小野学園女子中学・高等学校

理科 実験が楽しくなりました

小野学園の理科の特徴

黒色火薬で戦艦大和
「黒色火薬で戦艦大和〜だれが一番遠くに飛ばせるんだい!?」
〜第4回サイエンスラボラトリーより〜

① 理科が目指すもの

理科が目指すもの

興味を持つことから、自ら研究するところまで

小野学園の理科教育は、生徒の『好奇心』を引き出し、それを『探究心』へと変えていくことを目標としています。 入学後はまず好奇心を引き出すことを心がけ、Ⅰ分野では『問題解決力』を、Ⅱ分野では『観察力』 を身につけ好奇心を探究心へと変えていきます。そのために理科の授業の他に4つのサイエンスレッスン (サイエンスデー・サイエンスラボラトリー・サイエンスオープンキャンパス・SPP 〈サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト〉)を実施しています。

社会に進出して活躍できる理系進学者を増やします

理系の学問は、実験における分析力・理論構築性・協調性・安定性などにおいて女性に適しています。
研究を進める上で重要となる対話力を重視した理系進学者の育成を考えています。

② 授業 1/2は実験。6年間で185の実験

「未来の女性科学者の育成」をテーマに、理科に対する興味関心を引き出すため、数多くの実験授業を実施しています。 特に1・2年時の授業の約1/2は実験授業を行っており、6年間をとおして185の実験に取り組んでいます。
また、理科の科目履修単位は、中学校では、公立の授業時数が3時間のところ4時間あり、 高等学校での必修単位数は、通常5単位のところ、文系では8単位、 理系では18単位と授業時間数を多く取り、 理科実験の授業に当てています。

先取り理科実験 高校の実験も中学校で関連づけて実施します!

高校の実験も中学校で関連づけて実施します。1学期に2回、3年間で18回の先取り実験があります。

【1〜3年で実施する高校分野の実験】

  1学期 2学期 3学期
1年 1分野 オシロスコープによる音の波形 混合物の分離(蒸留・ろ過)
プラスチックの性質
溶解度
2分野 葉脈標本の作製 化石観察 盲斑確認実験
2年 1分野 液体窒素による状態変化 誘導コイル 電気分解
2分野 酸素に関する実験 イカの解剖 体細胞分裂の観察
3年 1分野 運動の法則(力学台車と記録タイマー) 発熱・吸熱反応 ボルタ電池
燃料電池
2分野 DNA抽出実験 だ液眼染色体の観察(顕微鏡) 緑葉の色素の分離

理科のサイクル

理科の学習サイクル
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③ 4つのサイエンスレッスン

サイエンスデー

10年後、社会に必要とされる人材を育成することが目標です

  1. 理科(科学)に対する好奇心を高める
  2. 10年後に必要とされる人材を育成する

この2つを目標に、今年度、サイエンスデーが実施されました。

1・2年生<ロボットプロジェクト> 講師は北原達正先生(京都大学 宇宙物理学)です

これまで、化学(サイエンスラボラトリー)、生物(ホタル自生研究室) 分野の理科教育プログラムはありましたが、これらは、 主に理科への興味を引き出すものや環境問題を考えるものでした。
そこで、今年度からの「サイエンスデー」では、10年後に必要とされる人材を育成することを目標に、 ロボットのプログラミングを学習することになりました。
プログラミングでは、『仮説』を立てて、実際にロボットを動かすことで『検証』していき、 自分が抱いたイメージとの違いを『考察』し、試行錯誤をして『修正』していきます。
実験では、センサーを搭載した自立型ロボットを使用し、問題解決型のミッションをクリアしていくことで、 問題発見力・ 問題解決力を養います。また、2人1組で実験を行うため、 対話をしながらコミュニケーション能力が育まれます。
同時に「ロボット・物理クラブ」も誕生し、ロボカップジュニアへの出場と入賞を目指します!

