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教育いばらきWeb 16号 特集1

理科をもっと楽しもう!~いばらき理科教育推進事業~

 茨城県では、「科学技術創造立県いばらき」の将来を担う人材を育成するため、理科授業の質の向上、自然体験・科学的な体験の充実を通して、児童生徒の理科の学力向上を図る「いばらき理科教育推進事業」を進めています。

 その「いばらき理科教育推進事業」の一環で行われた、以下の2つの取組みを紹介していきたいと思います。

「科学自由研究の指導(活用・発展)」ミニ博士によるミニ学会

 10月27日(日曜日)、ミュージアムパーク茨城県自然博物館において「科学自由研究の指導(活用・発展)」ミニ博士によるミニ学会を行いました。

 これは、第57回茨城県児童生徒科学研究作品展(兼日本学生科学賞茨城県作品展)に出品する中学生を対象にしています。県展に出品した科学研究作品を発表し、その発表をグループで協議したり、大学教員等の専門の先生からアドバイスをもらうことで、生徒の探究意欲を高めるとともに、科学的に探究する能力や態度を養うことを目的としています。

 

開会式のようす

▲開会式のようす

 

 まず、生徒たちは化学、環境、生物、物理の分野のグループにそれぞれ分かれ、自分の科学研究について発表しました。発表を聞いている生徒たちは、身を乗り出して熱心に聞き入っていました。

 

研究発表 研究発表

 

研究発表 研究発表

▲自分の研究を参加者に発表しました

 

 次に、お互いの発表に対して、グループ内で追求テーマや観察実験方法、結果の整理の仕方、考察などについて話し合いました。

 

さかんに質疑応答がかわされました

▲さかんに質疑応答がかわされました

 

 最後に、大学の先生がより良い実験方法や研究のまとめ方について、生徒にアドバイスをしました。先生からのアドバイスをメモにとり、次の研究につなげようとする姿が多く見られました。

 

大学の先生からアドバイスをいただきました 大学の先生からアドバイスをいただきました

▲大学の先生からアドバイスをいただきました

 

 第57回茨城県児童生徒科学研究作品展において茨城県知事賞を受賞したのは私立茗渓学園中学校3年の田中 希宙(たなか きひろ)さんです。

 田中さんは「ソリトンの研究7 ソリトンをわかりやすく伝えたい The final ~ソリトンと“普通の波”の相違点~」というテーマのもと、研究をしました。ソリトンを研究している父の影響で小さい頃から「ソリトン」が身近なものだった田中さんにとって、周りの友達が「ソリトン」という言葉すら知られていなかったことに疑問を感じたそうです。そこで、「ソリトン」を広めようと、小学校3年生から「ソリトン」の研究を始めたそうです。
※ソリトン…特殊な形状の波

 

研究内容を発表する田中さん

▲研究内容を発表する田中さん


 今回の研究で大変だったことは?という問いに田中さんは、「研究道具として成り立ちながら、人にわかりやすく伝えることのできる模型を作ることに苦労しました。『ソリトン』を多くの人に知ってもらうため、人に興味を持ってもらえるように工夫して作りました」と答えてくれました。

 

模型を使って参加者にソリトンを説明しました

▲模型を使って参加者にソリトンを説明しました

 

 また、今回のミニ学会での発表について田中さんは「とても良い経験になりました。このような機会は、今までになかったので、新鮮でとても楽しかったです」と笑顔で話してくれました。

 

 今回のミニ学会に参加した生徒からは、「周りの人のレベルが高くてびっくりしました。来年は、自分たちも賞をとれるように頑張りたいです」「大学の先生のお話がとても参考になりました。また来年、再来年と研究を続けたいと思います」などの感想が聞かれました。

 

科学の甲子園ジュニア

 「科学の甲子園ジュニア」は、高校生を対象に平成23年度より開催されている「科学の甲子園」のジュニア版として、中学生を対象に今年から新たに設けられた大会です。
この大会は、中学生が、理科、数学などにおける複数分野の競技に協働して取り組むことを通じて、科学の楽しさ、面白さを知り、科学好きの裾野を広げるとともに、未知の分野に挑戦する探究心や創造性に優れた人材を育成することを目的としています。

 

科学の甲子園ジュニア茨城県大会

 県大会は8月31日(土曜日)に行われ、554チーム・10,663人が参加した予選会で上位の成績を収めた15チームが参加し、筆記競技・実技競技にチャレンジしました。チームは6人で構成され、筆記競技には、6人それぞれが、実技競技には、3人×2グループがそれぞれ理科・数学に関する課題に挑戦しました。

 

県大会のようす 県大会のようす

▲県大会のようす


 県大会で優勝に輝いたのは、県立並木中等教育学校Aチームです。メンバーは、2年生の大塚みちるさん、高野紗彩さん、桝屋望さん、1年生の邱亜美さん、根本大輔さん、飯塚亮太さんの6人です。


