Presentation Meeting in 建國高級中學〈台湾〉（５月14日）The 2019 Asia-Pacific Forum for
Science Talented（７月６～11日）

社会共創コンテスト2019〈愛媛大学〉（７月22日）

第43回全国高等学校総合文化祭自然科学部門（７月27～29日）

第１回ＦＥＳＴＡＴ全国統計探究発表会（７月28日）

つなげ！生物多様性高校生チャレンジシップ（８月３～４日）

ＳＳＨ生徒研究発表会（８月７～８日）

高大連携〈理学部〉（９月26日）高大連携〈工学部〉（９月26日）研究室体験〈農学部〉（10月23～24日）

研究室体験〈理学部〉（10月23～24日）

第11回坊っちゃん科学賞研究論文
コンテスト表彰式（10月27日）

ＳＳＨアメリカ海外研修（10月28日～11月15日）

第３回和歌山県データ利活用
コンペティション（11月16日）

英語プレゼン事前研修会（12月５日）建國高級中學来校（12月12日）

巻

頭

言
校長

染

田

祥

孝

本校は、スーパーサイエンスハイスクールの指定を受けて、今年度で、４期18年目となります。
これまでの間、各期の取組において、様々な成果を上げてきましたが、今期は「持続可能な発展のための科学教育ＳＥＳＤ（Science Education for Sustainable Development）」を研究課題として取り組んでおり、今年度で最終年度を迎えました。
一昨年度の、中間評価において指摘がありました、〇普通科全生徒による課題研究の実施に際し、これまでの成果と蓄積を生かす工夫や体制整備を行うこと。
〇課題研究の取組全体を通じて、生徒の主体性をより生かしたものとすること。
〇評価結果やアンケート結果の教師全体による分析など、評価の取組の充実を図ること。
について、昨年度からの２年間で、より一層充実した取組となるように努めました。
具体的には、・普通科のチャレンジリサーチ（ＣＲ）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲの指導体制をより充実させ、地域の関係機関との連携やデータの利活用を通して課題研究としての質の向上を図ること。
・修学旅行として実施する台湾研修と少人数の米国研修を深化させ、海外との共同研究の下地をつくること。
・ＳＳＨ卒業生の追跡調査を実施し、成果の検証と課題の明確化を図るとともに、ＳＳＨ卒業生を活用したメンタープログラムを充実させ、課題研究の質の向上を図ること。
・科学の面白さに触れる機会を多くして自らの興味関心をかきたてられるように、大学との連携
授業や研究室体験の在り方を見直し、充実を図ること。
・キャリアデザインファイルを活用し、振り返りにより、自らの成果と課題を確認し主体的に研究に取り組む姿勢を養わせること。
・地域のＳＤＧｓの中核校としての取組を進め、「持続可能な発展」の内容の明確化を図り、生徒の主体性を涵養すること。
・生徒や教員の変容が分かるアンケートやルーブリックプロセス評価を実施し、成果の「見える化」を図って全教職員で評価分析を行うなど、事業評価の方法を更に研究すること。
などに取り組んできました。その取組の内容や、成果・課題等につきましては、それぞれの項目で
詳細に報告をさせていただきますが、〇昨年度、今年度と、普通科の生徒の研究や論文が全国的な賞を受賞するようになったこと。
〇海外との交流研修が深まり、共同研究のスタートが切れたこと。
〇米国研修をきっかけとして個人でも海外での研修機会を得ようとする生徒が出てきたこと。
〇ＳＳＨ卒業生の追跡調査が進み、24歳以上の卒業生のうち、26名（12％）が研究職で活躍中、20名（9.2％）が博士課程修了者、108名（49.5％）が修士課程修了者であることが判明し、メンターとしての協力者が増えたこと。
〇アンケートを教員全員で評価分析し、事業改善に生かすとともに、プロセス評価により、研究の進捗状況を担当教員が把握しやすくなったこと。
などの成果が上がってきております。
本校の取組が、理数教育発展の一助となることを願いまして、この研究報告書を作成いたしました。是非御一読いただき、御指導を賜りますようお願い申し上げます。最後になりましたが、これまで御指導いただきました愛媛県教育委員会、愛媛大学、国立研究開発法人科学技術振興機構をはじめとする関係機関の皆様に、改めまして心から感謝申し上げまして、巻頭の御挨拶といたします。
－1－

