栃木県立宇都宮女子高校、茨城県立水戸第二高校、本校の６校でした。今年度からは、さらに、お茶の水女子大学附属高校が加わることになり、７校連携となります。

　お茶の水女子大学を会場にして、大学の先生方に理系の１１講座を設置していただき、生徒たちは希望講座を選び、講義と実習を経験させていただくものです。その後、７校の参加生徒が講座とは別の班に分かれて、自己紹介や興味関心等を話し合う交流会を行っています。　　　日程は次になります。

　　・ 9:30～　　　　　　　開会行事

　　・10:15～12:00　　　講座（コンテンツ）別の講義・懇談会・実習

　　　　　　　　　　　　　　　　　（昼食は大学食堂を利用）

　　・13:15～15:00　　　講座別実習　　15:10～16:00に７校課題研究交流会

　　・16:10～　　　　　　　閉会行事

今年度の１１の講座（コンテンツ）は、次のようです。

　①【情報】情報科学　入門講座：入門！ゲームプログラミング

　②【生物１】分子系統樹をつくろう

　③【生物２】動物細胞の培養・伸展　　　

　④【生物３】マウス大脳皮質の情報動態を解き明かす

　⑤【生物４】ヒトデを用いた減数分裂と受精の観察

　⑥【生物５】生きたままの細胞内を観る

　⑦【人間環境】建築デザイン工学　ﾏｼｭﾏﾛ・ﾁｬﾚﾝｼﾞ～一番良いﾊﾟｽﾀﾌﾞﾘｯｼﾞを架けるには

　⑧【数学】高校数学で学ぶ級数の世界

　⑨【物理】超伝導マイスナー観測

　⑩【化学１】表面張力を測る

　⑪【化学２】いろいろな電池

＊活動の様子を、いくつかをご紹介します。

　③【生物２】動物細胞の培養・伸展

④【生物３】マウス大脳皮質の情報動態を解き明かす

　　特殊な処理をしたマウスに刺激を与え、大脳皮質の活性を光としてモニターしたデータを、生徒が観察・分析・発表した。

⑤【生物４】ヒトデを用いた減数分裂と受精の観察

　　　ヒトデの卵巣を取り出して、ホルモンや精子をかけて様子を観察した。写真は、ヒドラそっくりのヒトデです。

 ⑦【人間環境】建築デザイン工学　ﾏｼｭﾏﾛ・ﾁｬﾚﾝｼﾞ～一番良いﾊﾟｽﾀﾌﾞﾘｯｼﾞを架けるには？

 ⑧【数学】高校数学で学ぶ級数の世界

　どの講座も、現在の最先端の研究や、深く興味喚起させる内容の講義と実験実習を、興味深く受講できました。大学での研究の一端を体験させていただき、高校の授業の基礎としての大切さも実感いたしました。７校の理系に興味関心のある生徒同士での交流会も、お互いに親睦を深めて共感でき、刺激も受けて有意義であったと思います。

＜生徒の感想＞

・他校の人の研究テーマや内容を知り、自分も何か研究したいと思いました。交流もできて、とても楽しかったです。

・自分の課題研究で困っていることなどを、他校の生徒と共有できたこと。また、他校の生物や化学の課題研究の内容や工夫している事を具体的に知ることができ、自分の研究に生かせることを見つけられたこと。また、興味のあった脳について詳しい話が聞けたことも、大変良かった。

・たくさんの学校の生徒と交流できる機会でもあったので、勉強や研究以外の情報も共有しあうことができたのが良かったです。また、初めて会う人と同じ課題を協力して、お互いにコミュニケーションを取りながら進めることができました。

　最後に、閉会行事にて、お茶の水女子大学の千葉和義先生より、「世界で初めての研究をしよう！　答えはなくとも、興味のある自分が楽しく感じる研究に一歩踏み出そう！」とのお話がありました。大変勇気を喚起するお話です。これからの答えのない時代、というより、「自分で答えを出せる時代」を生きる高校生へのエールだと感じました。　