 大会を振り返って、桝屋さんは「課題の中で苦労したのは、理科の実験です。解くのに苦労しましたが、やっていてとても楽しかったです」と話してくれました。
 また、大塚さんは「6人で力を合わせて県大会を勝ち抜くことができたので、全国大会でも県の代表として上位をねらいたいです」と全国大会への意気込みを話してくれました。

 

優勝した並木中等教育学校

▲ 優勝した並木中等教育学校

 

第1回科学の甲子園ジュニア全国大会

 フォトニュース(第1回科学の甲子園ジュニア全国大会が開催されました)でも紹介しました、12月21日(土曜日)、22日(日曜日)に開催された科学の甲子園ジュニアについて、全国大会の様子を紹介します。

 

並木中等教育学校の精鋭たち

▲並木中等教育学校の精鋭たち

開会前のひととき

▲開会前のひととき


 

 全国大会では各都道府県から選抜された47チーム281人が出場したほか、引率の教員、生徒の保護者など関係者を含め、計1,000 人が参加しました。
 開会式では、各チームの代表2~3人が入場行進を行い、用意してきたオリジナルフラッグを手に一言ずつ大会に向けての意気込みを発表しました。意気込みのほか自分たちが暮らす都道府県をPRするなど、それぞれに工夫を凝らしていました。

愛知県「意気込みを書きたいが余白が少なすぎる

▲愛知県「意気込みを書きたいが余白が少なすぎる」

熊本県といえばくまモン

▲熊本県といえばくまモン


 

選手宣誓

  ▲選手宣誓

 

 主催者等によるあいさつの後、事前に行われた「選手宣誓権争奪!総選挙」により選ばれた、宮城県古川梨明中学校の高城竜馬さんが、「この大会を通して、私たち一人一人が心から科学を楽しみ、その楽しさを日本全国に伝えること、それが私たち選手の使命であると考えます。選手の皆さん、ともに楽しみましょう、科学の甲子園を。絶対に見せましょう、科学の底力を。そして、全国に広げましょう、科学好きの輪を」と宣誓を行いました。

 

 

 21日の夜は交流会が開かれ、全国の科学好きの中学生同士が交流を行いました。

 

 翌22日に実際の競技が行われました。
 競技は筆記競技と実技競技。実技競技は1チーム6人が3人ずつ2会場に分かれ、異なる問題に挑戦しました。


実技競技1 「大江戸mathにてとり分けmass!?」

 江戸時代の数学書「塵劫記」に紹介されているあぶら分け算(大きさの異なる耕を使って油を入れ替えていき、最終的に必要な量の油を取り分けるもの)を応用し、4つの容器を用いて、プラスチックの玉(BB弾)をより少ない手順で3等分に取り分ける方法を検討し、実際に取り分けを行いました。

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▲実技競技1

実技競技2 「発砲入浴剤を作ろう」

 クエン酸と炭酸水素ナトリウム(重曹)を混ぜると、水に入れると二酸化炭素を発生させる発砲入浴剤になります。この競技では、クエン酸と炭酸水素ナトリウムの割合を変えて二酸化炭素の発生量を調べ、そのデータを元に、発砲入浴剤から発生した二酸化炭素の量から、その発泡剤にクエン酸と炭酸水素ナトリウムがどれだけ含まれていたかを解き明かします。最後に、実際に発砲入浴剤を作って誰がより多くの二酸化炭素を発生させることができるかを競いました。

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▲実技競技2

 

 それぞれの競技は時間制限があり、3人が役割分担を行い協力して進めないと時間内に結果を出すのが困難となっていて、チームワークが勝利の鍵となります。また、実験・実技により、机上の計算だけで回答するのではなく、計算どおりに行かないのはなぜか、その場で考えて解決しなければいけません。
 このように、コミュニケーション能力、ものづくりの能力などを生かして課題を解決する力を競いました。

 

 全ての競技の終了後、表彰式が開かれました。結果は、

  • 総合優勝:滋賀県(滋賀大学教育学部附属中学校、栗東市立葉山中学校)
  • 総合第2位:兵庫県(灘中学校、神戸女学院中学部)
  • 総合第3位:広島県(広島大学附属中学校)

となりました。

総合優勝滋賀県チーム1総合優勝滋賀県チーム2

▲総合優勝滋賀県チーム

 

 並木中等教育学校の6人は、上位入賞こそなりませんでしたが、全国の中学生と切瑳琢磨し、多くの困難をチームワークにより乗り越えることで、大きな何かを得ることができたのではないでしようか。

来年の再戦を誓って

▲来年の再戦を誓って

「広げよう科学のこころ

つなごう友情の絆」

並木中等教育学校戦い終わって

▲並木中等教育学校

戦い終わって


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