平成27年度指定スーパーサイエンスハイスクール研究開発実施報告書（第５年次）

目

次

巻頭言
❶

令和元年度ＳＳＨ研究開発実施報告（要約）… ……………………………………………………

３❷

令和元年度ＳＳＨ研究開発の成果と課題���������������������

７❸

実施報告書（本文）

Ⅰ

研究開発の課題�������������������������������� ９１

研究開発課題………………………………………………………………………………………

９２

研究開発の目的・目標……………………………………………………………………………

９３

研究開発の概要……………………………………………………………………………………

10Ⅱ

研究開発の経緯………………………………………………………………………………………

10

Ⅲ

研究開発の内容…………………………………………………………………………………………12
１

課題研究の実施……………………………………………………………………………………

12

２

連携プログラム……………………………………………………………………………………

17

３

キャリアデザイン…………………………………………………………………………………

23

４

教育課程の編成と高大接続………………………………………………………………………

27

５

国際性育成…………………………………………………………………………………………

33

６

ＳＳＨの成果普及…………………………………………………………………………………

36

７

事業評価……………………………………………………………………………………………

40

研究開発の評価………………………………………………………………………………………

42

Ⅳ
１

令和元年度の評価…………………………………………………………………………………

42

２

今後の開発の方向…………………………………………………………………………………

43

３

第４期全体の成果と課題・今後の展望…………………………………………………………

43

❹

関係資料
１

ＳＳＨ事業評価アンケート結果…………………………………………………………………

46

２

令和元年度各種科学系コンテストの主な結果…………………………………………………

52

３

図書館利用…………………………………………………………………………………………

54

４

理数科２年生課題研究論文………………………………………………………………………

55

５

普通科課題研究要旨………………………………………………………………………………

80

６

令和元年度教育課程表……………………………………………………………………………

84

７

ルーブリック評価表………………………………………………………………………………

86○

ＳＳＨ研究開発実施報告
愛媛県立松山南高等学校❶①

指定第４期目27～31

令和元年度スーパーサイエンスハイスクール研究開発実施報告（要約）

研究開発課題１

国際的な科学技術人材を育成するためにこれまで開発してきたプログラムの実践を通して、その有効性を検証し改善及び普及を図る。
２ 生徒自らが将来を見通して成長し続け、科学技術で地域創生及び持続的な発展に貢献できる人材を育成するためのプログラムを実践的に開発する。
②

研究開発の概要

１

普通科全員を対象として総合的な学習の時間「チャレンジリサーチ」及び理数科全員を対象とした特例措置による学校設定科目「スーパーサイエンス」を設け、全校体制で、課題研究等を実施する。
２ 生徒のキャリアデザイン能力を育成するために、地域の大学、研究機関、企業と連携したプログ
ラムを研究開発する。
３ 課題研究やキャリアデザイン能力開発の支援を行うために、本校ＳＳＨ卒業生によるメンター制
度を充実させる。
４ 高大連携事業を更に深化させた高大接続に関する研究開発を行う。
５ 国際性を養いコミュニケーション能力を高めるために、海外科学交流を継続的なものとなるようにする。
６ 県下高校の科学交流ネットワークを構築するとともに、小中学校への科学クラブ支援等を行い、ＳＳＨの成果普及を図る。
７ 四国のジオパークを核とした四国サイエンスコンソーシアムの構築に向けた研究開発を行う。
８ 生徒の変容を客観的に捉え、ＳＳＨ事業の在り方を改善する評価法を開発する。
③

令和元年度実施規模
本校全日制普通科及び理数科の１、２、３年生1,071名を対象とする。

④

研究開発内容○研究計画
１ 第１年目① 校務分掌等の校内体制を整え、５か年のＳＳＨ事業の精選を図る。
② 理数科を対象とした学校設定科目「スーパーサイエンス」及び普通科を対象とした総合的な学習の時間「チャレンジリサーチ」を学年進行で開始する。
③ 英語力向上のためのプログラムを改善し、台湾での科学交流をより効果的なものとなるよう検討、実施する。
④ 高大連携を発展させた、高大接続の在り方を愛媛大学とともに検討し、プログラム開発を開始する。
⑤ 県教育委員会、愛媛県総合科学博物館と連携した、県下の高校生及び理数系教員を対象としたサイエンスミーティングを試行的に実施する。また、小中学校への支援を開始する。
⑥ 四国のＳＳＨ校との交流を継続して実施する。
⑦ キャリアデザイン能力育成のためのプログラムの開発の準備をする。
⑧ 南高ＳＳＨメンター制度実施のための制度を試行的に開始する。
⑨ 生徒の変容を客観的に捉えるための評価法を開発し、新しい事業評価を開始する。
２ 第２年目① 校内体制を改善し、学校設定科目等を実施するとともに、教育課程を再検討する。
② ２年生を対象に台湾科学交流を実施するとともに、３年目からの新しい海外科学交流プログ
ラムへの準備をする。
③ ユネスコスクールへの加盟及び世界のユネスコスクールとの連携に向けての準備をする。
④ 普通科及び理数科１、２年生全員を対象として課題研究を実施する。
⑤ 高大連携を発展させた高大接続プログラム開発を引き続き行う。
⑥ サイエンスミーティングを実施するとともに、小中学校理科クラブ支援の方法を改善する。
⑦ 四国のＳＳＨ校と共同した事業を試行的に実施する。
⑧ 南高ＳＳＨメンター制度を完成する。
⑨ 開発した評価法の検討を行うとともに、校長及びＳＳＨ運営指導委員会による事業の進捗状
況の確認を行う。

