令和２年度指定

スーパーサイエンスハイスクール

令和4年度

課題研究要旨集

令和5年３月鹿児島県立甲南高等学校

目 次
領域
物理・工学

No.

研究テーマ

頁

1 聞き取りやすい周波数について

2

2 鹿児島城 御角櫓の内部構造について

4

化学

3 錠剤粉砕に伴う重量ロスをゼロに！

6

生物

4 寝たい!!!!!～甲南生の睡眠事情～

8

5 光の色による植物の成長の関係とその利用

106 水の可能性は無限大 水が与える様々な影響

12

7 音楽が人に与える影響 〜生活をよりよくするには〜

148 クモの巣のしくみを利用して集水装置を作る

16

9 茶殻の活用～茶殻の無限の可能性～

18

10 コンポストの効果と実用性

20

数学・情報

11 高校数学でルービックキューブを考える

22

社会科学

12 鹿児島県が外国人技能実習生の日本語支援に関して抱える問題

24

地域問題

13 鹿児島県の過疎化対策～農業従事者の増加を図る～

26

その他

14

色覚異常を持つ方々の色識別補助、
世間の色覚異常への理解度向上に関する研究28

15 英語学習者のモチべーションを高めよう

30

16 好きなものが私たちに与える影響について

32

17

濡れた紙のシワシワについて～濡れた紙をシワができないように乾かす方法～

134の周波数は「環境音の中で音圧が小さい音の聞き取りやすい周波数について周波数」とする。

片平大稀 伊集院廉 加藤朝陽 白川照英

３．実験方法①下の５つの条件で環境音を５分間、５回

１．研究背景および目的

計測し、各周波数の最大音圧を計測する。その日本は「災害大国」と言われるほど災害の被中で音圧が小さい周波数を比較する。測定に害を受けることが多い。2020 年では 1 時間には「spectroid」というアプリを用いる。

降水量が 50mm 以上の降水の年間発生回数は

Ⅰ,駅の人混み（鹿児島中央駅）

345 回であった。また 2020 年の震度 4 以上の

Ⅱ.電車線路付近（中洲立橋下）

地震発生回数は 45 回であった。このような自Ⅲ.交通量の多い道路付近(甲南通り)

然災害による被害を抑えるために防災無線がⅣ.雨が降っている際の道路（Ⅲと同じ場所）ある。しかし本校での、先行研究では防災無線

Ⅴ.雨単独の音（建部神社奥）について、「音が良く聞こえる」と答えた人は②測定した音の周波数の分布を比較する。

全体の 42％と半数を下回っている。よって防写真 1 周波数の分布

災無線を聞き取りやすくし、迅速に避難情報(縦軸が音圧、横軸が周を伝え、人的被害を減らすため、聞き取りやす

波数、赤線が各周波数のい音の周波数を探そうと考えた。

最大音圧、黄色線が各周波数の測定した瞬間の防災無線の聞こえやすさ

12%

音圧)

４．結果

42%

1 番小さい2 番目に小さい

3 番目に小さい

平均

人混み

1430

2100

2531

2020

線路

4854

4392

4716

4654

図 1 防災無線についてのアンケート

道路

5980

4385

4331

4898

２．先行研究

道路+雨

4786

4129

4300

4405

雨単体

1855

1539

2830

2075

46%
良く聞こえる

音は聞こえるが内容は分からない音が聞こえない

現在用いられている緊急地震速報は以下の条件の下に作られている。

表１環境音の中で小さかった音の平均(単位は Hｚ)① 緊急性を感じさせる。

どの条件でも基本的に周波数が高ければ高② 不快感や不安感を与えない。

くなるほど音圧が小さくなった。しかし条件③ 騒音下でも聞き取りやすい。

によって音圧が著しく大きくなる周波数もあ④ 軽度の聴覚障がい者でも聞き取りやす

った。

い。

５．考察

⑤ どこかで聞いた音に似ていない。

駅の人混みでは他の場所と比べ高音域の音

本実験では調べる内容は③の条件に当たる。

の音圧が小さかった。人混みでの騒音は人の環境音の中で音圧が大きい周波数の音を出し喋る声が中心であるため高い周波数の音が出てもかき消されてしまうが、環境音の中で音にくいと考える。

圧が小さい周波数の音はかき消されず聞こえ

線路付近では電車が通るときに 100~500Hz

やすいと考える。ゆえに今回聞こえやすい音の音の音圧が大きくなった。これはレールの2

つなぎ目を通過する音と考えられる。しかしであったためアンケートを採るに至らなかっ

4000Hz の音の音圧も大きくなった。これは電た。今後は不快感を軽減できるような音作り

車のブレーキ音であると考えられる。

たい。また、調べる条件を増やすことや聞き取

道路では約 4000Hz の音が聞き取りやすいとりやすい声の研究をしたい。

考える。4000Ｈｚより低い音圧の音は高くな
ればなるほど音圧が小さくなったが 4000Ｈｚ

参考文献

より高い音でも累進性は見られたが、急ブレ「みんなに届け防災無線」（本校生徒の研究）

ーキ音など高い周波数でも音圧の大きい音があった。

ゴジラ音楽と緊急地震速報：あの警報チャイ

雨が降っているときの道路では降っていな

ムに込められた福祉工学のメッセージ

いときの道路と大きな差は見られなかったが、著:筒井信介雨が降っているときは 1000Hz 未満の音の音圧が少し大きくなっていた。これは車が雨でで2020 年の１年間に最大震度４以上をきた水たまりの上を通るときに発生した音と観測した地震回数考えられる。

https://www.jma.go.jp/jma/press/2101/12a

雨単体の条件では雨が地面に落ちる音以外/2012jishin2020.pdfがなく周波数による音圧の大きい変化は見られなかった。このことから車があることによ全国（アメダス）の 1 時間降水量 50mm 以上のって低い音の音圧が大きくなることが分かっ

年間発生回数（1976～2021 年）た。

https://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/extre

６．結論

me/extreme_p.html

環境音の中では周波数が高くなれば高くな（2022 年 10 月 31 日閲覧）るほど音圧が小さくなる傾向がある。しかし高い音のなかでも音圧が大きい周波数があるため単に高ければ聞き取りやすいとは言えない。本実験のデータからは約 4000Hz の音が聞き取りやすいといえる。

７．展望
今回の実験結果と現在使用されている
JALERT を比較してみた。JALERT は高音域の音を重ねて構成されている。今回の実験と照らし合わせてもやはり高音域の音は聞き取りやすい音と考えられる。また重ねられている各周波数の音圧は同じであった。しかし各周波数の音圧に強弱をつければより聞き取りやすくなるのではないかと考え、自分たちでサンプル音を作り、アンケートをとろうとしたが、現段階では聞く人にとても不快感を与える音

3

鹿児島城

御角櫓の内部構造について

川﨑一葉

橋本拓歩

上村晃子

榎園大熙

Abstract:
In this study, we considered and calculated the internal structure of the Osumi Turret and thedimensions of the building, referring to the remains of the time, old photographs, and materials
such as other castles. After that, we created a blueprint from the obtained data and created a 3Dmodel with Free CAD.

Keywords： Kagoshima Castle Osumi turret wooden architecture

traditional architecture

１．研究背景御角櫓は、鹿児島城（別名 鶴丸城）に建っていたが、明治期に焼失した櫓である。2020 年、御楼門と共に復元される予定であったが、御角櫓の建っていた付近の石垣の歪みを治すことが先だという専門家の意見により、内部構造の研究や復元は行われていない。そこで、今回は、御角櫓の内部構造を研究しようと考えた。

２．研究目的・意義
研究の目的は、御角櫓の内部構造を解明し、県に提出をすることで、御角櫓復元の早期実現に貢献することである。また、御角櫓の復元により、地域の観光業の発展に貢献できると考えた。

３．研究方法今回、御角櫓の内部構造を解明するにあたり、古写真、発掘調査報告書、古文書、その他城郭を参考にした。当初は、写真解析ソフトを使用しようと考えていたが、ソフトの購入に多額の予算がかかる、専門的知識が必要である、古写真が不鮮明でソフトの使用は適切でないなどの理由により、今回は、二点透視図法を応用し、御角櫓の高さ等を算出した。御角櫓の平面の寸法は、発掘調査報告書から、御角櫓の内部の柱の間隔は、土庇を支える柱が建っていたと見られる、当時の礎石の遺構から算出した。床下構造や、屋根の構造、窓や入り口の構造等は、
名古屋城、姫路城、山形城等の、御角櫓が建設されたのと同時期に建設された建物を参考にした。屋根の傾き等は、建物の高さから逆算し、求めた。また、全体の柱の組み方は、伝統的木造軸組構法を参考にした。

４．結果・考察
柱の間隔は、土庇を支える柱のあったと考えられる組積の意向から、1531mm であったと考えられる。その他、す算出した値から、図 1、図 2 の設計図を作成し、そのデータから Free CADというソフトを用いて 3D モデルを作成した。

4

図 2 御角櫓
図 1 御角櫓

東側より

南側より

５．結論及び今後の展望
今後の展望は、数値の正確性を向上させ、模型を作成する。それと並行して、外観の漆喰や、海鼠壁、瓦等の研究・考察を進めたい。

参考文献・引用文献
姫路城アーカイブ
https://www.city.himeji.lg.jp/castle-archive/category/54-3-0-0-0-0-0-0-0-0.html
名古屋城昭和実測図閲覧サービス
https://www.nagoyajo.city.nagoya.jp/20_etsuran/map_souzu.html
金沢城公園ホームページ
http://www.pref.ishikawa.jp/siro-niwa/kanazawajou/
国指定重要文化財 岡山城月見櫓
https://www.city.okayama.jp/kurashi/cmsfiles/contents/0000004/4948/000299146.pdf
弘前市図書館 新編弘前市史 資料編 3(近世編 2) 第 7 章 藩政期の人々の生活と文化 第一
節 武家の生活 二 弘前城と江戸藩邸 (一)弘前城と本丸御殿
https://trc-adeac.trc.co.jp/WJ11E0/WJJS06U/0220205100/0220205100110030/ht020050『史跡山形城跡二ノ丸東大手門復原建設工事報告書』
江戸時代 考証 香川元太郎 1997 年 世界文化社 『日本の城』
三浦正幸 原書房 『図説 近世城郭の作事 天守編』

5

錠剤粉砕に伴う重量ロスをゼロに！
上山滉太朗

尾山心優

福田乃愛

吉鶴叶夢

Abstract :In this study, we studied how to reduce the weight loss by grinding of tablets in terms of thematerial of equipment for grinding. As a result, we found that the weight loss is related tothe unevenness of the surface of the equipment.

