第6回

東海地区理科研究発表会
パンフレット

主催

東海学院大学後援

岐阜県教育委員会

愛知県教育委員会

三重県教育委員会

「第６回 東海地区 理科研究発表会」の開催について謹啓各位におかれましては、ますますご清栄のこととお慶び申し上げます。

平素より本学の教育研究に対して格別のご理解とご協力を賜り、厚く御礼申し上げます。
さて、本学では平成28年度より高校生を対象に理科分野の研究発表および交流の場として「東海地区 理科研究発表会」を企画開催し、本年度も12月11日（土）に開催を控え、学長をはじめ本学教職員一同、実施に向けての準備を進めているところでございます。
今回は、高校生と先生、参加される皆様のご自宅から本学会場までの移動手段を鑑み、ご参加いただく皆様の安全と感染拡大防止を最優先に勘案しオンライン開催といたしました。
「第6回 東海地区 理科研究発表会」では高校生の皆様が新たな形で多数集い、発表と交流の場が設けられることを願っております。
謹白
東海地区 理科研究発表会
実行委員長 デュアー 貴子※採択順（発表順）

化学

三重県 私立 桜丘高等学校

個人

01

地学

愛知県立 一宮高等学校
地学部 夜空の明るさ班

02

交通信号反応の速度論解析

ドローンによる夜空の明るさの垂直変化とシミュレーション

交通信号反応はインジゴカルミンに還元剤であ

夜空班はこれまでに光害についての研究を実測

る糖と強塩基を加えた際に起こる可逆的酸化還元調査とシミュレーションの二方面から行ってき反応を見る実験である。本研究では、本反応の還た。以前は標高の高い地点で実測値とシミュレー元反応の速度を解析した。マイクロチューブにイション値でずれが大きくなっていた。そこで補正

ンジゴカルミン、グルコース、水酸化カリウムのをしたが以前の標高補正の方法は山道を車で走る水溶液を加え、酸素と反応させるためによく振っことで、これでは垂直変化だけでなく、光源とのて溶液を青色の状態とした。この溶液が青から赤、距離である水平変化も含んでしまっているので、赤から黄と変化するそれぞれおよび全体の時間をドローンを用いて夜空の明るさの垂直変化を測定

目視と比色計を用いて検討した。更に、本反応にし、補正式を見直した。

おける糖の種類や塩基の種類による活性化エネル

実測調査の結果、夜空の明るさにはほとんど変ギーの差異についても検討した。

化がなかったことがわかった。新たな補正式をもとにシミュレーションも行ったが、以前のものとあまり変化がなかった。式には係数調整等が含まれているので、今後検討を要する。

1

地学

愛知県立 一宮高等学校
地学部 ＳＳ班

03

生物愛知県立 一宮高等学校
生物部 イタセンパラ班

04

2020年火星準大接近における11月17日から21日のダストストームの広がり

タナゴ属の人工的産卵装置の開発と産卵促進

2020年火星準大接近でダストストームが観測

一宮高校生物部では、絶滅危惧種の魚「イタセされたためダストストームの広がりを測定した。

ンパラ」を飼育している。現在イタセンパラは、観測は記録した火星の動画約2000コマをス

本校近くを流れる木曽川、そして氷見川と淀川にタックし、その画像をRGB合成した。ダストスしか生息しておらず、外来種や密猟などの影響でトームを観測できた11月17日と11月21日はダ個体数が減少している。さらに、タナゴ属であるストストームの広がりを調べるため、近い中央経イタセンパラは二枚貝に産卵するという生態があ度の他日データとの差の絶対値をとった。

るが、現在はその産卵を行うための二枚貝の個体

ダストストームについては、11月17日から11数も減少しており、それはイタセンパラの個体数

月21日にかけて、南西に拡散したことがわかっ減少にも関係している。そこで我々は、二枚貝にた。画像から面積・移動速度を測定したところ、負担をかけず、イタセンパラが安全に確実に産卵面積は11月17日では、243万km^2だったが11することができる人工的産卵装置の開発を試み

月21日には拡散してしまい、163万km^2しか検た。また、それに関連して、タナゴ属の産卵を誘出できなかった。また、移動速度は、1.3km/hと発する物質についても調べた。

なった。

生物

愛知県立 一宮高等学校
生物部 不快害虫対策班

05

生物

岐阜県立 不破高等学校
自然科学部

06不快害虫の生態

空飛ぶクマムシ～クマムシはどのようにして生息域を広げるのか～

見た目が悪いだけで人間から嫌われている生物

昨年の研究で、クマムシは乾燥すると乾眠状態である不快害虫を人間から遠ざけて、人間が嫌なになり、その時に風が吹くと飛ばされて空中に舞思いをせず、不快害虫は死ななくて済む方法を考い上がり分散すると考察した。これを確認するた