ロボカップジュニア
ロボカップジュニア

実施プログラム

  1. スタートから目的地まで障害物を避けながらロボットを動かす
  2. 赤外線を発するボールを転がす
  3. ロボットでサッカーを行う
サイエンスデーのポイント
  • 全員が実験器具を手にできるので集中力が養われる
  • 成功したときに達成感を得られる
  • 課題に対し順序だてて解決する力が身につく
  • 自分の発想の数だけ答えがあるので、積極性が生まれ自然と忍耐力が養われる
  • 教科書で学んだことの理解が深まる
3年生<ノーベル賞を受賞した実験に挑戦>

『300年前の偉人たちはいったいどんなことを考え、何を思い、日々実験をしていたのだろうか。』
3年生はノーベル賞を受賞した実験に挑戦し、偉人たちの知恵を学びます。

1・2年生、3年生の実験のいずれも全員の生徒が実験器具を手にすることができ、 継続(ステップアップ)型の内容になっています。

サイエンスラボラトリー(おもしろ理科実験授業) 昨年度は新聞社からも取材を受けました!

サイエンスラボラトリーの目的

授業では行わない「おもしろ理科実験」をとおして、 問題解決力を育成することと理科に関する興味関心を高めることが目的です。

サイエンスラボラトリーの実施内容
第3回サイエンスラボラトリー
「一滴の溶液から考える環境問題〜たかが一滴されど一滴・・・・・・」
〜第3回サイエンスラボラトリーより〜
サイエンスラボラトリー

理科の授業の中で行う実験は6年間で185回です。小野学園では、 理科の授業とあわせて理科実験授業のサイエンスラボラトリー(以下サイエンスラボ) を履修することができます。
毎週月曜日の7限目に開講しているサイエンスラボ(中学生対象)では、 授業において時間の関係上扱うことのできないおもしろくてためになる実験を行います。 オリジナルの実験プリントと100インチのプロジェクターを用いて、
『実験結果の仮説を立てる』⇒『実験を行なう』⇒『実験結果を考察することにより、さらに疑問がわいてくる』⇒ 『疑問を解決するための新たな実験を考え実行する』
というサイクルで理科実験を行うことにより、生徒の『問題解決力』を引き出します。 大学生になっても通用するレポート作成をとおして実験内容を振りかえり、 かつ考察することにより知識の定着化を図ります。
この他、夏期・冬期の集中講座として、高校生対象のサイエンスラボも実施しています。 仮説・考察を大切にすることに変わりはありませんが、大学入試に出題される実験を主に扱っていきます。 『理科好き女子育て』と題して新聞社3社(日本経済新聞、産経新聞、毎日新聞) にも取り上げられました。

実験レポート
2年生の実験レポート
2年生のレポート
3年生の実験レポート
3年生のレポート

平成21年度実施の実験
  タイトル サブタイトル 対象学年
第1回 光の不思議 光について7つの実験 1〜3年
対象
第2回 大気圧の力 大気圧で空き缶つぶし
第3回 オリジナルシャボン液作り われにくいシャボン玉を作るには?
第4回 ぷーっとふくれるカルメ焼き 物質の分解を利用して
第5回 水の不思議〜その1〜 水について10の実験
第6回 水の不思議〜その2〜 一瞬で凍る水をつくろう
第7回 魔法の溶液一滴で七色変化 ph(水素イオン濃度)とは何か?
第8回 感動の炎!七色ロウソクをつくる 色がつくってどういうこと
第9回 ドライアイス実験〜もくもく〜 ドライアイスの煙の正体は!?
第10回 青銅鏡をつくる 古代人の技術の高さに挑戦
第11回 今日から錬金術師 銅版を金色に変える
第12回 -196℃の世界!液体窒素とは!? 液体窒素でジェラートアイス
第13回 生物の進化を考える コイとカエルの解剖をとおして
第14回 発光実験〜ピカッと!〜 蛍光と発光の違いを考える
第15回 生物のDNAを見てみよう さまざまな物質のDNAを取り出す
第16回 もしも原子が見えたなら 原子と分子の動きを探る
第17回 クロマトグラフィーで色を分ける メロンシロップを使った一粒で二度おいしい実験

  タイトル サブタイトル 対象学年
第1回 酸・塩素の性質 中和反応はカップル成立 夏期・冬期
集中講座
4〜6年
対象
第2回 酸化・還元とは 電子のキャッチボール
第3回 周期表14族の炭素とケイ素を探る そのとき地球には海ができ、陸が盛り上がった!
第4回 いろいろな元素の性質 陽イオン系統分離の完全理解

サイエンスオープンキャンパス 生徒が先生になって実験をします!