Keywords :Prescription Plan,

Grinding,

Tablet,Weight Loss

１．研究背景病院では処方箋に基づいて錠剤を機械や乳鉢を用いて粉砕し、粉剤にしている。その際、粉砕した粉が用いた器具に付着したり、空気中に舞ったりすることで重量をロスすることがある。このような錠剤のロスが発生すると、患者さんへの薬の投与量が変わってしまい、薬の高揚にも影響をおよぼしてしまう可能性がある。そこで、錠剤粉砕に伴う重量のロスを、どのような条件で減らすことができるかを調べることにした。

２．研究の目的・意義
錠剤粉砕に伴う薬の重量ロスをゼロにすることで、薬の無駄をなくすとともに、患者さんが薬の効果を十分に受け取れるようにする。

３．研究方法・仮説
全実験を通して、錠剤を模した森永製のラムネを用いた。
〈実験手順〉
粉砕前のラムネの重量を測定後、器具に入れ、ラムネが粉砕される程度の力を加えて２０回
粉砕後、３０回攪拌し、歯ブラシを用いて軽く器具に付着した粉末を取り出す。粉砕後の粉状になったラムネの重量を測定し、以下の式を用いて重量ロス率を算出する。

ラムネ粉砕に使用した器具は毎回水洗いし、自然乾燥させたのちに再び使用した。
今回の実験では用いる器具の材質による重量ロス率の違いを調べる。使用する器具の材質は陶器製、ステンレス製、木製、石製（花崗岩）の４種類で、これらの器具を用いて上記の実験を３人でそれぞれ２回ずつ、計６回行い、算出した重量ロス率の平均を結果とする。
〈仮説〉
病院で錠剤の粉砕をするときに通常用いられているため、陶器製の乳鉢を用いて粉砕した時に、最も重量ロス率が小さくなるのではないか。重量ロス率には用いる乳鉢の表面の凹凸が関係しており、乳鉢表面の凹凸が小さいほうが重量ロスが小さくなるのではないか。

４．実験結果6

５．考察

実験で求めた重量ロス率をまとめると以下のようになる。
この結果からステンレス製の乳鉢が最も重量ロスが少ないと言える。
重量ロス率と器具の表面の凹凸の関係を調べるため、それぞれの乳鉢の表面を顕微鏡で１２０倍に拡大して見ると、下の写真(左から陶器、ステンレス、木、石製)のようになった。下の写
真より、木製や石製の乳鉢は表面の凹凸が大きく、ステンレス製や陶器製の乳鉢は表面の凹凸が小さいことがわかる。このことから表面の凹凸が小さい乳鉢のほうが重量ロスが少なくなる
ことが分かる６．結論・展望
実験の結果から、表面の凹凸が少ない乳鉢を用いることで重量ロスを減らすことが出来る。
〈今後の展望〉
今回の実験では、目標である重量ロスをゼロにすることが出来ていない。今後は、重量ロ
スをどのような条件で減少させることが出来るのかをより詳しく調べ、、重量ロスをより０に近づけられるような策を立てたい。

引用文献・参考文献●三重大学医学部付属病院薬学部「調剤中錠剤粉砕に伴う重量ロス」 1,978 年●いなほ調剤薬局 「調剤と情報」 2,013 年 vol.19 No.7
●松山薬剤師会 「会営村井薬局ニュース」 第 131 号

7

寝たい!!!!!～甲南生の睡眠事情～
辻松瑚子

小湊瑠奈

木場陽香

村岡美咲

１．研究背景甲南生を含む高校生の多くは、部活動と勉強との両立で睡眠時間を削ってしまうことが多々ある。睡眠不足の問題は高校生だけでなく、大人、小学生と幅広い世代にわたっている。例えば、OECD 加盟国の平均睡眠時間調査から、日本人の睡眠時間（７時間２２分）は３３か国の中で最低で、全国平均（８時間２７分）を１時間以上も下回ることが分かった。このことから、日本人の睡眠はよいものだということはできない。そのため、甲南高校生を中心により良い睡眠をとるにための方法を調べることで、日本人の睡眠をより良いものにできると思い、研究をすることにした。
２．研究目的・意義
研究背景でも述べたとおり、日本は OECD 加盟国内で最も睡眠時間が短いという現状がある。
睡眠時間が確保できず、睡眠不足が理由で仕事を休んだり、仕事がはかどらなかったりすることで、GDP において、１６，９兆円の損失が出るといわれている。だから、一人一人がより良い睡眠をとることで生産性が上がり、より豊かな生活を送ることができると考えた。何が睡眠を阻害し、何が睡眠の質を向上するのかを明確化することで、社会の損失を少なくすることにつながる。
３．研究方法
研究目的を達成するために、普段の睡眠に関するアンケート調査と実験を行った。
①アンケート調査
甲南生の睡眠の状況を調べるために甲南生１８７人を対象に行った。
質問の項目はアテネ不眠尺度をもとに寝る前にスマホを使用したか、寝つきは良かったか、
朝の目覚めは良かったかなどである。
②実験
スリープマイスターという睡眠の質を測るアプリを使って睡眠効率を計測した。
実験は以下の条件で行った。
・普段の睡眠・ホットタオルで目を温める
・α 波の音楽を YouTube で聴く
・緑茶を 100ml 飲む
・緑茶+ホットタオル
・緑茶+α 波・コーヒーを 100ml 飲む・コーヒー＋ホットタオル
・コーヒー+α 波＊カフェイン量 (100ml あたり)
緑茶：20mg コーヒー：60mg＊緑茶とコーヒーは阻害剤に、ホットタオルと α 波は睡眠の質を向上するものと仮定して実験を行った。
＊緑茶とコーヒーは就寝１時間前、ホットタオルと α 波は就寝直前に行う。
＊ホットタオルの作り方①濡らしたタオルを軽く絞り、ロール状に丸めてラップで包む

8②500～600W の電子レンジで 30 秒ほど加熱する③手で触れるくらい(40 度ぐらい)まで冷やしたら完成

４．結果・考察
8 人中６人が寝る前にカフェインを含む飲み物を飲むと睡眠の質が下がったことから、就寝前のカフェインは本当に睡眠の質を下げるということを確認できた。
また、コーヒーと緑茶の結果を比較して、カフェインの摂取量が多いほど睡眠の質が下がる
わけではないとわかった。
睡眠の質を上げる方法としては、寝る前に α 波を聞くこと、ホットタオルで目を温めることが有効であると考えられる。実際に実験でも、α 波やホットタオルはカフェインによる睡眠の質の低下を緩和する傾向にあった。
1
2
3
4
5
6
7
8
通常時

92.8

81.1

84.5

87.4

90.8

92.0

68.1

90.7

α波

96.1

89.1

92.4

72.2

90.6

91.7

79.0

95.7

ホットタオル
コーヒー
＋α 波

93.1
81.9
94.3

90.0
72.3
83.5

89.4
92.4
88.3

73.4
78.0
68.7

91.0
86.5
83.0

90.9
88.1
91.3

60.7
×
×

92.3
90.0
92.0

+ホットタオル

84.3

79.4

86.8

77.9

89.1

87.6

×

93.5

緑茶

73.3

67.9

90.4

82.4

84.2

93.9

50.6

91.0

+α 波

95.2

84.3

92.0

64.0

82.0

90.6

67.5

93.2

＋ホットタオル

79.9

87.3

89.2

79.5

88.8

89.3

72.0

93.5

５．結論
やはり、カフェインを含む緑茶とコーヒーは睡眠の質を低下させ、就寝前に α 波を聞いたり、
ホットタオルで目を温めたりすることが睡眠の質を向上させる傾向にある。
参考文献
www5.famille.ne.jp>~ekimae>sub7-177
アテネ不眠尺度横浜、中川駅前歯科クリニック
www.mhlw.go.jp 厚生労働省ホーム

9光の色による植物の成長の関係とその利用
大垣心愛

上山葵

内山莞月

青山凜

１．研究背景LED 栽培を行っている農家が増えていることを知り、さらに先行研究を調べると、植物にはクロロフィル
ａ、クロロフィルｂがあり、これらが青、赤、紫の色をよく吸収するため、これらの色のＬＥＤライトを当てることで植物は成長が促されることが分かった。これらの先行研究を踏まえて、光の色による植物の成長の違いを利用して農業に活かせないかと考え、今回の研究を行った。
２．研究目的・意義
リサーチクエスチョンは「光の色による植物の成長の違いを利用して、少子高齢化が進む農業で効率よく栽培をすることはできないか。
」研究の意義は、光の色による植物の成長の関係を調べ、少子高齢化が進む農家をサポートすること。どのような方法で光を当てた時に一番よく植物が成長するかを調べ、農業に応用すること。
３．研究方法と結果・考察
事前実験

カラーLED が植物にもたらす影響

試験管に湿らせた脱脂綿と種を入れ、２本ずつ赤、青、紫、白色の LED を当てて育てる。
〈仮説〉
先行研究であったように、白色の LED ライトで育てたかいわれ大根よりも青、赤、紫色で育てたかい
われ大根のほうが成長する。
〈結果〉
青色（9.2 ㎝）赤色（7.9 ㎝）紫色（6.1 ㎝）白色（5.7㎝）〈考察〉
かいわれ大根は青色の光を一番よく吸収する。
植物は光の色によって成長が異なるから、青、赤、紫色の LED を白色の LED とカラーセロハンにしても同じ
ような結果が得られるのではないか。