－3－

３

第３年目
① 新しく開発した海外科学交流プログラムの開発を行う。また、ユネスコスクールへの加盟申請を行い、世界のユネスコスクールとの協同研究への準備を開始する。
② 高大連携を相互に発展させた高大接続プログラムを実施する。
③ 新しい方法での事業評価を実施する。
④ 校長及びＳＳＨ運営指導委員会による事業の進捗状況の確認を行った上で、第４期で継続発展させたプログラムの実践を基に中間評価を行い、課題の改善を図る。
４ 第４年目
① ３年間で完成させた各事業について、他校への活用法を検討し、成果の普及を図る。
② 高大接続プログラムの県下での実施方法を検討する。
③ 本校ＳＳＨ事業の在り方を再検討するとともに、校長及びＳＳＨ運営指導委員会による事業の進捗状況の確認を行う。
５ 第５年目① ＳＳＨ事業の成果をまとめ、その成果を基に、予算措置や特別措置を要しない理数系人材の育成方法について検討する。
○教育課程上の特例等特記すべき事項
１ 理数科「スーパーサイエンス（以下、ＳＳ）」（１年２単位、２年３単位、３年１単位）
学校設定科目「スーパーサイエンス（ＳＳ）」での成果である課題解決能力を一層向上させ、キャリアデザイン能力を向上させるために、単位数をこれまでの計４単位から計６単位に変更する。
そのため教育課程における特例措置により以下の単位を減じる。
１年：「総合的な探究の時間」１単位、「情報」２単位のうち１単位
２年：「総合的な学習の時間」１単位、「保健」１単位
３年：「総合的な学習の時間」１単位
なお、教科「情報」については、普通科同様、内容を精選して指導するとともに、「スーパーサイエンス」においても、問題解決のためにコンピュータを活用する方法を学ばせるなどして、
教科「情報」の指導内容を補うものとする。「保健」については「スーパーサイエンス」及び「家庭基礎」において指導内容を補う。
２ 普通科「チャレンジリサーチ（以下、ＣＲ）」１年１単位、２年１単位、３年１単位
理数科「ＳＳ」における成果を普通科にも波及させるために、教育課程における特例措置により以下の単位を減じ、総合的な学習の時間を３単位として充実を図る。
１年：教科「情報」２単位のうち１単位
教科「情報」については、理数科における１単位での実施を踏まえ、内容を精選して指導するとともに、「ＣＲ」においても、問題解決のためにコンピュータを活用する方法を学ばせるなど
して、教科「情報」の指導内容を補うものとする。
○令和元年度の教育課程の内容
１ 理数科学校設定科目「ＳＳ」① １年生「スーパーサイエンスⅠ（ＳＳⅠ）」
自然科学を学ぶ上で必要な学習・実習の実施、課題研究、愛媛大学との高大連携事業、国際性育成事業を実施する。
② ２年生「スーパーサイエンスⅡ（ＳＳⅡ）」
課題研究（研究活動、中間発表会、最終発表会）、高大連携授業、愛媛大学研究室体験を実施する。
③ ３年生「スーパーサイエンスⅢ（ＳＳⅢ）」
論文作成、キャリアデザイン形成のための活動を実施する。
２ 普通科総合的な学習（探究）の時間「ＣＲ」① １年生「チャレンジリサーチⅠ（ＣＲⅠ）」
課題研究に関する基本的な内容の学習、共通テーマでの課題研究活動を実施する。
② ２年生「チャレンジリサーチⅡ（ＣＲⅡ）」
年間を通じて課題研究を実施し、研究の成果をまとめ発表する活動を実施する。
③ ３年生「チャレンジリサーチⅢ（ＣＲⅢ）」
論文作成、キャリアデザイン形成のための活動を実施する。