えたいと思い、実験をした。まず、全体的な行動

め、学校中から掃除機でホコリを集めてその中にの傾向を見るためにエンマコオロギを使い、視覚・クマムシがいるかどうかを確認した。27か所中4聴覚・味覚・嗅覚の実験をした。その後、傾向をか所で発見した。さらに乾眠状態でどれだけの期細かく知るために視覚について実験回数・個体数間耐えられるかを調べるために、乾眠状態のクマを増やすことができるオカダンゴムシを使って実ムシを130個体以上作り、10日から90日放置し験した。この実験で、不快害虫は光の種類・有無復活するかを調べた。期間が長くなると復活するは行動に関係せず、床の色は明るい色ほど遠ざか率は減ったが、80日以上でも復活する個体がいることが分かった。私たちはこの実験から、さらた。に行動の傾向を知ることができるように、視覚以外の感覚についても考察したいと思った。

2

物理

岐阜県立 武義高等学校
科学部

07

物理

岐阜県立 岐山高等学校
自然科学部（地学物理講座）

08

平行二輪車の制作

球体にかかる摩擦力を調べる

セグウェイのような平行二輪車の制作に挑戦し私たちは、物体を転がしたときにかかる摩擦力た。機体は、マイコンにArduinoを用い、加速度に興味をもって実験を行った。

センサーで機体の傾きを感知し、モーター二つと当初考えていた楕円体は転がるときに接地面が連動させ、水平を保ち走行できる車体を目指した。

変化するため、高校の学習範囲の内容では算出はプログラミングの試作機として、PWM制御で理難しい。そのため、まずは公式を用いることなく、科教材のロボットを前後に走行させることに成功

実験的にかかった摩擦力が求められないかと考えした。本機の制作では、木を本体にして、車輪をた。

金属板に溶接して取り付けモーターと接続した。

今回の実験では平面上で球体を転がしたとき機体の制作後、プログラムを組んだArduinoと接の、２地点での力学的エネルギーの差を求め、そ続させる予定であったが、プログラムにおいて、の差が摩擦、空気抵抗、回転エネルギーの３つに機体の傾きの角度から車体を復帰させる点で問題よるものだと仮定し、摩擦力を求めた。

が生じ、完成に至らなかった。反省を生かし、来年度はさらに知識を深め、自立する二輪車を完成させたい。

生物

岐阜県立 八百津高等学校
自然科学部

09

生物

名古屋市立 向陽高等学校
科学部 ミドリムシ班

10

アメリカザリガニから学ぶ
ＳＤＧｓ

ミドリムシの培養と油の抽出

私たちは、学校から４kmほどの山間にある「た近年、石油の埋蔵量が減少が危惧されている。そこで、め池」の環境調査を行っており、昨年度の研究で、新しい燃料として注目されているミドリムシの研究をしため池の水からマイクロプラスチック（以下、ＭＰている。まず、ミドリムシの培養を酢酸緩衝液を用いてと記す）を検出した。今回、このため池の生き物ｐHを下げて培養を行った。緩衝液の濃度が0.01mol/Lの体内からもＭＰが検出されると考えた。また、の時では、ミドリムシの培養ができた。次にハイポネッ

池には「緊急対策外来種」に選定されているアメリクス培養液の濃度を変えて培養した。濃度0%，0.1%，カザリガニが生息していることが確認できた。駆

0.5%，1.0%，2.0%の6つに分けた。24時間ごとに除も目的にアメリカザリガニを解剖し、エラと消1μLをスライドガラスに量り取り、ミドリムシの数を化管を観察した。結果、アメリカザリガニの腸と計測した。濃度1.0％と2.0％では減少し、0.5％では横エラの中からＭＰを発見することができた。ＭＰ

ばい、それ以外の濃度では個体数が上昇した。0.1％では海の生物だけではなく、山の中の生物にも影響増加量が最多だった。ｐHは8ほどまで上昇した。次に、があることがわかった。環境問題としてＭＰを考グルコースの濃度を変えてミドリムシの培養を行った。

