２年数理探究類型　校外学習　国立研究開発法人理化学研究所

計算科学研究機構（RIKEN AICS）ライフサイエンス技術基盤研究センター（CLST）　　訪問

３月１５日(水)　２年生数理探究類型の生徒が、神戸ポートアイランドにある理化学研究所「計算科学研究機構（RIKEN AICS）」「ライフサイエンス技術基盤研究センター（CLST）」を見学しました。

午前中に見学した計算科学研究機構では、スーパーコンピューター「京」で行われている研究、シミュレーションの実例。さらに計算処理能力を向上させる「ポスト京コンピュータ」の開発で期待される複合的なシミュレーション、例えば災害時の被害・人の動き・経済、創薬に関する体内での分子の動きや物質の結合、車などの物づくり分野での実験や設計、宇宙開発にかかわる技術など、について説明を聞きました。そして稼働している「京」とシミュレーションされている内容をモニターで見せていただきました。

午後からは、ライフサイエンス技術基盤研究センター（CLST）でサイエンスコミュニケーターの髙橋さんから、放射線を用いた癌などの病気の発見や診断技術、その病気のメカニズムなどについてお話しいただきました。その中でPET(Positron Emission Tomography 陽電子放射断層撮影)では、見えないものを見えるようにすることで病気や体内での物質の吸収、蓄積などを追跡し、先制医療に役立てられていることを聞きました。また、事前の課題レポートにも言及して下さり、その中の質問にもお答え下さいました。

今回の研究所訪問は、研究内容の説明を中心とした校外学習となりましたが、最先端の研究について触れるよい機会となりました。

数理探究類型の1年8組では3月15日に校外学習を行い、国立奈良先端科学技術大学院大学と国立産業技術総合研究所 関西センターを見学させていただきました。

■国立奈良先端科学技術大学院大学

http://www.naist.jp/

■国立産業技術総合研究所 関西センター

http://www.aist.go.jp/kansai/

最新の研究を話して聞かせていただいたり、設備を見学させていただいたりして、生徒は大喜びでした。

科学に興味を持ち、将来の進路につなげてほしいと思います。

２月８日(水)　４限　化学第２実験室

「Chronic Arsenic Exposure Impairs Pancreatic β-cell Function」

講師：Christopher M. CARMEAN博士（神戸大学大学院医学研究科）

２月８日(水)４限、日本学術振興会のサイエンスダイアログプログラムを実施しました。

今回は、アメリカから来られて神戸大学大学院医学研究科で研究をされているChristopher M. CARMEAN博士に「Chronic Arsenic Exposure Impairs Pancreatic β-cell Function」と題して講義をしていただきました。

CARMEAN博士ご自身が研究テーマとされている糖尿病に関する研究、また関連する生化学に関する授業で、血糖値の調節を行っている膵臓からのホルモン分泌について、ヒ素が膵臓のβ細胞に影響を及ぼし、糖尿病の一つの要因になっているという内容でした。世界中の衛生環境が十分ではない地域では、わずかなヒ素が飲料水に含まれていることがあり、これが糖尿病など生体機能へ影響を及ぼしていることがあり、それがどのようなメカニズムで起こるのか、どのような実験で検証しているのかなどについてお話し下さいました。授業はすべて英語でしたが、スライドを用いながらゆっくりとわかりやすい英語でお話しくださいましたので、生徒達も通訳なしでもかなり理解できたようでした。ご自身の研究の経歴や現在の研究室の様子、さらには将来研究者を目指す上で大切なことなどについてもお話しくだいました。

1月24日(火)の5限目に、特色クラスの特別授業として、京都大学のiPS研究所の研究員の方を招いてお話をしていただきました。
本校では、昨年度もiPS細胞についての授業をしていただきました。
今年も、iPS細胞のしくみや原理から、最新の研究に至るまで詳しくお話していただきました。
以前から報道を通して興味を持っていた生徒も多く、熱心に話を聞いていました。

大日本住友製薬「次世代育成支援プログラム」

『科学技術と人の幸せ』

12月12日(月)　2年生数理探究類型を対象に、大日本住友製薬「次世代育成支援プログラム」の特別授業を実施しました。

今回の授業は『科学技術と人の幸せ』と題して、最先端の遺伝子技術と遺伝子診断についてのプログラムでした。

最初に、遺伝子を調べることによって、病気に関わること、生物の歴史、お米の品種や産地など、現代の技術では様々なことがわかることが説明されました。その後、ある架空の患者さんをモデルにした遺伝子診断に関わる映像を見て、遺伝子診断を受けるか否かについて考えるグループワークを行いました。遺伝子診断を受けると、将来ある病気を発症する可能性を知ることができるのですが、診断を受ける場合、受けない場合、それぞれについてメリットとデメリットについて意見を交換し合い、グループとして一つの結論を導き、発表しました。自分自身の感情、身近な人の思いをはじめ、自身の人生設計をどう考えるか、経済的な問題、医薬品の効果や普及への期待など、様々な観点から考えた意見が発表されました。この発表内容について、講師の方より講評、アドバイスをいただきました。