実験１

カラーセロハンと白色 LED が植物にもたらす影響

試験管を赤、青、紫、透明のカラーセロハンで包み白色の LED を当てて、事前実験と同様に育てる。
〈仮説〉
試験管にカラーセロハンをまいて育てても、事前実験と同様に青、赤、紫、透明という順に成長する。

〈結果〉
青色（10.6 ㎝）赤色（9.3 ㎝）紫色（8.1 ㎝）
透明（8.0 ㎝）〈考察〉
事前実験と同じような結果が得られたことから、LED でなくても各色のカラーセロハンを巻いた試験
管に太陽光を当てて育てても、同じような結果が得られるのではないか。
10

実験２

カラーセロハンと太陽光が植物にもたらす影響

実験１と同様に試験管を用意し、太陽光に当てて育てる。
〈仮説〉
２つの実験と同様に青、赤、紫、透明、カラーセロハンなしの順に成長する。
太陽光は天候に左右されるため、安定して光が当たらない可能性があり、２つの実験と比べると成長の長さは短くなる。
〈結果〉
青色（8.3 ㎝）赤色（7.3 ㎝）紫色（6.8 ㎝）
透明・カラーセロハン（6.2 ㎝）〈考察〉
成長の長さは短くなると考えていたが、2 つの実験とあまり変わらなかったのは計測した 6 日間が晴れの日で太陽光が十分に当たったからだと考える。
結果のまとめ
考察のまとめビニールハウスにカラーセロハンを応用することで、農業に活かすことができる。

追実験

ビニールハウスを用いた６つの植物を対象にした実験①６つの植物をろ紙を敷いたシャーレに入れて、青、赤、紫、白色の LED ライトを当てて初期生育を観察する。
②６つの植物を入れたシャーレに青、赤、紫、透明のカラーセロハンを巻き、白色の LED ライトを当てて初期成育を観察する。
＜仮説＞
・LED でより成長した順番とカラーセロハンでより成長した順番は一致する。
・成長した植物の質量と長さは比例する。
＜結果＞
＜考察＞
初期生育においては、LED ラ
イトとカラーセロハンでそれぞれの植物において同じような結果は得られなかった。
原因として初期生育だけでは判断するのには不十分だったことなどがるあげられる。

４．結論及び今後の展望
追実験では植物の初期生育にばらつきがみられたため、その原因を調べていきたい。
参考文献・引用文献
 https://www.toho-u.ac.jp/sci/biomol/glossary/chem/dye.html
11水の可能性は無限大
水が与える様々な影響
早瀬葵 堀奈那美 野田千智
概要
生命維持に欠かせない水が私たちの身体に与える影響を調べる。また、水の予備知識を基に鹿児島の名物である温泉水と普通の水の違いを調べるための実験を行い、温泉水の魅力と水についての知識を広める。
１．研究背景・日常生活で欠かせない水の種類の多さに疑問を持った。
・鹿児島は源泉数約 2700 と全国 2 位という温泉が豊富な県だということを知り、温泉水と普通の水の違いに興味を持った。
２．予備調査・水の種類は硬水と軟水があり、その違いは硬度のみである。
普段私達が主に摂取しているのは軟水で、水道水、主に販売されている水も軟水である。
３．研究方法

《実験 1》
硬水 500mL を 1 週間普段の生活に取り入れ、体重の変化と体に現れた変化を調べる。ただし、軟水は 1L 取り入れるとする。
また、軟水 1.5L を 1 週間普段の生活に取り入れる。

《実験 2》
温泉水を使ったパンと普通の水を使ったパンを作り、その違いを調べ温泉水の特徴をつか
む。
【水道水】

【温泉水】

中性水

塩化物泉（ナトリウムー塩化物泉)

ナトリウムイオン 5.4mg/L

ナトリウムイオン 1554mg/L

カリウムイオン 3.2mg/L

カリウムイオン 24.4mg/L

炭酸水素ナトリウムイオン ほとんど含まれない。

炭酸水素ナトリウムイオン 222.3mg/L

４．研究結果《実験 1》【体重】
軟水を摂取した場合も硬水を摂取した場
合も、個人差があったが最終的に元の体重より軽くなった。
【体の変化】
肌と髪の毛の調子がよくなった。

12

軟水を摂取した場合

硬水を摂取した場合

の体重変化

の体重変化

便秘が改善したが、硬水の場合は体に合わない人もいた。

《実験 2》
温泉水を使用した場合、グルテンの形成が促進された。また、匂いなどに違いは現れず、気泡が多く柔らかかった。
【グルテンとは】小麦粉に含まれるグルテニンとグリアジンという 2 種類のたんぱく質が絡み合ったもの。
ナトリウム、カリウムなどのミネラルによって強化される。

５．考察
硬水は個人の体質によって合わない可能性がある。水を意識的にとることによって体の調子が全体的に良くなる。水を摂取することで老廃物が排出され体重も減ったのではないかと考えられる。
温泉水にはグルテンを強化するナトリウムやカリウムが多く含まれているため水道水よりグルテンが強化されたと考えられる。
また、温泉水には生地が膨らむ原因となる炭酸水素ナトリウムが多く含まれているため、水道水よりも膨らみが大きかったと考えられる。膨らむ仕組みは以下の通りである。
【膨らむ仕組み】
炭酸水素ナトリウムに熱を加えると熱分解をし、炭酸ナトリウムと水と二酸化炭素ができる。
2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₃
その際二酸化炭素が気泡となり膨らむ。

６．まとめ
硬水と軟水に大きな違いは見られないが、水を飲むことで体重の減少や体の調子を整えるといった効果が見られる。
温泉水には水道水と比べて豊富なミネラルが含まれており、水道水を温泉水に置き換えることによってより美味しいパンを作ることができる。
７．今後の展望水を飲むことで期待される効果が多いことがわかったため、水を飲むことの利点を普及させ
毎日飲むことを推奨する活動を行いたい。
温泉県である鹿児島県の温泉水を利用した食品などを研究、開発し地域の活性化に繋げていきたい。
参考文献・謝辞
水が体へ与えるの影響を知ろう！良い水の条件(water 2l.com)
水飲んで健康に！水がもたらす 10 個のメリットと注意点を解説！【情熱の水 earthwater】(earthwater-cayenne.com)
温泉錦湯(鹿児島県鹿児島市下荒田 3-3-17)

13

音楽が人に与える影響
不笠あみ〜生活をよりよくするには〜
赤木美桜

斜木好香

研究背景
日常生活の中にはピアノやオルゴールのように私たちが心地よく感じる音と工事や黒板を引っ掻くような不快に感じる音がある。私たちはその音の感じ方の違いについて疑問をもち、調べることにした。また、心地よく感じる音が人にどのような影響を与えるのかを知り、私たちの生活によりよく音楽を取り入れたいと考えた。

１．研究目的・意義
カナダで行われた研究により、音楽がもたらす効果にはドーパミンの増加によるやる気や、気分をリラックスさせる、集中力の維持などがあることが分かっている。また、人が心地よいと感じる周波数に「ソルフェジオ周波数」というものがある。そこで私たちは、「音が私たちの体にどのような影響を与えるのか」というリサーチクエスチョンを設定し、さまざまな場面における音の活用法について調べた。先行研究にあるような音楽の特徴を用いることで、自分の感情をコントロールしたり、勉強の効率が上がるのではないかという仮説を立てた。
研究を始める前にアンケートをとることにした。項目は①「勉強するときに音楽を聴くことがあるのか」②「寝る前に音楽を聴くか」という高校生の現状、ソルフェジオ周波数を聞いてもらい、③「最も心地よいと感じる周波数」を調べる 3 つである。
【アンケート結果】① 勉強するときに音楽を聴くか② 寝る前に音楽を聴くか③最も心地よく感じる周

波数

２．研究方法
実験 1 〈音楽を聴いている時の集中力の実験〉☆Hz＝1 秒間の振動数① 音源（528 ㎐、396Hz、何も聴かない）を聴きながら、10 分間で見たことのない英単語
40 こを覚える。
② 全ての英単語の日本語での意味を回答する。
③ 正当数を記録する。
実験 2 〈BPM による心拍数の変化の実験〉☆BPM＝1 分間の拍数① 平常時の心拍数を計測する。
② クラシック音楽（BPM の異なる 3 曲を用意）を 1 分間聴く。
③ 聴き終えた後、心拍数を測る。
※使用するアプリ；CARTE

14

※クラシック音楽；月の光/ドビュッシー（♩＝46）
ノクターン第 19 番 OP .72No .1/ショパン（♩＝64）
別れ/ブルグミュラー（♩＝132〜144）☆（♩＝BPM）

３．結果・考察実験 1 （暗記した数；個）

実験 2 （心拍数；BPM）

実験 1 において、被験者全員が何も聴かないときに最も多くの英単語を覚えることができた。音源を聴くよりも何もきかない方が暗記するときには効果的であることがわかる。
実験 2 において、10 人中 9 人が「別れ」を聴いたとき、3 曲の中で最も心拍数が上がり、平常時よりも心拍数が上がった。平常値の平均値は 68.5bpm、「月の光」の平均値は 68bpm、「ノクターン」の平均値は 70.6bpm、「別れ」の平均値は 78.3bpm であった。平均値に注目すると、曲のテンポが速くなると人の心拍数も上がることがわかる。
「月の光」「ノクターン」を聴いたと
きの心拍数が平常時のときより上がる人もいれば、下がる人もいた。けれど、平常時の心拍数がとる値の範囲は 26、「月の光」の範囲は 17、「ノクターン」の範囲は 20、「別れ」の範囲は 20となることから、音楽が人の心拍数に影響するということはわかる。

