理数科 サイエンスキャンプ (11/18 up)

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 自然科学に強い興味と関心のある人にとって、実習・特別講義(講演会)・施設見学などを通じて、普通科よりも理科や数学を早くからたっぷり勉強できます。
 また、普通科の理系との大きな違いは、自分でテーマを考えて取り組む課題研究があることです。
 理数系の科目を学習する時間が多いので、進路も、医学・歯学・薬学・理学・工学・農学などの理系の国公立大学を目指す場合は大変有利です。




●意欲的に未知の事柄を探究する心
●科学的・国際的・倫理的・環境保全的な視野を持つ思考力
●大学等専門教育へつながる学力


数学・理科の時間が多く、国公立大の医・歯・薬・理・工・農学部方面への進学を目指したカリキュラムになっています。推薦入試での小論文・面接では、自分の設定した課題研究がしっかり生かせます。





 平成26年度 理数科第2学年課題研究
【物理分野】
○磁石の組み合わせによる鉄球の速度変化
 「ガウス加速器」という磁石の磁場を利用することで,衝突時にほかの物体を加速させ飛ばすことのできる装置をきっかけに,磁石の間隔を変えることでどのように物体の加速度に対して影響を及ぼすのかを調べた。
○梱包材の違いで見られる水の温度変化
 さまざまな梱包材を対象に,どの程度の保温効果が期待できるのか調査した。その中で,保温効果が期待できる素材を見つけ,その梱包材がなぜ効果的に保温することができるのかを明らかにしようとした。
○電磁加速器による金属管の運動について
 低エネルギーで安全な電磁加速器を作製して,転動する金属管を加速,減速させる実験を行った。ハイスピードカメラを用いた画像解析を行うことで、コマ送り単位での加速の様子を観察することが,新たな課題も見えてきた。
○流しそうめん台を使った流体物の引っかかりやすい条件
 流しそうめんを実際に行った時に,上手く麺をつかむことができなかった。そこで,今回の実験のテーマとして選び,麺を掴む時のわりばしの角度を変えることで,どのような変化がおこるのか考察することで上手に掴める条件を調べた。
【化学分野】
○イオン交換膜を用いた電解質溶液の脱塩化
 陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を用いた自作の電気透析装置を作製し,その装置を用いて,電解質溶液からイオン除去を試みた。
○ポニアニリンの電極反応の追跡
 重合体(ポリマー)という言葉は良く聞くようになっている。そのポリマーに着目して,ポニアニリンを合成して,その酸化還元反応を調べた。
○サンパチェンスによる水質浄化
 環境問題に焦点を置いて,近くの溜川公園付近の水質調査を行った。この水質を改善するために大学と協力してサンパチェンスという植物を植え,この植物による水質浄化作用についての研究を行った。
○銅(U)イオンの挙動についての研究
 銅(U)イオンの色は青色であるというのはよく知られているが,濃度を濃くしてみると青色から緑色に変化をしている。この性質に興味を持ち,実験を行った。結果,塩化物イオンによる影響が大きいことが分かった。
【生物分野】
○乳酸発酵に適した環境条件と菌の形
 漬け物やヨーグルトに多く含まれている微生物(乳酸菌)に興味を持ち,実際に漬け物を条件を変えながら作製してみた。それぞれの条件の違いにおける乳酸発酵の違いをpHを測定することで明らかにした。
○シバンムシの誘因物質
 タバコシバンムシという虫を調査することで,その虫が出している誘引物質を出す条件を調査した。乾燥したニンジンなどに比べ,水分を多く含むものの方がシバンムシが集まっている様子が観察できた。
○西表島の海岸の砂における環境形成作用
 岡山県と西表島(沖縄県)での各調査地において砂の粒度,および砂の粒子の種類を調べた。顕微鏡を使って,組成を調べてみたところサンゴを含む砂とそうでない砂が存在することが分かり,サンゴ礁が形成できるかどうかで地形に変化が起こることがわかった。
○雑巾はなぜ硬くなるか
 雑巾を使用することで,だんだんと硬くなってくる。その理由は何なのか興味を持ち,汚れの違いや汚れていない状態などの条件を変えて,雑巾の様子を観察した。
【数学分野】
○漸化式の任意の係数による一般項の変化
 自然界に存在するフィボナッチ数列の研究から発展して,隣接3項間の漸化式の係数を変化させて調べた。1つめはフィボナッチ数列の漸化式の一般項を証明し,隣接3項間の漸化式の一般項を求める硬式を作った。2つめは隣り合う数の比率をグラフ化し,収束や発散する条件を求めた。
 