えていくことでＳＤＧｓへの意識を高めることが濃度を0％，5％，15％，30％に分けた。計測方法はできた。

ハイポネックス培養液の実験に合わせた。15％で最もよく増え、0％と5％ではほとんど差は無かった。

3生物

名古屋市立 向陽高等学校
科学部 デンプン班

11

生物

岐阜県立 多治見北高等学校
自然科学部 植物班

12

開花時の花弁のデンプンの変化について

ヒマワリの育成方法によるアレロパシーの定量的測定

サツキは開花時にデンプン粒を分解することで我々は植物のアレロパシーによる雑草防除を目

糖濃度を上げ、浸透圧を上昇させて水分を吸収す的とし、「周りにある植物」が「雑草防除用の植物」ると考えられている。私達はサツキとリュウキュのアレロパシーの強さにどのような影響を及ぼすウアサガオを用いて、このように開花メカニズムかを調べた。今回の実験では前者（試験植物）にエを検証するために実験を行っている。まず、簡易

ンバク、シロツメクサ、レタス、後者（供試植物）的に花弁のアミラーゼ活性を調べた。緩衝液で花にヒマワリを使用した。同一のプランターで各試弁をすりつぶし、その抽出液をオブラートに滴下験植物とともにそれぞれ育成した供試植物の葉した。一定の時間を置いた後、ヨウ素液を加え、を、葉から揮発する物質による作用を検出できる反応を観察した。この結果、オブラートのデンプ

DP（ディッシュパック）法を使って調べた。

ンが分解されたため、開花時にはたらく物質がア

その結果、試験植物と共に生育したヒマワリとミラーゼだと考えた。また、DNS法により、試薬DP法で用いた試験植物が種類の組み合わせにのデンプンを用いて、それぞれの花弁の糖度とアよって結果は異なっていたので、今後は植物の成ミラーゼ活性を定量的に調べている。

長をより抑制する組み合わせを見つけていきたい。

生物

岐阜県立 大垣北高等学校
自然科学部 タヌキモ班

13

生物

岐阜県立 大垣北高等学校
自然科学部 マホロバサンショウウオ班

14

タヌキモ属の捕虫嚢はどのような条件下で増えるのか大垣市に生息するマホロバサンショウウオの生活史の解明Ⅱ

タヌキモ属（Utricularia ）とは捕虫嚢と呼ばれ岐阜県大垣市内のマホロバサンショウウオの生る器官で捕食を行う食虫植物である。本研究では息地に、ヒダサンショウウオと共存する沢、マホこの捕虫嚢が増加する条件を調べるために実験をロバサンショウウオのみが生息する沢がある。そ行った。また、タヌキモ属は絶滅危惧種にも指定の原因を明らかにするため、各沢のイワナ、アマされている。そのため岐阜県内での生育状況を調

ゴ等の捕食者の魚類の有無を調査した。その結果、査するとともに保護、増殖を行った。

マホロバサンショウウオは魚類（イワナ・アマゴ）

実験ではイヌタヌキモ（Utricularia australis ）の有無に関係なく生息し、ヒダサンショウウオはに与える栄養塩の量を変化させた。栄養塩はリン捕食者となる魚類が生息していない沢に生息して酸と窒素に注目した。また、餌となる生物を加えいることが分かった。

る実験群を設けた。そして、栄養塩の量や生物のまた、マホロバサンショウウオやヒダサンショ有無による捕虫嚢の形成の変化を調べた。

ウウオの生活史を解明するため、両者の生息地の実験の結果、イヌタヌキモは栄養塩の量が少な

3地点の沢で、マホロバサンショウウオとヒダサい場合、栄養を確保するために自己の成長よりもンショウウオの環境DNAの解析を試みた。現在、捕虫嚢の形成を優先するという生存戦略をとって環境DNAの抽出を行い、PCR法を用いて解析をいることを発見した。

進めている。

4生物

岐阜県立 大垣北高等学校
自然科学部 オオサンショウウオ班

15

生物

愛知県立 岡崎西高等学校
自然科学部

16

なぜ揖斐川にオオサンショウウオがいないのか～オオサンショウウオの生息条件解明のための研究～

酸素濃度をコントロールできる飼育ケースの作製とゴキブリの呼吸について

岐阜県以西の本州・四国・九州に分布するオオサン

私たちには大きなクワガタを育ててみたいといショウウオは、木曽三川の長良川や木曽川に生息してう夢があった。そこで、昆虫が育つ環境の酸素濃いるが、揖斐川には生息していないとされている。

度に注目した。酸素濃度を高くすると、１回の呼そこで、揖斐川と長良川の計18地点でオオサンショ

吸で昆虫の体内に取り込む酸素量は増加する。すウウオとチュウゴクオオサンショウウオの環境DNAると呼吸数が減少し、もともと呼吸に使っていたが検出されるか調べ、木曽三川の環境の比較から、揖分のエネルギーを体の成長に回すことができると斐川にオオサンショウウオが生息していない理由に考えた。