４．結論・展望
音楽は暗記中には効果的ではない。また、BPM の値が心拍数よりはるかに高い音楽を聴くと人の心拍数も上がる。また、人の心拍数より低い、または同じくらいの BPM の音楽を聴くと、平
常時と同じくらいの心拍数にできることが多い。つまり、BPM の値によって聴く音楽をかえることで気分ややる気をコントロールすることができると考えた。
反省点は主観や個人差によるアンケート、実験をしたこと、実験を行う際の条件を全く同じにすることができなかったことである。今後の展望としては、この結果をもとに身近で使われている音と比較していきたい。

参考文献・謝辞
・実演家著作隣接権センター「なぜお店で音楽を流すのか」
https://www.cpra.jp/cpra_article/article/000612.html
・STUDY HACKER「音楽は勉強に効果的ってホント？」https://studyhacker.net/music-study-effect
ご協力；甲南高校音楽科 木原雅代 先生

15クモの巣のしくみを利用して集水装置を作る
加覧里奈

瀬戸川実優

川畑和子

木下空美

Abstract: 今世界では水不足問題が注目され、その解決方法が模索されている。本研究は、クモの糸の空気中の水蒸気を集めて大きな水滴を作る性質を利用して、クモの糸と似た性質の糸を市販のものから探し、集水装置を作ることを目的とする。

研究背景
現在、世界の人口の 40％以上にあたる 36 億人が水不足に悩まされており、SDGs の目標の 1 つにも「安全な水とトイレを世界中に」というものがある。多くの途上国で遠い水源への水くみは子供の仕事であり、そのために学校に通う時間のない子供も多い。空気中の水蒸気や霧から水滴を作り出す集水装置を作ることができれば、気温の日較差が大きく霧の発生しやすい乾燥地域で、確実に水を得ることができるようになる。

１．研究目的・意義
本研究の目的は、クモの糸と似た集水性を持つ糸を探し、水不足地域でも実際に使えるような、電気を使わず設置も簡単な集水装置を作ることである。本研究の目的が達成されれば、世界の水不足問題解決にも貢献することができるだろう。

２．研究方法(1)水不足地域で実際に使われている集水装置を調査
水不足地域で空気中の霧や水蒸気から水を集められる装置があるのかを調査し、集水装置を作る際の参考にする。
(2)クモの糸と市販の糸との水の付き方を比較
ナイロン糸、ポリエステル糸、綿糸、クモの糸に超音波加湿器を 1 分間あて、水滴の付き方を観察する。※超音波加湿器を使う理由は、霧と水滴の粒の大きさが同じであるため。
(3)簡易的な集水装置をつくり角度による水の付き方の違いを観察
ナイロンメッシュ、割りばし、空き箱を用いて簡易的な集水装置を作り、超音波加湿器をあてて垂直の時と斜め 45 度のときとで水の付き方の違いを観察する。

３．結果・考察(1)世界各地で異なる霧収集方法であることが分かった。
① Warka Water(写真 1)はエチオピア北部のコミ② ライフ・ニエブラスプロジェクト(写真 2)はュニティで使用。外形はドーム型。竹製で、電ポルトガルとスペインを中心としたヨーロッ

気を使わずに水を集めることができる。

パで使用。外形はアーチ形やボックス型など

写真 1

写真 2

16

(2)市販の糸の水の付き方を比較する①クモの糸②ナイロン糸③ポリエステル糸④綿糸

水滴が等間隔に並ぶ

水滴が等間隔に並ぶ

細かい球状の水滴がつく

細かい球状の水滴がつく

クモの糸と水滴の付き方が似ていたのはナイロン糸であった。クモの巣は水滴をこぶと呼ばれる部分に集めるが、ナイロン糸とそのこぶは表面が滑らかであるという共通点があるため、この結果になったと考えられる。
(3)ナイロンメッシュを使い、角度による水滴の付き方の違いの観察
垂直

斜め 45 度

水が滑り落ちてきやすいようにナイロ

3 分 2 秒で最初の水滴が落下

1 分 34 秒で最初の水滴が落下

ンメッシュを斜め 45 度に傾けたほうが水滴が落下するのがはやいことから、
斜め 45 度の方が早く効率的に水を集められると考えられる。

４．結論及び今後の展望
本研究で、クモの糸と似た水の付き方をする糸はナイロン糸である。また、ナイロンメッシュを使った簡易装置では糸と糸が交わるところに水滴が集まり、大きな水滴となって滑り落ちた。以上のことより、ナイロン糸を利用した集水装置を作れば、空気中の水蒸気や霧を集めて水に変えることが可能になるといえる。今後は、ナイロン製の網を利用してさらに大きな集水装置を作り、外に設置して水の集まり具合を調べる。網目の細かさや装置の構造を変え、一番水が集まる集水装置を完成させる。そして、実際に水不足地域でも活用できるように、現地の環境との関係性も考えながら自然に優しく、だれでも簡単に作れるような装置を作りたい。

引用文献・参考文献
・ポプラ社小さな生き物⑥クモ 写真/藤丸篤夫、文/池田菜津美・【1 日 100 リットル】大気中の水分から飲み水がつくれる「命の木」が進化中！ | TABI LABO (tabilabo.com)
・クモの糸は水不足の救世主？優れた「集水」の仕組みを解明 写真 1 枚 国際ニュース：AFPBB News・世界の水不足問題とは？現状や原因、テクノロジーによる解決策 (nec.com)
・SDGs とは？ ｜ JAPAN SDGs Action Platform ｜ 外務省 (mofa.go.jp)
・霧を集めて森を蘇らせる「霧の収集家」たちの戦い | 砂漠地帯に再び緑を | クーリエ・ジャポン(courrier.jp)

17

茶殻の活用～茶殻の無限の可能性～
宮崎莉子

美坂優

川原野々花

松山奈央

１．研究動機
SDGs12 番「つかう責任つくる責任」より食品ロスをテーマにしたいと考え、鹿児島にゆかりのある「茶」に着目した。茶について調べていくうちに、「茶殻」という急須でお茶を入れた際に出る残りかすがあり、さまざまな使用方法があるにもかかわらず、家庭では廃棄されてしまいがちであるという現状を知った。そこで、家庭で廃棄される茶殻の新たな活用方法を明らかにしたい、と考え本研究を行うことに決めた。
２．研究背景本研究で着目する茶殻とは、急須でお茶を入れた時に出る残りかすのことで、消臭効
果、抗菌効果、香料、料理に使用するなど、使用用途が多く便利なものである。しかし年間 54800 トンの排出があり、これは 10 トン車 5700 台分にも相当する。事前調査として、鹿屋市にある三森製茶にインタビューを行った。お茶の製造過程における廃棄量は収穫した茶をふるいにかけて残った小枝や葉などの２〜３％ほどであること、茶殻の利用先は長年協議されており、無臭剤や料理に混ぜて使用するのが主流であるということがわかった。三森製茶では茶殻は畑に戻して肥料に用いるのが主だが、家庭では生ごみとして出すのが一般的だとの回答も得られた。
３．研究目的・意義
本研究では、一般家庭でも効率的に利用できる茶殻の活用方法を明らかにするものである。香りを生かした香料としての活用と、茶殻には洗浄効果があるのかという二つの観点から研究を行った。利用方法を解明することで、一般家庭でも茶殻を廃棄物としてではな
く資源として活用することができ、廃棄量を減少させることによって SDGs12 番に基づいた社会貢献ができるのではないかと考えた。
４．研究手法はじめに、事前調査として、鹿屋市にある三森製茶様にインタビューを行い、茶の生産過程や茶殻についての調査を行った。次に実験①香りを生かす方法として入浴剤をつく
る、実験②汚れを落とす、の二つの実験を行った。
実験①入浴剤をつくる

実験②汚れを落とす

材料

・茶殻（緑茶、ほうじ茶、紅茶）
・重曹・クエン酸・水

手順

１，ボウルに茶殻、重曹、クエン酸を少 １， 靴下、綿布に醤油、ケチャップ、量の水を加えながら混ぜる
焼肉のたれ、カレールーの汚れをつけ
２，手で押し固めるる
３，丸一日乾燥させて完成
２，５分放置する
３，次の３パターンで汚れを落とす
制作した入浴剤をボウルに入れたお湯にⅠ，洗剤のみ Ⅱ，茶殻のみ入れ、泡立ち、香り、色を観察
Ⅲ，茶殻と洗剤を１:１で混ぜる
洗剤のみの時と落ち具合を比較

５．結果・考察
実験①
泡
ほうじ茶
少し泡立った緑茶
かなり泡立った
紅茶
投入直後強く泡立つ・茶殻（緑茶、ほうじ茶）・白靴下・白綿布
・醤油・ケチャップ・焼肉のたれ
・カレールー・液体洗剤（アタックゼロ）