サイエンスオープンキャンパスの目的

大学と協力して、本校生徒の理科に対する知識を深め、 興味・関心を高めるプログラムです。 1年に1回実施しています。

サイエンスオープンキャンパス実施内容

7月 準備

サイエンスオープンキャンパス
サイエンスオープンキャンパス

8月26日、27日 実験リハーサル 受付準備

実験リハーサル
実験リハーサル

8月28日 当日

ヤシ油でセッケン作り
水が消えるマジック

黒色火薬で大砲作り
ケミカルライトを作ろう

お礼状


お礼状

年に1回、小野学園内外の女子小中学生に公開される本イベントは、大学連携のもと、理科実験をとおして理科のおもしろさを知ってもらうことや、本校の生徒たちが先生役として実験指導する姿を間近で見て頂く機会になります。今年度の実験テーマは10種類でした。全校生徒が一致協力して夏休み前から準備を始めました。連携大学は一昨年に引き続きお茶の水女子大学環境科学倶楽部。大学連携を担当する5年生は、大学の研究室に行き理論的な指導を受けつつ準備に入りました。
このサイエンスオープンキャンパスの最大の特色は、生徒が小中学生に教えることで自らも理解を深め、プレゼン能力も同時に身につける学習の場であることです。実験方法などは教員から教わりますが、説明するための方法は生徒自身が試行錯誤を重ねて考えていきます。クイズ形式を盛り込んだり、紙芝居・人形劇を使うなど小学生に理科実験のおもしろさを飽きることなく伝える工夫が参加者から大変好評でした。
『成功の陰に失敗ありだったね』1人の生徒がかみしめるように言いました。実験を成功させるのにも、 大変な苦労があることを身をもって知り、無事にやり遂げたあと先生役の生徒たちから、度重なる失敗故の深い感動が 静かに語られたのが印象的でした。

サイエンスオープンキャンパス

SPP(サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト) 科学者にしかできない実験をします!

SPP実施の目的

生徒の科学技術、理科実験に対する興味・関心と知的探究心等を育成するため、大学との連携により、大学レベルの理科を学ぶ、理科実験教室を実施しています。そのため、文部科学省・独立行政法人科学技術振興機構が支援するSPPの申請をして、5年連続で採択されています。

SPP実施内容

SPPは次代を担う若者への理数教育の充実に関する施策の一環として、文部科学省・独立行政法人科学技術振興機構が支援しています。平成21年度は2件、平成22年度は1件のSPP講座型学習活動の申請が採択され、実施しました。
生徒の科学技術、理科に対する興味・関心と知的探究心等を育成するとともに、進路意識の醸成及び分厚い科学技術関係人材層の形成を目的として、大学との連携により実施し、最先端科学を学びました。

東京農業大学地域環境科学部造園科学科との連携による授業
ホタルの生育環境を科学する(科学的に学習する)2009年・2010年実施

福島県鮫川村での2日間の実習・観察を行い、ホタルを人工飼育する際の重要な環境条件や環境設定を確認し、さらにホタルが自然に生育する環境条件を学習し、確認を行いました。応用可能な総合的見識を有し科学的思考に秀でた生徒の育成を目指し、ホタルが多く生育している地区、あまり多くない地区などの生育環境の観察を実施しました。また、地理、数学、理科の知識を使った環境計測(地形、地質、水質、水量、水温、土壌、土質、植生など)を実施し基本的な環境管理作業(農作業、草取りなど)を体験したことによりホタルの生育環境とその維持方法として必要な事柄を科学的に理解できました。講座実施後、足立区生物園、荒川区ホタルの夕べ(荒川自然公園)にて人工飼育されたホタルとホタルが放される公園の人工的自然環境の観察記録を実施しました。講座期間中の学習成果との比較から、人々が 環境管理をすることで生き物に与える影響を考え、環境観察をすることにより「なぜ光るのか、なぜ特定の場所にいるのか」を考えてレポートに仕上げました。