－4－

○具体的な研究事項・活動内容
１ 理数科「ＳＳⅠ」では、１学期に、物理、化学、生物、地学、数学、情報の領域ごとに自然科学を学ぶ上で必要な指導を行った後、２学期から始まる課題研究の準備・研究を行った。また、愛媛大学との高大連携授業、国際性育成事業の事前指導・事後指導等を実施した。高大連携授業の際には愛媛大学の３つの研究センターの施設見学も同時に行い、世界最先端の研究について知識を深めた。
「ＳＳⅡ」では、年間を通じて課題研究に取り組み、中間発表会を経て、最終発表
会で研究成果の発表を行った。また、高大連携授業や愛媛大学研究室体験も実施した。「ＳＳⅢ」
では、
「ＳＳⅠ」
、
「ＳＳⅡ」の成果を論文にまとめ、各種発表会やコンテストへの応募に係る活動を行うとともに、「ＳＳ」での活動内容を踏まえ、自己の進路に対する考えを深め、キャリア
デザインを形成するための活動を行った。
普通科「ＣＲⅠ」では、学年前半にテキストを用いて課題研究の方法を学習し、後半に共通テー
マによるプレ課題研究を行った。
「ＣＲⅡ」では班別にテーマを決め、年間を通して研究活動を行い、プレゼンテーションやポスターによる発表を行った。「ＣＲⅢ」では、１学期に「ＣＲⅡ」で行った課題研究の成果を論文にまとめ、課題解決能力やコミュニケーション能力の向上を図った。２学期以降は２年半の活動を踏まえ、自己の進路に対する考えを深め、キャリアデザインを形成するための活動を行った。
２ 理数科生徒及び普通科理系生徒希望者を対象とした、愛媛大学研究室体験や関西研修を充実させた。
「ＳＳ」「ＣＲ」での活動に限らず、３年間の学習活動に関する内容をキャリアデザインファ
イルまとめ、その蓄積を振り返ることでキャリアデザインを形成させ、大学入試や今後の活動に生かすことができるような取組を行った。また、普通科の課題研究では、県内外の大学や地元企業、県の研究センターからの指導を受け、充実した活動を行うとともに連携を深めることができた。
３ メンターとして登録した卒業生が来校し、課題研究の支援を行っている。また、県外での研修にメンターを招き、宿舎で座談会を開いて大学での生活や研究などについての話や、後輩へのア
ドバイスをいただくことで、在校生の意識の向上を図ることができている。
４ 愛媛大学における高大接続科目では、昨年度までに開設された「ことばの世界」、「数学入門」に加えて、今年度新たに「初修外国語」が開設され、本校生徒は主体的に参加し、単位を修得した。
また、愛媛大学や広島大学、東京大学のグローバルサイエンスキャンパスに多くの生徒が積極的に挑戦し、最終ステージに残って大学での研究を進め、その成果を県外の大学での学会等で発表した。
５ 昨年度から開始した「ＳＳＨアメリカ海外研修」を本年度も実施し、ＳＳＨ１期生が助教授をしているコネチカット大学と近隣の高校を訪問した。コネチカット大学では助教授の企画・立案
によるワークショップを２日間にわたって実施し、現地の高校生と協働して実験・観察や結果の考察・協議を行った。助教授はメンターとしても活躍しており、本校がＳＳＨに指定された18年間で蓄積された成果による人的資産を実感することができた。
平成25年度から行っている「台湾科学交流研修」は平成30年度から理数科２年生の修学旅行として実施しており、課題研究を英語で発表したり授業参加をしたりして交流を深めるとともに、国際的な課題について共同研究を実施するための基盤を整えた。また、昨年度に続いて、本校の姉妹校である台北市立建國高級中學主催の課題研究発表会に理数科３年生５名が参加したり、建國高級中學の生徒・教員が本校を来校し交流活動を行ったりと、ＳＳＨの海外研修で築いた良好な関係を継続・発展させることができた。
６ 本校生徒が科学を通して社会貢献するための取組として、一般の親子を対象とした実験教室や科学の甲子園ジュニア愛媛県大会、本校での中学生理数科体験入学で講師役を務め、地域の子どもや保護者に科学の魅力を伝え、地域の理数教育推進に貢献した。
７ 四国地区ＳＳＨ指定校の連携として、毎年、生徒の研究発表会と担当者の交流会を開催している。生徒研究発表会では指定校の生徒が課題研究の成果を発表し、担当者交流会では担当者が情報の交換・共有を行った。また、本校が主催して「えひめ高校生ＳＤＧｓミーティング」を開催
し、愛媛県内でＳＤＧｓやＥＳＤに関する取組事例を発表する場を設け、ワークショップやパネ
ルディスカッションを通して、ＳＤＧｓに取り組むネットワークを広げている。
８ ルーブリックを用いた事業評価を教員、生徒が行っている。全生徒にキャリアデザインファイ
ルを配布し、研究の過程について、客観的規準に基づいた評価に取り組んだ。
⑤

研究開発の成果と課題○実施による成果とその評価
１ 理数科「ＳＳ」では、生徒が主体的かつ継続的に課題研究に取り組むことを目的として、１～３
学年全体でのＳＳ交流会を開催し、愛媛大学での高大連携授業を選択受講制にした。その結果、上級生からの刺激を受けた下級生が意欲的に課題研究に取り組んでおり、また、継続的な課題研修を実施することができ研究内容も大幅に向上が見られる。
普通科「ＣＲ」では、学年主任、クラス担任・副担任及びＳＳＨ推進課が連携して運営し、各課
題研究の専門的な内容については各教科の教員が指導に当たるという全校体制で指導を行っている。実施に当たって明らかになった、指導体制やテーマ設定、設備面等についての課題に対して改善を加え、指導体制を構築することができた。また、昨年度から力を入れて取り組んでいる統計的手法を用いた研究については、校内での指導の他に、県内外の大学や企業等の指導を受ける体制が確立し、着実に成果を上げている。