香り
ほのかに香る
香りが強い
香りが強い

18

色
濁った茶色
濁った茶色
濁った茶色

その他
さっぱりした洗い心地
少しぬめりがあった
サラサラしていた

実験②靴下
ほうじ茶
緑茶
ほうじ茶洗剤
緑茶洗剤

ケチャップ

醤油

焼肉のたれ

カレー

×
×
△
△

〇
×
〇
〇

〇
×
〇
〇

〇
×
〇
〇

実験②綿布
ほうじ茶
緑茶
ほうじ茶洗剤
緑茶洗剤

ケチャップ

醤油

焼肉のたれ

カレー

△
△
△
〇

〇
△
△
〇

△
〇
〇
〇

△
×
△
△

実験①入浴剤をつくる、の結果は、発泡力が強かったのは緑茶、香りが強かったのは緑茶と紅茶であった。実験②汚れを落とす、の結果は以下の通りである。まず、靴下の結果である。緑茶のみで落とした時は、緑茶の緑色で靴下が染まってしまった。ケチャップの赤みはどの組み合わせも落としきれなかった。ほうじ茶の茶殻が茶殻のみの場合、最も汚れを落としやすく、洗剤と混ぜたものに関しては、緑茶とほうじ茶、どちらも汚れを十分に落とすことができた。次に、綿布の結果である。布が薄く汚れが染み込みづらかったので、汚れの落ち方に大差がなかった。緑茶と洗剤を混ぜたものが最も汚れを落としやすくかったが、茶殻が細かく、布に残った。
６．考察
先行研究により，今回作った入浴剤は炭酸ガス系の入浴剤で，疲れをとるのに適していることがわかった。入浴剤には発泡力、成分、香りの観点から緑茶、紅茶が有効であると考えられる。また、成分から考えても、ビタミン C・ビタミン E の多い緑茶、カテキンが多く香りが良い紅茶が入浴剤には適していると考えられる。最後に考察を行う。緑茶の茶
殻で布が染まってしまう原因は、シミや着色の原因となるタンニンの含有量が緑茶の方が多いからであると考えられる。しかし、緑茶は草木染めの染料として利用されることもあり、三森製茶へのインタビューの中でも、汚れを緑茶で染めて目立たなくさせることがあるとの回答があった。ケチャップの落としづらい原因は、トマトの色素成分リコピンが関係していると考えられる。水溶性で繊維の中まで浸透すると落としづらい性質上、より厚みのある靴下では染み込みやすく落としづらかったのではないかと考える。
７．まとめ
入浴剤には、緑茶と紅茶が有効である。特に肌に関しての効果を求める場合は、緑茶の茶殻を使用した入浴剤を、抗菌作用やリラックス効果を求める場合は、紅茶の茶殻を使用した入浴剤を使用するなど、必要とする効能に応じて適するお茶の種類が異なることがわかった。緑茶、ほうじ茶の茶殻は汚れの種類や布の素材によっては汚れを落とすのに有効であり、緑茶よりほうじ茶の方が洗浄効果が期待できる。また、洗剤と茶殻を混ぜることで、半分の量の洗剤で洗浄力を維持することができるため、洗剤の使用量を抑えることができる。これは SDGs12 番の「つかう責任つくる責任」という理念に則した活用ができるのではないかということがいえる。
８．今後の展望
今後は，茶殻と洗剤の割合を変えて実験をし，洗剤の量をどこまで減らせるかを明確にしたい。また，布や汚れの種類を変えた実験の回数を重ね，より正確なデータを得られる
ようにしていきたいと考えている。
引用・参考文献
・伊藤園 茶殻に新しい生命を与えた新ビジネス茶殻リサイクルhttps://www.itoen.co.jp/ochagara_recycle/
・温泉部 プレゼントにおすすめ！重曹とクエン酸で手作り入浴剤（バスボム）：失敗しない作り方からチョイ足しまで https://onsenbu.net/56145
・お茶の成分と健康 http://www.ocha.tv/components_and_health/・ケチャップのシミがついてしまった時の落とし方 https://www.clelab.co.jp/

19基本のコンポストにそれぞれの物質を 5g ずつ加える

コンポストの効果と実用性
北野楓

中村瑚々采

犬童恋音

A,B→何も加えない

川井田椿

C,D→コーヒーがらを加える
E,F→キノコ(担子菌)を加える

１．研究背景G,H→ヨーグルト(ビフィズス菌)を加える

食品廃棄問題が世界的に深刻化する中、何かそ

I,J→火山灰(シラス)を加える

こにアプローチできる実験はないかと考えコンポ

K,L→物質は何も加えず水分量を変える

スト*を利用した実験をすることに至った。

それぞれのコンポストの変化を見て記録＊生ごみや落ち葉、下水汚泥などの有機物を微生物の働きを活用※ph 値、臭度、土壌温度、水分量して発酵・分解させ堆肥を作ること

２．研究目的実験① 水分量による変化

事前に行ったコンポストの認知度アンケート

基準 A,B・対象 K(水分量多)・L(水分量少)(対象：甲南高校生約 50 名)

実験② 反応促進効果を促す物質による変化
基準 A,B・対象 E,F(担子菌)・G,H(ビフィズス菌)

内容も知って
13
21
66

いる

実験③ 消臭効果をもたらす物質による変化

名前は知って基準 A,B・対象 C,D(コーヒー)・I,J(火山灰)

いる
知らない

４．仮説

さらなる認知とより実用的なコンポストの開発

実験①

水分量が多いほうが微生物による分解を目指し、以下のリサーチクエスチョンを設定すが活発になり水分量が少ないものより早く肥料化る。

されるのではないか。

〈リサーチクエスチョン〉

実験②① 水分量による変化の違いを調べる。

担子菌やビフィズス菌の働きによって反応が促進されるのではないか。

② ビフィズス菌・キノコ類(担子菌)を用いたと

実験③

きの反応促進作用について調べる。

火山灰やコーヒーがらが消臭効果をもたらし匂いが軽減されるのではないか。

③ 消臭効果をもたらすものについて調べる。

３．研究内容５．結果

実験器具・材料①水分量による変化

・プラコップ(275ml) ・腐葉土(50g)

DRY ５～１０％

NOR

１０～２０％

WET

２０～３０％

ph 値

・菌床(10g) ・生ごみ(10g ずつ)

臭気

外気との

・霧吹き ・ラップ ・秤 ・爪楊枝

※１~４段階温度差

残った生ごみ(ｇ)(度)・土壌温度計 ・臭気測定器 ・輪ゴム
A,B

１

-2

７

0.9

１

-2

７

0.8

１

-1

８

1.2

【ＮＯＲ】

K
【ＷＥＴ】

L
【ＤＲＹ】

20

７．展望

②反応促進を促す物質による変化
臭気

外気との

※１~４段階温度差(度)

ph 値

・今回の実験で用いた条件の異なるコンポスト

残った生ごみを用いてそれぞれ実際に植物を育て、植物の生育(ｇ)に害を及ぼさないか植害実験を行う。
A,B

１

-2

７

・コンポストを用いたときとそうでないないと0.9

きの生育における違いを比べてコンポストの効果

E,F
１

+1.3

７

について詳しく調べる。

0.4

【担子菌】

・今回の実験で用いたものよりも大容量のコン

G,H
１

+0.8

７

ポストを用いて消臭効果をもたらす物質の再検討

0.6【ビフィズス菌】を行う。
・この研究より得られたコンポストの効果や実
臭気

外気との

※１~４段階温度差(度)

１

-2

ph 値

残った生ごみ

用性をより多くの人に知ってもらい家庭や学校、(ｇ)

企業での取り組みを活発化させてクリーンな社会0.9実現のため、ポスター掲示や講演等の学校内外で

７

A,Bの活動も行っていきたい。
C,D

１

-1.8

７

1.7

参考文献

【コーヒー】

I,J

１

-1.7

７

段ボールコンポストの作り方―小松市

1.1

https://www.city.komatsu.lg.jp/soshiki/ecolo【火山灰】③消臭効果をもたらす物質による変化

gy_suishin/gomi_risaikuru/3314.html
段ボールコンポストの作り方―千葉市

６．結論

https://www.city.chiba.jp/kankyo/junkan/haik

・適切な水分量が反応速度に関わっていること

ibutsu/d-compost.html

が考えられる。

食品ロスとは―農林水産省

・微生物による分解反応によって土中温度の変https://www.maff.go.jp/j/shokusan/recycle/sy化が見られた。臭気に関しては分解されるにつれ

oku_loss/161227_4.html

だいぶ抑えられることが分かったが容器の小ささなどにより臭気の値が小さく具体的な消臭効果を持つものを導けなかった。
＜反省点＞
・投入したゴミを正確にはそろえることができず容器によって偏りが出た。
・容器が小さく結果なのか誤差なのかの判断が難しかった。
・分解された物質を目視することが難しかった
のでもっと短い周期での確認が必要だった。

21

高校数学でルービックキューブを考える
大薗真菜

西村詩音

福田太陽

福永圭佑

１．研究動機および目的
ルービックキューブを全面揃えられるようになりたいと思っていた私たちにとって、揃えるためのいくつもの手順を覚えることは大変なことであった。そこで、だれでも簡単にルービックキューブを揃えることができる方法について考えようとこの研究を行った。

２．研究方法
Ⅰ.ルービックキューブを揃える一つの方法である「右動作」について考える。
Ⅱ. だれでも「簡単にルービックキューブを揃えることができる方法」を探し出す。
・研究Ⅰ「右動作(※1)」繰り返し行うことで元の色の配置に戻るのは何故か。
「右動作」と呼ばれる動作を繰り返し行うことでできる色の配置について考える。
(※1)右動作とは、「上の列を左に回転、右の列を上に回転、上の列を右に回転、右の列を下に回転させる」という一連の動作で、この動作を組み合わせて行うことで全面が揃う。

・研究Ⅱ
ある一連の動作を送り返すことで、ルービックキューブで作ることのできるすべての色の配置が現れるような動作が存在するのではないか。
ある一つの動作を覚え、繰り返し行うだけでルービックキューブを揃えることができるのであれば、だれでも「簡単にルービックキューブを揃えることができる方法」と言うこと
ができる。

３．結果
・研究Ⅰ
「右動作」を６回連続で行うことで元の色の配置に戻る。また、「右動作」に限らず、ある一連の動作を繰り返すことで必ず元の色の配置に戻ることがわかった。これは、同じ

22

動作を繰り返し行ったにも関わらず元の色の配置に戻らないのであれば、永遠に新しい色の配置が現れることになり、有限であるルービックキューブの色の配置(※2)と矛盾が生じることから明らかである。
(※2)ルービックキューブの色の配置の通りは 4325 京 2003 兆 2744 億 8985 万 6000 通
りである。
・研究Ⅱ
一つの動作ですべての色の配置を含む一つの条件として、その動作ですべての向きに
回転しなければならないということがある。しかし、その条件を満たすよう、一つの動作ですべての向きに回転させるとき、3 種類のピースが動きうる場所を移動する周期がそれ
ぞれ 24、24、6 回となり、最小公倍数である 24 回で戻るということになる。
これにより、一つの動作を繰り返していくことですべての色の配置の通りを作ることができるという動作は無いということが明らかになった。