 平成25年度 理数科第2学年課題研究
【物理分野】
○リニアモーターカーの固定磁石と可動磁石の最適条件
 直流型リニアモーターカーを制作し、安定して進む条件を探った。「電磁石・固定磁石間隔」、「固定磁石間隔」、「位相のずれ」、「電磁石間隔」の条件を変えて測定した結果、最適な条件が見えてきた。
○拍手の性質 
 本研究では、拍手をしたときに出る音の性質を調べた。今回は手の中に含まれる空気の体積に注目をし、その体積を変化させながら拍手を行うことで、音の高さ、音の大きさとどのような関係があるのかを解析した。
○トラッキング現象に関する発火とジュール熱の関係
 本研究では、電気火災の一因であるトラッキング現象の発生過程について検証した。湿らせたセーターへの通電実験を行い、電圧と電流の測定からジュール熱を求めた。発火には至らなかったが、セーターが黒く変色した。
○黒板を爪でひっかく時に出る不快音の研究
 黒板をひっかく時に出る不快音の解析を行った。他の不快音を発生する材料を探し、他の騒音と比較した結果、振動数のスペクトラムに特徴があった。そして、イコライゼーションすることで、不快感が変化することが分かった。
 
【化学分野】
○食品に含まれるタンパク質
 私たちが身近によく食べている卵や大豆にはタンパク質が含まれている。他のタンパク質のある食品と比べ、卵や大豆がどれほど多く含まれているかを、様々な反応で調べた。また、ニンヒドリンや他の試薬を使って、タンパク質の中にあるアミノ酸の検出を行った。
○鉄の不動態の耐水性
 鉄片を濃硝酸と反応させて得た不動態を、水や食塩水に浸けた時に溶出する鉄イオンの濃度を吸光光度法で測定した。鉄を濃硝酸に浸ける時間を5,10,15分とした場合、15分浸けた鉄が最も溶出が少なくなる結果が得られた。
○電気を使わないニッケルめっき
 鉄に無電解ニッケルめっきを行い、電解液に生じる亜リン酸イオンをヨウ素滴定で定量分析することによって、めっきの過程でどのような化学反応が起きているのかを調べた。
○セッケンの泡だち
 セッケンは、身近にあり何気なく使っている家庭用品である。セッケンは界面活性剤の1つで、種類によって起泡や洗浄などの性質が異なる。私たちは、起泡に
着目し研究を行うことにした。本研究では、油脂や脂肪酸を変えてセッケンを作り、セッケンの泡だちの違いは何によるものなのかを検討した。
 
【生物分野】
○オカダンゴムシとワラジムシの行動比較
 オカダンゴムシとワラジムシを用いて、左右交替性転向反応と、色の認識について行動を比較した。オカダンゴムシとワラジムシは形態はにているが、それぞれについて異なる行動を示すことが明らかになった。
○エサのpHとキイロショウジョウバエの性比との関係
 生物には周囲の環境によって性比が左右されるものがいる。キイロショウジョウバエのエサの水素イオン濃度を変えて飼育することによりその性比に影響が表れるのかを調べた。 pHの値が小さいエサで飼育すると雌の個体数が多くなるという結果が得られた。
○微生物によるデンプン排水のエタノール化 
 身近な微生物を使って、デンプン排水のエタノール化をする。酵母菌や納豆菌、麹菌などのバイオリアクター化を試みて、効率的なエタノール化を研究する。課題としては、納豆菌、麹菌の培養とバイオリアクター化、それを使ってデンプンをグルコースに分解することなどがある。
○ネギの構造
 ネギの構造を知るために、市販の長ネギの外部と内部を肉眼で観察した。その結果、基部の厚さ数ミリの円柱状の部分と、その上にある半楕円体の構造が茎であると考えた。また、半楕円体の構造を囲むように層状に包む部分が葉と考えた。
 
【数学・情報分野】
○三次方程式の研究
   数学Uにおいて、高次方程式を学んだが二次方程式のような解の公式は教科書には載っておらず、三次方程式以上の方程式の「解の公式」に興味を持ち研究した。さらに、三次方程式において解の公式を導出するときに得られる二次方程式の判別式を用いて解の種類を考察すると、二次方程式の場合とは異なる結果が得られた。





 平成24年度 理数科第2学年課題研究
【物理分野】
 ●なぜ長縄跳びは逆回りのとき入りにくいのか
 ●紙飛行機のコントロール 
 ●EML(電磁飛翔体加速装置)のエネルギー変換効率の向上を目指して
 ●コンデンサーマイクロホンとダイナミックマイクロホンの違い
【化学分野】
 ●再生資源を用いてバイオディーゼル燃料を製造することはできるか
 ●鉄から溶け出す鉄イオンの濃度変化についての研究
 ●光媒体による水素イオン濃度の変化
【生物分野】
 ●オカダンゴムシとワラジムシにおける行動の比較
 ●ネギの葉と茎の構造
 ●モンシロチョウの鱗粉の雌雄差
 ●アリの外敵に対する反応
【数学・情報分野】
 ●ガウス
  ●関孝和と和算
    ●ニュートン

   










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