　今後、希望者は課題研究に取り組む予定です。その成果を、来年の３月２６日に、再度お茶の水女子大学に集い、お互いの課題研究発表を通して交流を深め、知識を広げる機会があります。

　本校は現在、自然科学部を核として、課題研究に取り組んでいます。今回参加した生徒や、参加していなくても興味を持った生徒は、自然科学部と一緒に、課題研究をしていきましょう！

　２０１９年７月２４日（水）～２６日（金）の２泊３日、令和元年度SSH指定女子高校等合同　京都大学研修に、本校からは生徒５名が参加してきました。参加校は、埼玉県立浦和第一女子高校、川越女子高校、群馬県立前橋女子高校、栃木県立宇都宮女子高校、茨城県立水戸第二高校、本校の６校です。

京都大学の研究者の先生方より、理系の５分野について講義と実験を指導していただきました。

放射線生物研究センターには、生物分野の講義に１９名（本校２名）。理学部には、数学・物理分野の講義に１０名（本校１名）、化学・地学分野の講義には１２名（本校２名）、全体として４１名（本校５名）が参加しました。

１日目：７／２４（水）                               

　京都大学の各会場に、13:50に集合し、早速、各講義を受講しました。

　①【生物】14:00～15:00　講義(1)　ようこそ染色体美術館へ

　　　　　　15:10～16:10　講義(2)　How　to　Science　細胞周期の研究手法

　　　　　　16:15～17:30　実習(1)　チェックポイント変異体を探せ！

　②【数学・物理】14:00～17:00　クロマトグラフィー実験等

　③【化学・地学】14:00～17:00　クロマトグラフィー実験等

　どの講義も、大学での先端研究のお話も交えていただき、とても興味深く、学習できました。

＜生物分野＞　・講義(1)　　　　　　　　　　　　　　　　・実習(1)

 ２日目：７／２５（木）

　京都大学の各会場に、9:50に集合し、各講義を受講しました。

　①【生物】10:00～16:30頃　・生体防御機構　・生物とAI　・放射線治療　の講義。

　②【数学・物理】10:00～　物理学の講義、14:00～　物理学の講義。

　③【化学・地学】10:00～　天文台にて講義、14:00～　地球物理学の講義。

　充実した講義を受講し、施設体験もでき、有意義な一日となりました。

＜生物分野＞　講義　放射線について　

３日目：７／２６（金）

　荷物をまとめホテルに預けて、最終講義を受講するため、9:50に会場に集合しました。

　①【生物】10:00～11:30　細胞増殖を記録する時計：テロメアの講義。

　　　　　　13:00～14:30　座談会：「若手研究者に聞きたい」

　②【数学・物理】10:00～11:30　数学の講義、13:00～　京大理学部生との交流会。

　③【化学・地学】10:00～11:30　化学の講義、13:00～　京大理学部生との交流会。

　午前中に各々興味深い講義を受講。午後は、京大の若手研究者の方々の座談会から、研究の様子や動機、研究の醍醐味や学会発表の様子などを伺い知ることができました。

理学部生との交流会では、日頃の学生生活の様子や研究への取り組みについて等、お話を聞かせていただきました。

３日間ともに、興味ある分野について大学の視点で講義をしていただき、深い知識や概念を学習することができました。また、研究とは、このようなことを深く探究していき、新しいことを発見し、生活に活かせるのではないかという楽しみを持っていける魅力的なものだとのお話がありました。大変有意義な３日間となりました。

生徒たちにとって、今後の学習を進めるにあたり、新鮮な刺激と奥深い学問への興味と、進路の方向性を探る一助になったと思います。

大変充実した３日間を過ごすことができて、名残惜しさを残しつつも、15:30に京都駅に集合し、16:08京都駅発ののぞみ238号に乗車し、帰途につきました。

＜生徒の感想＞

・天文台に行って実際に太陽を見て、太陽や宇宙について学べたり、レーザー光線を使った実験が見られたり、専門的な事をたくさん学べた。他校の研究好きな人たちと交流できてよかった。