４．考察
今回は一種類のある一連の動作ですべての色の配置が現れることは無いということが明らかになったが、「右動作」のように組み合わせることによって揃えることができる動作が存在するのではないか。

５．今後の展望
今回の研究は 3×3×3 のルービックキューブで考察を行ったが、より単純である 2×2×
2 のルービックキューブでも考察を行うことで、3×3×3 のルービックキューブへの応用ができると考えている。

参考文献
ルービックキューブ公式 | 株式会社メガハウス (megahouse.co.jp)
ル ー ビ ッ ク キ ュ ー ブ 日 記 : ル ー ビ ッ ク キ ュ ー ブ の 組 み 合 わ せ は
43,252,003,274,489,856,000 通り。 (livedoor.jp)
ルービックキューブは 20 手以内で必ず解ける、数学者チームが特定 写真 1 枚 国際ニュース：AFPBB News
ルービックキューブのイラスト | かわいいフリー素材集 いらすとや (irasutoya.com)「ルービックキューブ 」の写真素材が 4 件見つかりました。 （1/1） | 写真の検索結果(pakutaso.com)

23

鹿児島県が外国人技能実習生の日本語支援に関して抱える問題
福留あいお

木下遥夏

岡村萠乃夏

赤池優

Abstract: The number of foreign technical intern trainees who work in Japan is increasing each year.
Kagoshima is the same. Currently, there are 8761 in Kagoshima. We focused on language skills andlack of communications out of many problems. Our gale is founding a solution through interview survey
and suggesting it.

Keywords: Kagoshima Prefecture, Technical intern trainees, support for learning Japanese
１．研究背景日本では 1993 年から我が国で培われた技能、技術又は知識を開発途上地域等へ移転することで当該地域等の経済発展を担う「人づくり」に寄与することを目的とした(JITCO) 外国人技能実習制度が行われている。現在日本全体の外国人技能実習生の数は 327689 人(法務省,令和 4 年 6 月末)、鹿児島
県の外国人技能実習生の数は 8761 人(厚生労働省,令和 2 年 10 月)そのうち最も多いのが ベトナム人で 4627 人。鹿児島県を含め日本全体的に外国人技能実習生の数が年々増加しており、県内では過去
10 年間で 3 倍以上になっている。
しかし、日本語能力やコミュニケーション不足や日本語が不自由であることから起こる給料や残業代の未払い、性被害、危険な作業をさせられるなどの事例も報告されている。そこで管理団体と事業者が 1 番課題として挙げている 一定レベルの日本語能力(コミュニケーション)の習熟(かごしま外国
人材受入 活躍推進戦略) に注目した。他県の取り組みとして、山口県では管理団体と企業が連携しオンライン日本語教室「むすびば」を開校している。茨城県では「サバイディ」 というマンツーマンでの日本語教室を行っている。一方、鹿児島市では日本 語教室「さくら」が開催されているが担当者によると外国人技能実習生の参 加が少ない。(国際交流センター)また、鹿児島県では日本語教室を開催する事業者に対する助成金の給付は行われているが、日本語教育の主体的な取り組みはみられない。
２．研究目的・意義
鹿児島県の外国人技能実習生への聞き取りを中心に、鹿児島県内での外国人技能実習生の日本語学
習支援の問題点を調査し、有効な解決策を提案する。
３．研究方法鹿児島県で働く外国人技能実習生を対象として日本語教室への関心度や認知度をはかるために街頭アンケートを実施した。加えて、アンケートでは、公共施設である図書館の利用の可能性を調べるた
め、殿と図書館を利用したことがあるかを質問した。また、鹿児島県庁の担当職員に聞き取りを行い、鹿児島県内の外国人技能実習生の日本語能力に対する認識と鹿児島県主体の日本語教室などの日本語が行われていない理由を伺った。
４．結果・考察
アンケートでは 7 人全員が漢字を覚えたい、難しい表現を覚えたいといった理由で日本語能力の向上を希望したが、県内で唯一行われている取り組みである日本語教室「さくら」を紹介したところ、「1000 円という低価格で 8 回のプログラムを受けられるのはいいと思う」と参加を望む声が多く聴かれたものの、「さくら」の開催時間が 10 時から 11 時半または 1 時半から 3 時までと早いため、仕事の都合で参加は難しいと全員が回答した。 また、回答してくれたインドネシア人はある程度日本

24

語・英語療法の読み書きや会話が可能であったためアンケートに応じてくれたが、日本語も英語もわからないからと言う理由で 30 名以上のベトナム人に回答を断られた。（アンケート回答者の出身国、
図１）このことから、母国で義務教育として一定の英語教育を受けたかどうかによって少なからず日
本人とのコミュニケーションに差が生じると考えられる。また、商業施設に併設しており、カフェを備えているため、天文館図書館のみ二人の外国人技能実習生が利用したことがあると回答したため（利用したことのある図書館、図２）、天文館図書館は日本語学習支援に活用可能であると考察した。
県庁での聞き取り調査では、鹿児島県が中心となって外国人技能実習生の 受け入れや支援を行っているにもかかわらず日本語教室を開催しないことについて、県内の外国人技能実習生が大変多いことから鹿児島県が主体となって日本語教室を開催することは難しい状況にあることが理由に挙がった。
また、街頭アンケートでは日本語も英語もわからないと言う理由で多数の外国人技能実習生に回答を断られたことを伝えたところ、鹿児島県庁としては外国人技能実習生の日本語能力について、日常会
話や新聞を読むことができる N3 程度であると認識していたことがわかり、認識と実態の相違が見受けられた。このことから、日本語学習の支援に限らず、現行のその他の取り組みに関しても既に日本語能力が高いことを前提としたものに限られている恐れがあると考察した。

５．結論及び今後の展望
外国人技能実習生の日本語能力の実態に合わせた適切な支援が行われていない可能性があることと、事業所が主体的に日本語教室を設けておらず、加えて日本語教室にも通えないという外国人技能実習生を対象とした日本語学習の受け皿がないことが問題点である。 また、日本語学習を希望しつつも仕事の都合で日本語教室に通えない実態から、外国人技能実習生の仕事のない土・日曜や就業時間外にも日本語教室を開催することや、家庭で帰宅後にできる日本語学習の支援が有効であると考えられる。
今後の展望として、鹿児島県・鹿児島市の両方に外国人技能実習生の就業 時間に配慮した時間帯
での日本語教室の開催を提案するとともに、外国人技能実習生の参加可能な日程を対面での日本語教室を自分たちで企画・開催し、どのような内容があらゆる日本語レベルの外国人技能実習生のニーズにこたえるために必要なのかを研究する予定である。
参考文献・引用文献
https://jsite.mhlw.go.jp/kagoshima-roudoukyoku/content/contents/2022-0128-1_r02.pdf『厚生労働省 鹿児島労働局管内における「外国人雇用状況」の届出状況まとめ』
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000210.000021621.html『外国人技能実習生にオンライン日本語教育を提供する「むすびば」が山口県の監理団体と提携』
https://www.jitco.or.jp/ja/regulation/『外国人技能実習制度とは』https://www.asahi.com/articles/ASPBQ7780PBPUJHB02F.html『増える外国人労働者支えるためには日本語教育など支援策競う各党

25

鹿児島県の過疎化対策～農業従事者の増加を図る～
大薄千尋

小原かのん

西田梨琉瑠

小村颯志

概要：鹿児島県において、農業従事者の人口を増やし地方の過疎化を解決するという目的を達成するために必要な取り組みを探す。

１．研究の背景と目的
現在、鹿児島県の総人口は約 160 万人であり、多くの市町村で人口が減少している。また、鹿児島県の基幹的農業従事者は年々減少しており、そのうち約 64%が 65 歳以上である。これらのことから、農業従事者の人口を増加させることは地方の過疎化の解決につながると考え、農業従事者を増やす方法を検討することを目的とした。

２．研究方法
① なぜ農業従事者が減少しているのか仮説を立てる。
仮説：農業に対して悪いイメージを持つ人が多いからではないか。
収入が低いと考えられるからではないか。
② イチゴ狩りが中心である片平観光農園を訪れ、農家の実態を調査する。
質問内容：・農業の法人化について ・後継者問題③ 鹿児島大学農学部の学生にアンケートを実施する。
質問内容：・将来農業をするかどうか ・農業の法人化について

３．結果と考察① 片平観光農園での調査の結果
農業の法人化・一年を通して収入が安定している・加工品の生産を通して、地域の高齢者に仕事を提供できる
後継者問題
・労働力不足：・人手が足りない
・外国人労働者は人件費が多くかかる
・若手の採用にはメリット、デメリットがある
メリット：・ネット販売の展開などのアイデアへの期待
・体力があるため労働力になる
デメリット：・年齢差があるためコミュニケーションを取りにくい・農大での実習が少ないため、質問をあまりせずマニュアルに従った行動しかできない。
② 鹿児島大学農学部へのアンケート結果（総計 30 人）
Q.将来農業をしたいですか？

はい…17 人 いいえ…13 人

26農業の道に進むことが農家に直結するわけではないこと、
様々な形で農業に携わろうという意識が芽生えていることが分かった。
Q.大学では農業の法人化について習いますか？