ついて考察を行った。

そこでオキシドールと酸化マンガン（Ⅳ）で酸素地形の観点では、生息に影響を与える条件が傾斜やを発生させ、飼育ケース内の酸素濃度を自由に調流速の違いであると考え、揖斐川と他の河川の傾斜を整できる装置を考案した。実際には昆虫であるゴ比較した。

キブリ（レッドローチ）を飼育しながら実験、作製

また、地質の観点では、地質図を用いた調査を行い、した。この過程で酸素濃度の減少量を測定していその結果、揖斐川が比較的新しく、オオサンショウウたところ、ゴキブリの独特な呼吸のリズムや、酸オの移動が活発であった時代に小規模であったと分素の消費量について興味深い結果が出た。

かった。

化学

愛知県立 岡崎工科高等学校
科学技術部

17

化学

自家製納豆から抽出したポリグルタミン酸による水質浄化

三重県立 津高等学校
ＳＳＣ化学部会

18

素焼き板を使わないダニエル電池の作成

SDGsの目標に「安全な水とトイレを世界中に」津高校SSC化学部会では、超吸水性ポリマーをが掲げられているように、世界中で安全な水を飲用いたダニエル電池の作成に取り組んできた。本めているのは世界の人口のわずか1/3と言われて研究では、さらに改良を加え、実用的な場面で使いる。そこで、水質浄化の手法の一つ「水溶性高用出来る電池を作成する。

分子を用いた凝集沈殿法」に着目し、「ポリグルタ実験方法：超吸水性ポリマーと硫酸亜鉛、硫酸銅

ミン酸を主成分とする納豆のネバネバを凝集剤にの粉末を混ぜたものをそれぞれ、セロハンチュー用いた水質浄化」に関する研究を行った。豆からブに入れる。そのセロハンチューブをビーカーに大豆を育て、収穫した大豆を用いた納豆づくり、入れ、電極を差し込み、導線でモーターに繋げる。

ネバネバ成分の抽出と抽出物の定性分析[FT-IR]、そこへ、水を加え、モーターが回転するかを確認

浄化効果の検証と浄化率の算出[UV-Vis]を実施しする。モーターが回転した場合は、電圧・電流をた。自分たちで栽培した大豆を用いて自家製納豆測定する。

を作り、抽出したポリグルタミン酸を用いて浄水

結果：モーターが回転し、電池として使用出来る。

効果を検証した結果、浄化率95.0%を達成した。

今後の展望：本研究では使用場面を想定して、更なる改良を重ね、日常生活や災害時等に利用できないか研究を進めている。

5

物理

名古屋市立 向陽高等学校
科学部 コマ班

19

生物

岐阜県立 大垣北高等学校
自然科学部 ハクセキレイ班

20

正立ゴマと逆立ちゴマの仕組み

ハクセキレイの子育てにおける本能行動について

私は、正立ゴマと逆立ちゴマの仕組みについて昨年度の春、本校でハクセキレイが営巣した。

研究しています。動機は、不思議な逆立ちゴマのヒナの糞を親鳥が回収するという行動が見られた存在を知り、どんな仕組みで逆立ちするのか興味ため、今年度はその本能行動の信号刺激（鍵刺激）を持ったことです。まず、正立ゴマを自作し、おが何かを調べるために実験を行った。

もりを内側と外側に置いた場合に分け、回転軸の糞と同程度の大きさの紙粘土の形、大きさ、色、まわりの力のモーメントであるトルクが変わらな巣からの距離などを変化させ、どのような条件でいことを確認しました。次に、逆立ちゴマが回転紙粘土を拾うかどうかを調べた。巣の近くに糞のする様子をハイスピードカメラで撮影し、角速度モデルを置くと、モデルの色・形・大きさ・巣かの変化を調べました。すると、回り始めと逆立ちらの距離に関わらず、全て持っていくことが分後で角速度の変化のグラフの傾きがほとんど等しかった。このことから、信号刺激は色や大きさでくなり、逆立ち前後でトルクが変わらないことがはなく、何かしらの物体が巣の近くに存在すると分かりました。そして、現在、3Dプリンタを用いうことではないかと推測できた。また、ハクセ