・実際に世界で活躍する研究者の方のお話が聞けたり、高校ではできない実験をしたり、同じ夢を持った同世代の子たちとお話ができたことが、良かったです。このような経験はやはり自分の高校だけでは到底できない事だと思います。超高校級の講座内容であったり、大学の機器を使った実験、直接、研究者の方に質問できたり、とても充実して有意義な３日間を過ごすことができました。

　２０１９年７月２２日（月）の１日、ＧＫＰ高校生下水道体験プログラム【水質分析体験】に参加しました。共催として、公益財団法人埼玉県下水道公社荒川左岸北部支社　水質調査センターと、下水道広報プラットホーム（ＧＫＰ）が、企画をしてくださり、準備から施設説明・実験実習、実施まで、すべて整えてくださいました。これから社会へ向けて視野を広げていく高校生に、現在自分たちが活用している水、上水道と下水道の準備と経路や処理の様子を、一貫して観察してもらい、考えてもらいたいとの想いから、熊谷市役所をはじめとして、各方面に連絡をして、協力をいただきながら企画・実現したプログラムです。

　実は、昨年、本校の自然科学部員と熊谷高校の化学部員と合同で、部活動の一環として参加しました。その時のプログラムと午後の部の内容は共通します。しかし、その後、熊谷女子高校は、合併浄化槽ではなく下水道につながり、その起点に位置している高校であることから、今回の一連のプログラムを思いつき企画してくれたとのことです。本校だからこそ実施できるこの企画に公募をして、自然科学部を含め本校は生徒９名、熊谷高校は生徒９名、引率を含め総勢２２名が参加しました。移動は、マイクロバスです。

　主な日程は、次の通りです。

１　上水道・下水道についての講義

２　熊女の敷地から、下水道に入る過程の観察

３　マンホール内を、点検のためにモニターする機械です。

 ４

 ４　下水道の中の様子をマンホールに入り、観察。マンホールの模様は、個性的です。

５　マイクロバスに乗車、下水本管に沿って移動し、下水の流れと経路を実感。下水本管は、道路下に埋設してある。

６　鴻巣中継ポンプ場の見学（熊谷市から遠く桶川市まで下水を送るのに必要）

７　水循環センターの処理施設の見学　　　最初に、講義を受講。

８　水循環センターのコントロールセンター　・　下水の汲み上げるポンプ等　　

９　水の浄化区域へ　　　　・　　　　曝気槽　　　　・　　　　　　　　　浄化された水（取水し確認します）

重要な「曝気槽」。ここで空気を送り込み、微生物に有機物を分解してもらいます。

この過程を経て、浄化され透明な水になっていきます。水の色が変化しています。

１０　水質分析のグループワーク：男女混合班で、水溶液内の成分を分析して、７種を解明していきます。

１１　浄化された水は河川に放流されます。充分に浄化されているため、無色透明な綺麗な一筋となり、河川に入ります。濁っている河川水とは明確に違いがわかります。

これらの見学後、マイクロバスにて、本校まで帰校しました。普段できない有意義な体験をさせていただきました。

＜生徒の感想の一部です＞

・排水がどう浄化されるかがわかり、環境問題への関心が高まった。下水道処理場の設置は付近の住民に好感はもたれにくい話を聞き、自分たちが出した汚水は私たち消費者が責任を持つべきだと感じた。また、下水処理場に微生物の生態系が偶然できたと聞いて驚きました。

・設備内には防臭装置がしっかりあり、見学中に臭いはほとんど気にならなかった。

・水の浄化等の循環を学び、私たちの生活の改善点と、それを支えてくださる方たちへの感謝の気持ちを持てました。

・害のある成分と、それを検出するための方法、アプローチの仕方、そのための高度な機器の観察と体験ができ、科学分野の視野を広げることができました。

　今回のこの企画を、準備・実施・説明をしてくださった多くの方々と、日々、水を安全で便利に提供し処理してくださる方々に、心より感謝申し上げます。水を使うたびに、思い出すことでしょう。ありがとうございました。