ホタル自生研究室

工学院大学工学部との連携による授業
次世代の環境・エネルギー問題を考える 2009年実施
1日目:
1)講義 「環境とエネルギーを支えるセラミックス」
2)実験 「○○色に光るセラミックス蛍光体をつくろう」

2日目:
1)講演 「地球温暖化の対策と持続可能な消費」
2)実験 「燃料電池にふれてみよう」

●結 果:現代の私たちの暮らしはエネルギーの大量消費に支えられている一方、 身のまわりや地球規模の環境に大きく悪影響が及んでいることがわかりました。これに対し、環境・エネルギー問題を科学的に捉え、適切な技術的対策を行うことにより、この問題を解決できる可能性を知ることができ、その基礎である 理数系科目への興味・関心が深まりました。この講義直前に、各国の長期的な地球温暖化ガス排出削減目標を決めるCOP15がデンマークで開催されたことも、本講義の関心を高める動機となっていました。

工学院大学工学部との連携による授業
こんな実験をしました


理科の参加型授業

調べ学習からのプレゼンテーション みんなで作る周期表(化学分野)

調べ学習からのプレゼンテーション

理科Iの授業では、周期表を学ぶ際、生徒一人ひとりの担当元素(水素、炭素、酸素など)を決め、 図書室にてその元素について調べ学習を行ないます。自分の割り当てられた元素の特徴や身近な使用例を調べた後、クラスにて発表を行ないます。自らが調べたことを皆にわかりやすく説明する練習と、人の説明を聞く練習を同時に授業で行なうことができます。この授業によって、 自らが調べた元素に愛着がわき、他の生徒が調べた元素に興味を持つことができます


個々での作業をし、20の相違を探す 自分の染色体を確認します(生物分野)

自分の染色体を確認

理科IIの授業では、ヒトの染色体を学ぶ際、46本の染色体がバラバラになった図を1人2枚使用し、組み合わせを作成します。これらは自分の身体に入っているものと同じものなので、 通常肉眼で見ることができないものを確認していくことができます。人によって組み合わせ順、並べ順が異なるため、お互いに見比べ、自分のものとの違いを話し合います。この授業によって、人の共通性と他者との違いを学ぶとともに、人体への興味を持つことができます。


理科IIと家庭科のコラボレーション まめプロジェクト

まめプロジェクト

3年生の理科IIでエダマメの栽培を行い、家庭科の授業で味噌を造ります。名付けて『まめプロジェクト』。そしてそのできた味噌で豚汁を作り、2月のマラソン大会にて、全校生徒で食べるという、年間を通じたプロジェクトです。


まめプロジェクト

小野学園では「移動理科実験教室」を行っています!

移動理科実験教室の目的

移動理科実験教室

理科実験の面白さ・楽しさ・意義を小学生女子に伝えたい。更に、社会的に理系を学んだ女性、あるいは論理的思考力が身に付く女性が求められている中で、受験の段階から理科実験の魅力を体験することで、進路選択の幅を広げてもらいたいという思いからです。


以下の実験を行いました!

液体窒素実験〜-196℃のちから〜

-196℃の液体窒素を使って『バナナで釘を打つ、バラの花びらをつぶす』などの定番実験以外にも、 液体空気を作ったり、一瞬でシャーベットを作ったりします。
液体窒素とは何かを解明していきます!

液体窒素実験


光の不思議〜あれっ!どうして触れないの〜

ものを消すにはどうすればよいのでしょうか。光というテーマで触れないものを作ったり、 見えないものを作ったりします。
光の不思議について解明していきます!

光の不思議


 

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