－5－

２

キャリアデザインファイルの有効的な活用や、進路指導課による教養アップ講座の実施等により、大学での学問・研究や職業などについて身近なものとしてとらえ、自分にとって必要な能力を思い描く、キャリアデザイン能力を育成することができた。
３ ＳＳＨ卒業生の追跡調査に努め、多くのＳＳＨ卒業生が研究職に就いていることが分かった。卒業生やメンターの協力により、ＳＳＨの推進が図られている。
４ 愛媛大学高大接続科目では、新たに「初修外国語」が開講され、受講者が増加（30年度25名→元
年度31名）した。また、グローバルサイエンスキャンパスに意欲的に参加する生徒も増え、参加生
徒の活動での成果を他の生徒に波及することもできており、大学での学びに対する生徒の関心が高まっていることが確認できた。
５ 多くの生徒が海外での科学コミュニケーションに興味を持ち始め、国際的プログラムに個人で参加する生徒もあり、国際的視野育成の成果が現れている。また、海外研修での訪問校との交流も持続的で広がりと深まりがあるものを構築している。
６ 多くの生徒が発表会などに参加することでＳＳＨの成果を発信し、県内の科学交流のネットワー
クを構築することができた。ＳＳＨ校での勤務や様々な活動で課題研究に携わった教員のネットワークをさらに広げ、生徒・教員が課題研究に取り組む「理数系教員育成支援プログラム」では、参加者に対して柔軟な活動内容を設定し、高い評価を得ている。「サイエンスミーティング」事業などにおいて、ＳＳＨの成果を普及させ、地域の科学教育の推進に尽力した。
７ 四国地区のＳＳＨ校が主催する発表会や管理機関等が主催する発表会に参加する機会が増え、課題研究の発表や意見交換を通して、生徒の科学的思考力・探究心やコミュニケーション能力が向上
し、意欲の向上を図ることができた。また、発表会に参加した学校の生徒どうしの交流を深めることができている。
８ 生徒、保護者、本校教職員に対するアンケートによって事業評価を行った。愛媛大学の「課題研究」評価ワーキンググループに参加し、評価の観点やルーブリックの作成について研究開発を行い、多くの学校でそのルーブリックが活用されるなどの成果を上げている。
○実施上の課題と今後の取組
１ 理数科においては、課題研究に取り組む生徒の意識や科学的探究能力をこれまで以上に高め、レベルの高い研究を行う必要がある。そのために、愛媛大学の研究室との連携をこれまで以上に深め、継続的に研究室に通って研究に取り組む体制や、ＳＳＨの卒業生が勤務する大学研究室と連携し、ＳＮＳやSkype等を用いて遠隔指導を受けることができる体制を構築することで、課題研究の質の向上を図るとともに生徒のキャリアデザイン能力を育成することができる。
普通科においては、全校体制で指導に取り組み、全国で上位入賞するなど成果を上げてきたが、全体的には論理的で質の高い課題研究がまだ少ない。そこで、昨年度から一部で取り組んでいる統計の手法を用いた課題研究について、本校独自の研究手法や指導方法が確立されてきており、また大量のデータを処理する能力は生徒にとって次の時代で必要とされるものであることから、この分野を生かした内容の課題研究を実践していく。
２ 卒業生の追跡調査の重要性が高まる反面、個人情報の取り扱いが課題となっている。卒業前に協力について理解を得るとともに、卒業生とのつながりを持続的にするための努力を継続していく必
要がある。
３ メンター制度を利用した卒業生による指導は、在校生にとって有用なものであり、継続するとともに、より多くの卒業生に協力していただくよう呼びかけていく必要がある。追跡調査で判明した
ＳＳＨ卒業生の専門性を生かすために、大学や企業の研究室で勤務する卒業生に協力をしていただ
くような体制を今後構築する必要がある。
４ 高大接続科目やＧＳＣについては、今後も多くの生徒が主体的に参加することができる体制を構築する。また、受講者の追跡調査をすることで、修得した単位や高校時に行った活動が大学でどのように生かされるかについて研究する。
５ 海外の交流校と共同研究を行う基盤を構築することができたので、円滑に研究を進めていくための手法について研究を進めていく。また、研究内容の発表の機会や、生徒が世界を舞台に活躍するために必要な資質能力を見定め、その育成に向けての指導方法を研究する。
６ ＳＳＨ事業の成果を他校へ波及させるとともに、管理機関の協力を得て、課題研究の指導を支援するための全県的なネットワークを構築し、本県の理数教育及び科学技術系人材育成の持続的な発展へ貢献する。
７ 四国地区のＳＳＨ指定校との連携は継続し、さらには他の地域やＳＳＨに指定されていない学校との連携を広めていく。
８ 課題解決能力やプレゼンテーション能力の変容について、客観的な評価を行っているが、さらに改善を重ねる。