はい…24 人 いいえ…16 人

大学の授業でも取り上げられているが、全員が知っていることではないため知名度の向上が必要。
③ 以上を踏まえての考察
農業人口が減少している原因

解決策

・農業に対して悪いイメージがある。

・農業が法人化、機械化によって働きやす（例：きつい、汚い、危険を表す３

くなったことを広報活動で伝える。

K）
・農学部での実習が少ない。

・カリキュラムを工夫し、農家で即戦力になる人材を育成する。

４．まとめ
農業に関わる問題は多くあり、単に興味・関心が低いだけではなく人材育成の点でも改善点がある。解決するためには現在の農業の状況を広めることと、人材育成の際に実習をもっと行うことが挙げられる。

５．今後の展望・法人化された農業について調査を進め、農家でも安定した生活が送れることを示す。
・農学部のカリキュラムについて調査を行う。
・調査結果をもとに農業従事者を増やすための広報活動を行う。

参考文献
・鹿児島県公式ホームページ（https://www.pref.kagoshima.jp/）
・NHK 鹿児島 NEWS WEB（https://www3.nhk.or.jp/lnews/kagoshima/20220822/5050020013.html）

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色覚異常を持つ方々の色識別補助、
世間の色覚異常への理解度向上に関する研究
下唐湊匠

岩城未来

杉崎健太

平晴登

Abstract：We conducted research on color blindness to form better society for people with color blindness

by developing smartphone filters that assist in color identification and by improving the public's
understanding on color blindness. Experimental results show that using our filters can adjust spectrum oflight on smartphone and assist color identification, also column postings can enhance understanding thesepeople.
Keywords：Color blindness , cone , color identification , understanding

1. 研究背景
先天性色覚異常とは、色の見え方が異なることを指し、日本人男性の約 5％、女性の 0.2％と多数の人に見られ、（日本眼科学会,2021）信号機の色の識別や、黒板の文字の視認に影響が出るといった事例がある（宮浦,2012）。このような多くの人々が先天性色覚異常の症状により困難を抱えている状況にもかかわらず、我々が 2022 年に甲南高等学校の生徒 389 名を対象に独自に行ったアンケート調査では、生徒の色覚異常への理解度が低いことが分かった。
2. 研究目的・意義
本研究では、先天性色覚異常の中でも特に保持者の多い、Ｐ型色覚、Ｄ型色覚（人にやさしい色づかいを進める会,2022）に焦点を当て、（1）「色覚異常保持者の色の識別を補助するにはどうすればよいか。」（2）「世間の色覚異常への理解度を向上させるにはどうしたらよいか。」を明らかにする。
（1）に関して、私たちは色の識別の補助のため、それを通して画面を見ると、肉眼で見る場合と比較して色の識別がしやすくなるスマートフォンのフィルターを作成することにした。色識別を補助するものの先行事例として、色覚補正レンズを搭載した眼鏡が挙げられるが、こちらはレンズの反射しやすく見
えづらいことがある（ネオ・ダルン株式会社,2010）、購入に高い費用がかかることがあるといったデメ
リットがある。本研究で我々の開発したフィルターは製作費もかからず、レンズの反射もないため、色覚異常のある方とって手軽で使いやすいものになるだろう。また、本研究で世間の色覚異常に対する理解度を向上させ、世の中に色覚異常に配慮したデザイン・創作物等が増えることは、色覚異常を持つ方々が日常生活を快適に送ることのできる社会の形成において、大いに有意義なことであろう。
3. 研究方法（1）色識別補助スマートフォンフィルターの開発
図 1.スマートフォンフィルターによる色識別補助の仕組み

図２.フィルターの構成

人間は眼球内に３つ存在するＬ，Ｍ，
Ｓ錐体がそれぞれ異なる波長の光（色が異なる）を受容し、興奮することで色を認識している。色覚異常（Ｐ型色覚、Ｄ型色覚）は、これらのうち 1 つの錐体に異常が発生し、受容す
る色のバランスが崩れることで引き起こされる（三和化学研究所、2002）。そこで錐体の仕組みをもとに補色関係にある色どうしの光は互いの色を吸収しあう、光の吸光と補色の関係（岩井、2020）を用いて目に入る前の光を調節すれば、錐体の異常による３種類の波長の光の受容バランスを整え、色覚異常を持つ方の色識別を補助できるのではないかと仮説を立て、これを実現するスマートフォンフィルターの開発を行った。仕組みは図 1、図 2 の通り。また、フィルターの効果の検証を以下の流れで行う。
1 a.１２色相環*1、b.Ｐ、Ｄ型色覚の見え方を再現した１２色相環*2、c.フィルターを重ね、Ｐ、Ｄ型色覚の見え方を再現した１２色相環の３つを用意する。

28

2

a. b. c.それぞれにおいて隣り合う色どうしそれぞれの色相の値の差を求める。*1*1 a.の１２色相環は色相が３０°の間隔で１２色が並んでいるが、Ｐ、Ｄ型色覚では色相による色の識別が難しいためｂ.においてはこの間隔が異なる。この間隔の違いが c.において軽減されていれば、Ｐ，Ｄ型色覚を持つ方の色識別をフィルターで補助できたといえるのではないかと考えた。
*2 Ｐ、Ｄ型色覚の見え方の再現には、アプリ「色のシュミレータ」（Kazunori Asada,2010）を用いた。

（2）世間の色覚異常への理解度を向上させるための調査
世間の色覚異常への理解度はどうすれば向上させることができるか調べるため次の手順で調査を行った。
1．甲南高等学校の生徒を対象に色覚異常についてどの程度知っているかを問うアンケート調査を実施。
２.生徒に色覚異常についての理解を深めてもらうため、色覚異常の症状について書かれたコラムを作成、学校内のトイレに掲示。3. 3 か月後、甲南高等学校の生徒を対象に①のアンケート調査にコラムを見たことによって色覚異常への理解を深められたかどうかを問うアンケート調査を実施し、コラム掲示の有効性を検証。
図 3 掲示したコラム

4. 結果・考察
図 a.正常色覚の見え方

図 P-b. P 型色覚の見え方
図 P-c.フィルター透過後 P 型色覚見え方 図 D-b. D 型色覚の見え方 図 D-c.フィルター透過後 D 型色覚見え方
数値は隣り合う色どうしの色相の値の差を表している。数値が+30 に近づくほど正常色覚に近い形で色が識別できるということになる。

（1）上の 4 つの図より、製作したフィルターの使用によって 12 色相環上のほとんどの色を P 型、D 型
色覚を持つ方にとってフィルター使用前より識別しやすいように調節できた。赤矢印で示した部分は数値が+30 からフィルターをかけたことで逆に遠ざかってしまった。これは錐体の異常を受けにくい色に、フィルターの色が混ざったことにより、かえって識別しにくくなってしまったためと考察した。
（2）コラム掲示前後で、381 件の回答を得られたアンケートにて色覚異常について「どのような症状があるかまで知っている」と答えた人が 11.8％から 42.3％まで上昇、「全く知らない」と答えた人は15.4％から 3.1％まで減少した。また「コラムを見て色覚異常に対する理解が深められましたか。」という質問に対し、深めることができた、少し深めることができたと答えた人が 89.8%を占めた。人目に付きやすい場所にコラムを掲示することは世間の色覚異常に対する理解度向上に高い効果があるのではないか。
5. 結論及び今後の展望（1）スマートフォンフィルターにより、Ｐ型色覚、Ｄ型色覚を持つ方の色識別を補助することができた。色覚異常を持つ方が色を識別しづらいデザインに出会ったら、スマートフォンに写真を撮り、このフィルターを利用することで色の識別ができるようになるといった活用法がある。これをだれでも利用できるような仕組みを作りたいと思う。
（2）コラム掲示により、世間の色覚異常への理解度を向上させることができた。コラム掲示を続け、色覚異常のある方に私たちができる配慮についてのコラムも今後掲載したい。
net.com/health/me/c01_13.html
参考文献・引用文献
株式会社三和化学研究所（2002）「色覚の異常」https://www.skk日本眼科学会（2021）「先天色覚異常」
https://www.nichigan.or.jp/public/disease/name.html?pdid=33
宮浦徹，宇津見義一，柏井真理子，山岸直矢，高野繁（2012）「平成 22・23 年度における先天色覚異常の受診者に関する実態調査」
http://shizuoka.gankaikai.or.jp/wpcontent/uploads/2017/03/fe44c24b4eb19e0b9c09d18a316417f5.pdf
NPO 人にやさしい色づくりを進める会（2022）「色覚についての基礎知識」
https://cud.nagoya/basic/

net.com/health/me/c01_13.html
岩井秀人（2020）「吸光による補色の実験」
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kakyoshi/68/6/68_250/_pdf

ネオ・ダルトン株式会社（2010）「機能性色覚レンズの上手な使用法と注意点」
http://www.neo-dalton.com/side/guide/
株式会社三和化学研究所（2002）「色覚の異常」https://www.skk-

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英語学習者のモチべーションを高めよう
宮ノ前那海

安武優空

有元心音

岩下莉々亜

この研究では二種類の方法を用いて英語学習者のモチベーションを上げることを目的とする。事前アンケートから英語に対して難しく考えている人が多かったため、英語を身近に感じさせるために「英語に関するプレゼンテーション」「英語パネルの設置」を行い、モチベーションと英語力の変化を調べた。結果、モチベーション・英語力ともに８割近い生徒が上がった。

１．研究動機ある留学機構の調査で日本人の英語力は先進国にもかかわらず世界的に見ても低いということが分かった。甲南高校の生徒に日本人の英語力はなぜ低いと思うかというアンケー
トを行った結果、回答の 68％が「自信がない」など精神的な理由だった。そこで、英語に対するモチベーションを上げることで英語力も上がるのではないかと考えた。
２．研究意義モチベーションが高まることで、意欲的に英語学習に取り組むようになり、成績が上がる、英語に対する不安が薄らぐ、グローバルな人材育成に繋がるのではないかと考える。
３．研究方法【仮説】英語に対して身近に感じることで、モチベーションが上がるのではないか
1 文法、場面別の表現、歴史の観点から日英の言語比較を行い、それをもとに生徒に発表し、モチベーションの違いなどに関するアンケートを行う。
2 数種類の英文を 2 週間教室に貼り、その前後にテストを行い、成績の変化とモチベーションの変化を調べる。