授業の最後に、新薬を作り出すことの意味、医薬品が世に出されるまでの過程などについてもお話しくださいました。

生徒達にとっても、医薬品を製造し販売する企業がどのようなものであるか、そして現代の医療分野の技術開発と倫理問題などについて知り、考える機会となりました。

特別授業　1年8組(数理探究類型)
三菱電機（株）人材開発センターによる出前授業
「プログラミングを楽しく学ぼう～アルゴロジック～」

12月8日(金)3限、1年8組（数理探究類型）で、前川隆昭さん（三菱電機（株）人材開発センター）を講師に迎え、情報教室にてプログラミングの出前授業を行いました。

JETA（一般社団法人　電子情報技術産業協会　IT/エレクトロニクス関連の業界団体）が開発した「アルゴロジック」とは、コマンドブロックを並べてロボットを動かすゲームです。
今回はこの「アルゴロジック」を通してプログラミングの基礎となるアルゴリズムを楽しく学びました。
授業の内容は次の通りです。
①JETAとは？
②プログラミングとは？
③アルゴリズムとは？
④アルゴロジックの実践
⑤コンペの開催
アルゴリズムとは？というところでは、にんじん1本から星形の輪切りを30個作るにはどうしたらいいのか？という身近な例を出し、並び順を変えるだけで作業の効率が変わるというアルゴリズムの特徴を説明してくださりました。
プログラミングを考える上では、とても重要なことでもあります。アルゴロジックの基本操作について教えていただいた後、最後に3～4人1班でアルゴロジックの中にある１つのゲームをクリアすると加点し、1チームでどれだけ多くのゲームをクリアできるか競い合うコンペを実施しました。
各チーム作戦を立てながら、協力し合いながら熱心に取り組んでいました。

特色特別授業　1年8組(数理探究類型)
京都大学　学びコーディネーターによる出前授業
｢「HOT」な感覚を理解する｣

１０月２８日(金)5限、1年8組（数理探究類型）で、三宅崇仁さん(京都大学大学院 薬学研究科博士課程)を講師に、京都大学学びコーディネーターによる出前授業を行いました。
授業の主な内容は次の通りです。
① 薬学部での研究、薬がもたらす効果
② 痛みとは？神経とは？「熱い」とは？
③ 研究とは？勉強とは？
とくに、痛みなどを感じて伝える神経細胞、トウガラシの辛味成分であるカプサイシンや熱（42℃以上）で活性化して電気を発生するTRPV1(トリップブイワン)というイオンチャンネルが、「HOT」な感覚を感じる上で重要な役割を果たしていることについて、スライドやマウスでの実験動画などを用いながらわかりやすく説明してくださいました。またご自身の体験から、高校での学習の大切さや、研究者が研究を進める姿勢などについてもお話しくださいました。

特色特別講演会　(1,2年生全員)

｢人魚のいる水族館｣

１０月１９日(水)２学期中間考査最終日。

考査終了後、鳥羽水族館の若井嘉人副館長をお招きして特色特別講演会を行いました。

鳥羽水族館は、現在日本で唯一、ジュゴンを飼育している水族館として知られています。人魚伝説のモデルといわれるジュゴンですが、海牛類とよばれ、海草を主食とすること、歯のしくみなどからゾウと近縁であると考えられてることなど、ジュゴンの生態について。また、現在は生息数が減少したため国際保護動物に指定されていて飼育も難しいこと、鳥羽水族館で飼育されているジュゴン｢セレナ｣をフィリピンから鳥羽水族館へ連れ帰ってくるときの様子やそのときの苦労などについて、スライドをつかってわかりやすくお話しくださいました。そして、ジュゴンのような海洋生物を保護していくためには、環境についても考えていくことが必要であることもお話しくださいました。

１年８組　数理探究類型　特別授業

東レ教育支援プログラム出張授業　｢世界の水問題解決に貢献する水処理膜技術｣
９月２６日(月)５限、１年８組（数理探究類型）を対象に東レ株式会社による特別授業｢世界の水問題解決に貢献する水処理膜技術｣を実施しました。

まず最初は、水不足の状況、水を巡る環境の問題など、世界の｢水問題｣についてのお話がありました。つづいて、そうした問題解決の一つとして、水処理膜技術があることを説明して下さり、中空糸膜を使うと、絵の具で着色した水が無色透明になる実験をグループごとに行い、水処理膜の技術のすごさを実感しました。そして、最後にその水処理膜によって期待される技術や水資源に対する考え方をお話しくださいました。

生徒達からは、水処理技術や中空糸膜、費用のことなど、多くの質問が出ましたが、一つ一つ丁寧に答えて下さり、興味深く授業に取り組むことができたようでした。

１年生　数理探究類型　特別授業

「未来の地球環境を考える、どうなる地球！？」

～そのシナリオと選択・科学実験で考える～

ひょうご環境体験館

7月13日(水)　1年生数理探究類型を対象に、ひょうご環境体験館よりお越し頂いた講師による特別授業「未来の地球環境を考える、どうなる地球！？」を実施しました。

最初は現在日本・世界がかかえている環境問題について、地球温暖化によって起こっている異常気象、海面上昇、農作物の異変など、実験を交えながら例を挙げてお話しくださいました。後半には、地球温暖化をくい止めるために必要なこと、世界の動きなどについてデータをもとにお話しくださいました。その中では、現在の環境は私たち人間がつくりだしたこと、さらに改善していくために自分ができる行動を起こすことの大切さとその実際例についても触れてくださいました。

２時間にわたる特別授業、生徒達にとても直接関わりのあることも多く熱心に聴いていました。