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探究选択での取り组み(数学探究、物理探究、化学探究、生物探究)

2024年03月30日

  • 高校
  • 教育?进路
 探究选択の取り组みを绍介する企画の最终回(第4弾)は、理数系の4科目(数学探究、物理探究、化学探究、生物探究)になります。
 2023年度高校2年生から始まった探究选択。2024年度は、高校2年生の后期と高校3年生の前期での実施になります。现高2は进级してさらに高度な取り组みを行い、新高2は前年度を超える成果を生み出していくことが期待されます。

数学探究

数学探究では、半年间の授业の中で、个人研究论文の作成と同时に「行列」という大学先取りの分野の学习を进めてきました。一方で、他の数学の授业では扱えない宿题として、「指定した位置を通る曲线でベーグルパンを切断するとどのような结果になるのか」という课题に写真データで解答を提出する试みを行いました。これは大学での位相几何学という分野で「トーラスをメビウスバンドで切断する」内容です。各自试行错误を繰り返しながら、不思议な结果にたどり着きましたが、これまでの数学の学习とは全く违った経験ができたこととともに、事象を数学的に説明することの难しさを改めて学びました。

物理探究

物理探究では身のまわりの自然现象を主体的に探究する姿势や能力を伸ばしてもらおうと考えました。最终的に自ら问いを立て実験方法を考え计画し実験やデータの解析を行いレポートにまとめてもらいました。
 まず前半は教员侧が用意したテーマに沿って班ごと実験を行い実験器具の取り扱い方や测定に活用できるスマホアプリに惯れてもらいました。具体的には「摩擦力の大きさが测定方法で変わる?!」や「バンジージャンプのモデル実験」「ウェーブマシンの自作」など力学や波动分野を中心に行いました。
 その后班ごと自由に実験したいテーマを决め、主体的に计画书を作成し実験を遂行しました。「楽器の音波の解析」や「髪の毛の太さを光の回折を利用して测る」「空気抵抗は无视できるのか?」など意欲的に各テーマに临めた様子です。

化学探究

化学探究では、実験に用いる试料を自分で用意し、その试料を用いて実験をし、実験结果からさまざまな知见をえることを目的とした活动を行いました。具体的には、二十日大根や芜、青梗菜を种から栽培し、二十日大根は浅渍けにすることを通して、浸透圧や食品贮蔵学に関する基础的な知见を、青梗菜は薄层クロマトグラフィー法の试料として実験に用いて、光合成色素や光合成、化学的分析技术に関する基础的な知见をえました。また、一ヶ月に一度、学校近郊を流れる野川で河川水を採水し、その水の水质调査を行い、それぞれの値が何を意味しているのか、また水质调査を継続的に行うことにより、継続研究のあり方やデータの解析方法などを学习し、高校3年前期で报告书にまとめる足がかりとしました。
 授业后期には、サツマイモを题材にして、サツマイモを焼き芋にすることにより、食味など化学的な焼き芋の评価方法について、自ら评価方法を考えるということを行いました。化学探究を选択した生徒は、普段身近にありすぎてかえって気づかなかった事象も见方を変えれば、化学の授业で学习したことで説明できる事象が多いことを认识してくれたようです。

生物探究

 生物探究では、毎週実験を行い、実験レポートを书くことによって、顕微镜や実験器具の取り扱いや、実験レポートの书き方に习熟することを目的に授业を进めていきました。これまで、実験経験の豊富な人が少なかったことから、高2后期では、永久プレパラートの顕微镜観察、プレパラートの作成、ミクロメーターの使い方などの顕微镜を用いた実験や、顿狈础の抽出、酵素活性の测定、薄层クロマトグラフィ、ブタ眼球の解剖など、基础的な実験を行いました。
 実験が终わると、翌週までの期限で必ず実験レポートを作成します。実験レポートには、?目的?、?方法?、?结果?、?考察?を含む必要がありますが、なかでも重要なのが考察です。実験结果を正しく解釈するためには、たいてい自分の持っている知识だけでは不十分です。そのため、参考文献を探し、必要な部分を引用することを通し、その実験の狙いや、実験结果に対する评価を明确にしていきました。
 高校3年前期の生物探究では、土壌细菌の分离?同定、遗伝子组み换え、笔颁搁、电気泳动など、より発展的な実験を行う予定です。

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