いて逆立ちゴマを自作し、逆立ちする条件を調べキレイの巣を24時間カメラで監視し、親鳥の雛ています。

に対する行動を詳細に調べた。

生物

岐阜県立 大垣北高等学校
自然科学部 ミジンコ班

21

生物

岐阜県立 岐阜北高等学校
自然科学部

22

水温の変化がミジンコの運動に与える影響について

岐阜県におけるプラナリア外来種

水温の違いによるオオミジンコの運動の変化をプラナリア（ナミウズムシ）は水質の指標生物と明らかにするために実験を行った。まず、インターして重要だが、水質汚濁に強いアメリカナミウズ

バルカメラを用いて10秒おきに撮影し、一枚おムシやアメリカツノウズムシなどの外来種が各地きに座標を求め、5分間の総移動距離を求めた。

で生息しており誤認のおそれがある。これら外来結果、20℃で最も移動距離が大きくなった。また、種について、私たち岐阜北高校自然科学部プラナ

オオミジンコを固定して短い動画を撮影し、心拍リア班は2017年度から岐阜市近郊の河川で調査数を計測する実験を行った。結果、温度が高くなをし、広く分布していることを明らかにした。

るほど、心拍数は増加した。さらに、オオミジン

2020年度からは調査範囲を岐阜県内の各地の河コを密閉容器に入れ、一日放置し、その水中の溶川に広げた。同定はこれまで耳葉の形態と行動を存酸素量をウィンクラー法で求め、その値から一もとに行ってきたが、今回、咽頭の模様による同匹当たりのエネルギー消費量を求める実験を行っ

定方法を取り入れ同定の精度を高めた。その結果、た。結果、20℃で最も消費量が大きくなった。

東濃から西濃まで広く分布していることが明らか

これらの実験の結果から、20℃が最もオオミジになった。また水質の富栄養状態への適応力を調ンコの遊泳に適しているといえる。

べるために飼育実験をおこなった。

6

生物

岐阜県立 加茂農林高等学校
自然科学部

23

生物

２

３24

関市百年公園における哺乳類生態調査

新池で繁殖したサギ類について
１

岐阜県立 岐阜北高等学校
自然科学部 哺乳類班

目的

環境省のモニタリングサイト1000里地調査

本研究では、新池で繁殖するサギ類の繁殖状（中・大型哺乳類）が行われている関市百年公園に況を把握し、繁殖の成功と失敗の原因を解明おいて、動画撮影をすることでより詳しい生態をすることを目的とした研究を行った。

知るために本研究に取り組んだ。そのために、動調査方法

物に気づかれずに動画を暗視撮影できる赤外線セ今回の研究では、新池に飛来するサギ類の巣ンサー付き自動カメラを用いた。2016年より、の位置を特定し、毎日巣の状況を観察して記1回の撮影時間を60秒とした自動動画撮影カメラ録した。

を獣道やタヌキのため糞など4か所に設置し撮影結果を行った。2021年4月より撮影場所を5か所に増ゴイサギとササゴイの２種類が繁殖した。ゴやした。5年間の継続的な調査の結果、動物の種類、イサギは9つがいが営巣し、24羽の雛が巣立個体数の変化、季節による行動の変化、活動時間ちした。ササゴイは最初5つがいが営巣したなどを知ることができた。

が人為的な原因で繁殖に失敗し、4つがいが再営巣し、雛6羽が巣立ったことを確認した。

7理科研究発表会 進行スケジュール
時間

項目

9:00〜10:00

60分間

アクセス受付・中継テスト

10:00〜10:20

20分間

開会式・発表についての諸連絡

10:20〜11:20

60分間

採択

11:20〜11:30

10分間

休

11:30〜12:30

60分間

採択

12:30〜13:20

50分間

中継トラブル時の再挑戦時間、休憩（昼食）

13:20〜14:20

60分間

採択

14:20〜14:30

10分間

休

14:30〜15:30

60分間

採択

15:30〜15:40

10分間

中継トラブル時の再挑戦時間、審査結果発表についてご案内

15:40〜16:25

45分間

高校生交流会

16:25〜16:30

5分間

交流会から閉会式（審査結果発表）切り替え

16:30〜16:50

20分間

閉会式

No.01〜06の発表（6件）

憩

No.07〜12の発表（6件）
No.13〜18の発表（6件）

憩

No.19〜24の発表（6件）【もっと大きな部屋が欲しくなる折り紙ヒコーキ】

・審査結果発表・講評

エントリーいただいた
高校生および高校教員のみなさまへ
第6回 東海地区理科研究発表会終了後に、アンケートの回答をお願いいたします。
以下のURLまたはQRコードよりアクセスいただき、質問に回答をお寄せください。
回答期間12月11日（土）15時00分〜12月17日（金）12時30分

https://forms.gle/B9a8C1i2526793NG7

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