－6－

○

ＳＳＨ研究開発の成果と課題
愛媛県立松山南高等学校❷①

指定第４期目27～31

令和元年度スーパーサイエンスハイスクール研究開発の成果と課題

研究開発の成果

１ 普通科「チャレンジリサーチ（ＣＲ）」における課題研究では、これまでの成果と実績を生
かす工夫や体制整備を行い、各学年主任、各クラス担任・副担任及びＳＳＨ推進課が連携して運営に当たり、各課題研究の専門的な内容については、各教科の教員が指導に当たるという全校体制を整え、全教職員で指導に取り組むことができた。また、課題研究の指導経験が浅い教
員が安心にして指導できるように、学校独自の課題研究指導マニュアルや情報の共有等の改善を図りながら指導を進めた。特に、平成30年度から取組を開始した、統計学の手法を用いた課
題研究については、校内での指導の他、愛媛大学、滋賀大学、伊予銀行地域経済研究センター
等からの指導を受けるなどの指導方法が確立し、昨年度に続いて各種コンテスト等で全国の上位入賞を果たすことができた。理数科においては、第４期より学校設定科目「スーパーサイエ
ンス（ＳＳ）」の単位数を増加し、課題研究に費やす時間を増加させることにより、より深く研究に取り組ませ、また、それと並行して愛媛大学との連携による高大連携授業や研究室体験
により、レベルの高い科学を触れさせることで、科学的探究能力の向上を図り、課題研究活動の深化を図ることができた。また、グローバルサイエンスキャンパス（以下ＧＳＣ）や高大接続を推進したことで生徒の探究心が高まり、理数科生徒の科学系コンテストや学会への挑戦も積極的になり、全国レベルの入賞が増加した。理数科「ＳＳ」と普通科「ＣＲ」における成果
は、全国規模のコンテストに多数応募し、参加数・受賞数についても昨年度とほぼ同様に、高いレベルでの成果を持続することができた。
（資料２の２）（アンケートによると、チャレンジリサーチへの期待度について昨年度との有意な差があり、チャレンジリサーチへの期待が高まっていることが分かる（資料１の⑵のイのイ）。事業改善を重ね、より良い実施方法や内容を検討している成果だと考える。
）
２ キャリアデザインファイルを全校生徒に配布し、「ＣＲ」や「ＳＳ」における活動や課題研究の内容に加えて、普段の学習から部活動、ボランティア活動など、高校３年間の取組を総合的に振り返ることができるような仕組みを作ることができた。また、進路指導課の企画による大学の出張講義を活用した「南高教養アップ講座」（本年度は全８回）に多くの生徒が参加し、知的好奇心や教養を深め、大学での研究や学問に触れるとともに、キャリアデザインの育成に役立てることができた。
３ ＳＳＨ卒業生の追跡調査に努め、国内外の大学の教員や理化学研究所の所員、民間企業の研
究職、本県の高校教員など、多くのＳＳＨ卒業生が大学卒業後も各分野で科学技術人材として活躍し、社会に貢献していることが明らかになった。大学に在学中のメンターが、定期的に本校を訪れての在校生の課題研究の指導や、国内研修での研修の講師や座談会への参加と意欲的に支援を行っている。また、海外研修においても卒業生の協力を得ることができている。
４ 愛媛大学との高大接続に関する連携を深め、平成28年度から開始された愛媛大学教育再生プ
ログラム（ＡＰプログラム）における高大接続科目においては本年度新科目が開設され、本校
生徒は主体的に参加し、高大接続科目履修生として大学に定期的に通い、本年度は31名が単位を修得した。グローバルサイエンスキャンパス（ＧＳＣ）にも本校生徒が主体的に挑戦し、選抜された生徒が定期的に大学に通い課題研究を行った。また、本年度は愛媛大学、広島大学に加えて理数科１年生が東京大学のＧＳＣに挑戦した。ＧＳＣに参加した生徒の中には大学から選抜され、海外での研修に派遣されたり、学会で発表したりすることができた。
５ 海外研修の内容を充実させるとともに、訪問校の生徒との交流を深め、持続的な交流を行う
基礎を作るとともに、国際的な課題の解決に向けた共同研究を始めることができている。
（本
文33 ～ 35ページ、44 ～ 45ページ）。
昨年度から開始した「ＳＳＨアメリカ海外研修」では、コネチカット大学での研修期間を増やし、現地高校生との実験・観察を通したワークショップを実施した。英語での課題研究発表や質疑応答を行うことにより、課題研究と科学英語のレベルアップを図るとともに、大学の研究室や研究内容についての説明を受けることで、世界の最先端の研究に触れ科学に対する関心を高めることができた。また昨年度に続いて現地の水産系高校を訪問し、国際的な課題について共同して課題解決に向けて研究を進める体制を構築した。
「台湾科学交流研修」では、長年交流を続けている台北市立建國高級中學（本校の姉妹校）
や桃園市立武陵高級中学との友好な関係を強固なものとしている。特に、建國高級中學とは、
国際共同研究に向けてのスタートを切ることができ、修学旅行の他に、本校理数科３年生５名－7－が建國高級中學の課題研究発表会に参加して自身の研究を英語で発表したり、建國高級中學の生徒と教員が本校を訪問し、交流活動や授業・文化体験交流を行ったりするなど、持続的な交流活動を行うことができている。
海外での研修等に参加する生徒が増加したことにより、昨年度、本年度に研修に参加した生徒がさらに上のレベルでの海外での研究にチャレンジしたり、参加生徒の報告を聞いたことで海外への興味・関心が高まり、新たにチャレンジしようとする生徒が現れたりするなど、海外研修の成果を他の生徒に波及させることができている。
６ 管理機関や大学等の協力により、県内外のさまざまな学校との交流を深めることができた。
また、本校生徒が小学生や中学生を対象とした実験教室などで講師役を務めることで地域の理数教育の推進に貢献することができた。
７ 国連で採択されたＳＤＧｓ（持続可能な社会に向けた目標）の達成に向けて愛媛の高校生の活動を共有する機会として、「えひめ高校生ＳＤＧｓミーティング」を、昨年度に引き続いて開催した（本文38 ～ 39ページ）。参加校は昨年度に比べて増加し（８校→10校）、事例発表やワー
クショップを行い、10校によるパネルディスカッションを行った。本校が研究開発課題として掲げている「持続可能な発展のための科学教育」を意識した取組として、また、高校生や高校教員だけでなく、愛媛大学、えひめグローバルネットワークなどの協力を得て、多面的で新たな考えを深めることのできる機会となった。
８ 愛媛大学と県内ＳＳＨ校が連携した大学教育再生加速プログラム高大接続推進委員会「課題研究」評価ワーキンググループに参加し、作成したルーブリックの活用方法を研修した。本校
ではそれを改編してルーブリックプロセス評価を作成し、活用することで課題研究の進捗状況
や生徒の変容が把握しやすいように指導法を改善した。
②