４．結果・考察
1 アンケートの結果、82％の生徒が「モチベーションが上がった」と答えた。
また、79％の生徒が「英語に対して身近に感じた」と答えた。

2 まず英語力の結果は、78％の生徒の小テストの成績が上がった。
また、アンケートを行った結果「モチベーションが上がった」と答えた生徒は 64％だった。そして、「英語を身近に感じた」と答えた生徒は 77％だった。

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この 2 つの研究の結果より、「英語を身近に感じることで、モチベーションが上がる」「モチベーションが上がることで英語力も向上する」ということが考えられる。これより、英語のモチベーションを高めるためには「英語を身近に感じる」ことが大切。
SDGs の「質の高い教育をみんなに」にも通ずる部分もあるのではないかと考える。

５．今後の展望・プレゼンの内容を改善して、さらに多くの方に見てもらう。
・英単語カードを公共施設に貼ってみる。
・アプリ作成や SNS 利用も考えている。
参考文献
EF EPI 2021-EF 英語能力指数[efjapan.co.jp]31好きなものが私たちに与える影響について
清水七夏

田中愛菜

平井紗綾

吉村沙耶

１．要旨
There is something we like. Examples include characters, entertainers, and artists. We
can learn things about what we like quickly and remember them for a long time. So, we
thought that if we could make good use of what we liked, we could make studying moreenjoyable. Therefore, in order to make use of what we like and improve our academic
ability, we conducted four English vocabulary tests for 30 men and women in their second
year of high school. As a result, learning English words with music as a reward improved
the most, and listening to music before learning English words improved the least.
Therefore, if you have something you like as a reward, it will improve your memory. So,from now on, we want to find out why music as a reward can improve our grades.

２．序論
私たちには皆好きなものがある。それはキャラクター、芸能人、アーティスト、音楽など、好きなもののジャンルは多岐にわたる。例えば好きなアーティストを例にとると、そのアーティストが歌っている曲の歌詞の英単語はどのような意味であるのか自主的に調べそれを簡単に覚えることができ、また長い期間その英単語の意味を覚えていることができる。しかし、英語の教科書に出てくる英単語、数学の公式、歴史上の人物などの覚えざるを得ないものは頑張って覚えたとしてもすぐに忘れてしまう。そこで、私たち個人が好きなものを上手く勉強に取り入れることができれば勉強を楽しく感じ、長い間覚えざるを得ないものを覚えていることができると考え、今回はその一例として個人の好きな音楽を活用し英単語を覚えることを実験の題材として研究を行った。

３．研究方法(1)被験者(高校 2 年生男女３０名)の体外環境を一緒にするため、被験者を同じ場所に集める。
(2)以下の４つの条件に分けて１０点満点のテストを行う。
（ァ）終始音楽を聴かずに英単語を覚えた後にテストを行う。
（ィ）５分間音楽を聴いてから英単語を覚え、テストを行う。
（ゥ）音楽を聴きながら英単語を覚え、テストを行う。
（ェ）音楽を聴かずに英単語を覚えてテストを行い、点数が５点以上の人のみ音楽を聴く。
(3)（ァ）を基準として（ィ）～（ェ）のテストの点数の伸び率を出す。
(4)（ィ）～（ェ）の伸び率を比べ、どの条件が一番記憶向上に効果的だったかを考察する。
※ 英単語テストの内容は 15 個の英単語を覚え、そのうちの 10 個が出題されるテストである。
※ 英単語を覚える時間と音楽を聴く時間はそれぞれ 5 分間と 3 分間である。
※ それぞれの条件の間に 5 分間の休憩をとる。

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４．結果・考察
実験結果は、（ァ）の結果を基準としてこの条件を除く３つの条件の伸び率を求めた。伸び率を求める式は、（ァ）の合計点数÷それぞれの条件の合計点とした。また、（ァ）のテストの合計点は８８点、（ィ）の合計点は８４点、（ゥ）の合計点は９１点、（ェ）の合計点は 107 点であった。右のグラフはそれぞれの条件の伸び率を表している。また、赤線は基準である（ァ）、赤、黄、青の棒グラ
フはそれぞれ（ィ）
、
（ゥ）
、（ェ）
、を表している。
このグラフから（ァ）の伸び率は０.95（ィ）の伸び率は 1.03
（ゥ）の伸び率は 1.21 であることが分かる。
この実験結果より、（ェ）の時１番伸び率が高
く、また（ィ）の時１番伸び率が低く、さらに（ァ）よりも数値を下回った。

５．結論・展望
実験結果から、テスト後に音楽があると成績が伸びやすくなり、逆に勉強前に音楽を聴くと成績が伸びにくくなるということが言える。言い換えれば、目標が達成されたときに好きなものに関わることができると成績が伸びやすくなり、逆に勉強前に好きなものに関わってしまうと成績が伸びにくくなると考えることができる。
展望として、なぜ（ェ）が有効的であったのかをこれから調べていきたいと持っている。

謝辞
本研究を行うにあたって場所の提供をしてくださった甲南高等学校、紫原福祉館、実験に参加していただいた甲南高等学校の 2 年生 15 名、西紫原中学校、紫原中学校出身の高校 2 年生 15 名の皆様に深く感謝申し上げます。

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濡れた紙のシワシワについて～濡れた紙をシワができないように乾かす方法～
吉村歩乃佳

藤山月乃

畠中優衣

天野彩羽

キーワード：シワ、圧力、冷凍

１．研究背景水で紙が濡れてしまい、シワができてしまうことがある。甲南高校２年生 85 名に行ったアンケ
ートでは、96.5％の生徒が紙を濡らしたことがあるとわかった。紙がシワシワになってしまうことは身近なことだが、元の綺麗な状態に戻すのは難しく、困っている人が多くいる。

２．研究目的
紙の繊維は主にセルロースが構成している。セルロースの間に水分子が入ることで、セルロー
スの水素結合がほどけシワができることがわかっている。紙のシワができるだけ元の状態に近づ
く乾かし方はないのかと思い、実験を通して、紙の性質や乾かし方による利点からより元の状態に近づく乾かし方を考えることにした。

３．研究方法
事前実験として、実験１を行った。実験 1・2 の結果を踏まえて実験３を行った。
《実験１》
紙の種類による水の吸収量と紙のシワのでき方の違いに関係性があるのか調べた。
使用紙▶和紙、光沢紙、マット

1.

3×6 ㎝にそろえ重さをはかる

紙、ケント紙、コピー紙、ト2.

20 分片方の端を水につける

レーシングペーパー、半紙、3.

水を吸った高さ、重さをはかる

再生紙、クラフト紙、ボール

4.

約 1 日自然乾燥後、重さをはかる

紙、画用紙

《実験２》
事前に行ったアンケートで紙の乾かし方も調査し、その中から多かった方法を実際に行った。
そして、最も紙のシワが少なくなる乾かし方を見つけることにした。
使用紙▶コピー紙、再生紙、ト

1.

5×10 ㎝の大きさにそろえるレーシングペーパー、画用紙

2.

2 分間水につける3.

天日干し、室内で自然乾燥、ドライヤー温風、ドライヤ
ー冷風、冷蔵庫、冷凍庫、ティッシュでポンポンする、新聞紙で挟んで重しを置くの乾かし方で乾燥させる《実験３》
実験２で比較的シワの少なかった冷凍庫で乾かす方法で、完全に乾かした時の結果を見るために行った。乾かなかった場合、重しを乗せ（完全に乾いた時に一番綺麗だった方法）完全に乾かし、その結果を見た。

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使用紙▶コピー紙

1.

2×4 ㎝に大きさをそろえる

2.

2 分間水につける

3.

冷凍庫に入れ、1 日おきに 2 枚ずつ取り出し観察（３日間）

4.

もし取り出して紙が湿ってしまった場合は新聞紙に挟み、重しを置いて乾かし、観察※比較として室内で自然乾燥した紙と重しだけの紙も用意

４．結果・考察
実験１より、吸収量とシワの関係性を見つけることができなかった。原因としてそれぞれの紙に含まれるセルロースの量などが違うため、違う種類の紙だと関係性を見つけるのは難しかったと考えられる。実験２より、重しをのせた紙が全体的には最も綺麗だったが、新聞紙による小さなシワができた。シワを少なくするには圧力が重要だと考えた。また、冷凍庫に入れた紙も綺麗だったが、冷凍庫から出すと湿ってしまい、最終的にはシワができてしまった。冷凍庫に入れることで、綺麗な状態をある程度保てることがわかった。水が凍り、そのまま蒸発（昇華）することで水分子がセルロース間に入り、水素結合をほどくのを防いでいるのではないか。実験３より、冷凍庫に入れた紙はどの紙も自然乾燥の紙より綺麗な状態だった。1 日目に取り出した紙は完全に乾いていなかったため、追加で 1 日間重しを乗せて完全に乾かした。2・3 日目は冷凍庫の中で完全に乾かすことができた。これら 3 つの結果を比べると、冷凍庫に 1 日間+重しを 1 日間のせた紙が最も綺麗だった。また、重しをのせただけの紙と比べると、新聞紙による小さなシワも、ほとんどできなかった。

５．結論・展望
濡れた紙が元の状態に近づく乾かし方は、綺麗な形を保って少し乾かす＋圧力をかけて乾かすだと考えられる。
今回の実験では重しを乗せる時と冷凍庫内で乾かす時に新聞紙を利用したが、他の種類の紙を使うとより紙のシワが少なくなるかもしれない。また、重しを乗せる期間や重しの重さを変えると結果が変わってくる可能性がある。シワの基準を数値化できるとより正確にシワの多さなどを比較することができると思われる。

引用文献・参考文献
web.QuizKnockcom

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