研究開発の課題１

普通科「ＣＲ」においては、指導体制、指導方法について毎年改善を加えながらよりよいものを模索し続け、５年間をかけて指導体制を確立することができた。しかし、生徒が考える研究分野について専門分野の教員が指導に当たることで、分野の偏りが生じた場合には特定の教員の負担が大きくなることが課題となっている。また、全体では高い質の研究も増加してきてはいるものの、調べ学習の領域から抜け出していない内容の課題研究も中にはあり、論理的で説得力のある研究ができるように指導していく必要がある。
２ 大学や地元企業、研究所等との連携を深めて課題研究を行ったり、本校のキャリアデザイ
ンファイル、キャリアパスポートを有効的に活用した活動内容・記録を蓄積したりすることにより、生徒がより高いレベルを目指したキャリアデザインを育成することができる指導体制を構築する。
３ 卒業生のメンター制度への登録の呼びかけは継続して行い、多くのメンターから継続的に支援を得られるような体制を整備する。卒業生の追跡調査についても継続し、卒業生の動向を把握するとともに、大学や企業の研究室に勤務する卒業生と連携した課題研究の指導の体制を整備する。
４ 生徒がさらに高大接続科目の受講を積極的に行うことができるようになるための方策・指導体制や、修得した単位の活用についての研究を行う。
５ 海外の学校と持続的かつ継続的に交流を深め、国際共同研究を進めるために、年間を通じて継続して情報交換、情報共有するための方策を研究する。また、国際的な舞台での発表するための研究手法や研究倫理の習得について研究をする。
６ 18年間の成果を生かし、高校生の課題研究のスキルアップを図るとともに、指導者の支援を行うことで、県内の科学系人材育成に貢献する。
７ 高校生が課題研究や課題解決に向けての活動においてのブラッシュアップを図り、お互いの交流を深める機会を設け、県内の高校生のネットワークを構築する。
８ 課題研究におけるルーブリックを用いた評価の効果は十分に期待できるため継続し、さらには本校のキャリアデザインファイル、キャリアパスポート、デジタルポートフォリオの併用による評価方法について研究する。事業全体については、事業の項目について客観的な評
価のための指数（Index）を開発し、それをもとに事業改善を行うＰＤＣＡサイクルを確立させる。また、生徒の論理的思考力を測るための評価問題を作成、実施することで生徒の変容
や成長を把握する。

－8－

❸

実施報告書（本文）

１

研究開発課題Ⅰ

研究開発の課題

高いレベルの科学的探究能力の育成、国際的視野の育成、キャリアデザイン能力の育成、地域に対するアイデンティティの醸成を目指し、研究テーマを「持続可能な発展のための科学教育（Science Education for Sustainable Development）」と設定する。

２

研究開発の目的・目標⑴

目的
これまで本校ＳＳＨで開発してきたプログラムやその成果をもとにした、実践的な研究開発を行い、理数系人材育成プログラムをさらに発展させるとともに、その普及を図る。
ア

高いレベルの科学的探究能力、国際的視野、コミュニケーション能力を身に付けるとともに、自らのキャリアデザインを描くことにより成長し続けることができる人材を育成する。

イ

地域の持続的な発展のために、地域に誇りを持ち、地域から世界へ、世界から地域へ科学技術で貢献できる人材を育成する。

ウ

地域のリーダーとして、本校ＳＳＨの成果を普及させ、地域の理数系教育が持続的に発展することに貢献する。

⑵

目標

ア

将来、科学技術で社会や地域に貢献するために、生徒一人一人が自らのキャリアデザインを描
き、高い志を持って成長し続けていくことができるようにするために、これまで開発してきたプ
ログラムに、高大接続およびキャリアデザインの視点を加えることにより、理数系人材育成プロ
グラムをさらに発展させる。

イ

これからの世界や日本を担う人材に求められる、課題発見、探究、解決を主体的、協働的に行う、いわゆるアクティブ・ラーニングに関する能力を高めるために、理数科に加えて、普通科生
徒全員を対象として、課題研究を全校で実践する。また、これにより、これまで開発してきた課
題研究のプログラムを改善し、ＳＳＨ校以外の学校でも実施可能なプログラムとする。

ウ

課題研究や生徒のキャリアデザイン能力の開発を充実させるために、本校ＳＳＨ卒業生をメンターとして活用するシステムをさらに発展させ、松山南ＳＳＨメンター制度を完成させる。

エ

これまで実施してきた国際的視野を持った人材を育成するためのプログラムに、地域へのアイ
デンティティ醸成および多様な人と協働する能力育成の視点を加えることにより、さらに国際性とコミュニケーション能力を向上させる。

オ

本校ＳＳＨの成果を普及させ、地域の理数系教育の持続的な発展のために、本校を核とした理数系教育ネットワークを構築する。

－9－

３

研究開発の概要⑴

普通科全員を対象として総合的な学習の時間「チャレンジリサーチ」及び理数科全員を対象とした特例措置による学校設定科目「スーパーサイエンス」を設け、全校体制で、課題研究等を実施する。

⑵

生徒のキャリアデザイン能力を育成するために、地域の大学、研究機関、企業と連携したプロ
グラムを研究開発する。

⑶

課題研究やキャリアデザイン能力開発の支援を行うために、本校ＳＳＨ卒業生によるメンター
制度を充実させる。

⑷

高大連携事業を更に深化させた高大接続に関する研究開発を行う。

⑸

国際性を養いコミュニケーション能力を高めるために、海外科学交流を継続的なものとなるよ
うにする。

⑹

県下高校の科学交流ネットワークを構築するとともに、小中学校への科学クラブ支援等を行
い、ＳＳＨの成果普及を図る。

⑺

四国のジオパークを核とした四国サイエンスコンソーシアムの構築に向けた研究開発を行う。

⑻

生徒の変容を客観的に捉え、ＳＳＨ事業の在り方を改善する評価法を開発する。

Ⅱ
研 究 開 発 の 内 容

研究開発の経緯
４月 ５月 ６月 ７月 ８月 ９月 10月 11月 12月 １月 ２月 ３月

四国地区ＳＳＨ生徒研究発表会●

チャレンジリサーチ（ＣＲ）

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

スーパーサイエンス（ＳＳ）

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

課
題

ＳＳ交流会

●

かはく科学研究プレゼンテーション大会●

研

全国高等学校総合文化祭（理３）●

全国ＳＳＨ生徒研究発表会（理３）●中四国九州理数科課題研究発表（理３）

●

究

●

ＳＳⅡ中間発表会●

県高等学校総合文化祭（理１・２）●

ＳＳⅡ校内発表会●

ＳＳＨ研究成果報告会（普／理１・２）－10－

研 究 開 発 の 内 容
連
携
プ
ロ
グ
ラ
ム
キャリア
デザイン

高大連携〈理学部

４月 ５月 ６月 ７月 ８月 ９月 10月 11月 12月 １月 ２月 ３月●

数〉（理２）

高大連携〈農・工・医学部〉（理２）●

高大連携〈理学部

化・地〉（理１）●

高大連携〈理学部

物・生〉（理１）●●

関西研修（理１）●

愛媛大学研究室体験（理２／普・理３）

接 続 科 目高大接続科目「初修外国語」

●

●

●

●

●
●

高大接続科目「ことばの世界」
高大接続科目「数学入門」

国 際 性 育 成

Presentation Meeting（理３）●

台湾修学旅行（理２）

●

●

●

●

●

●

●

●

●

ＳＳＨアメリカ海外研修
建國高級中學生本校訪問（普／理１・２）●

英語プレゼン事前研修会（理１）●●

英語プレゼン研究発表会（理１）●

科学の甲子園ジュニア愛媛大会講師

成 果 の 普 及●

理数系教員育成支援プログラム
えひめサイエンスリーダースキルアッププログラム●

えひめ高校生SDGsミーティング●●

科学系部活動交流会

（普：普通科、理：理数科、数字は学年を表す）

－11－

Ⅲ

研究開発の内容

１

課題研究の実施⑴

学校設定科目「スーパーサイエンス」

ア

仮説（目的）
理数科学校設定目「スーパーサイエンス（以下ＳＳ）」の単位数を増加させることにより、生徒の科学技術に対するモチベーションの高揚と科学的探究能力の向上が図られるとともに、生徒が主
体的かつ協働的に問題を発見し解決する能力を向上することができる。
イ

研究内容・方法

ア

スーパーサイエンスⅠ（ＳＳⅠ）

ａ

対象

ｂ

内容

理数科１年生

１学期に物理、化学、生物、地学、数学、情報の各領域について自然科学を学ぶ上で必要な指導を行い、課題研究で必要な科学的手法や思考のための準備としての活動を行った。１学期末から夏
季休業中にかけて、それぞれが興味・関心を持つ内容について調査・研究を行わせ、２学期に共通する内容に応じて班編制を行ったのちに研究テーマを決定させ、課題研究を開始した。先行研究の調査、仮説の設定、研究計画について多くの時間を費やさせ、議論の機会を多くすることでスムーズに研究が進むように心がけさせた。
愛媛大学との高大連携授業では、環境科学、遺伝子工学、地球科
学、プラズマと光に関する授業や、愛媛大学の三つの研究センター（プロテオサイエンスセンター、沿岸環境科学研究センター、地球
深部ダイナミクス研究センター）で講義を受講し、研究施設を見学することで、世界最先端の研究についての知識を深めた。
今年度は、年間の課題研究に取り組む時間を増やすとともに、生

高大連携授業（地学）徒の主体性を重要視し、自身の興味・関心がかきたてられることを期待し、後述（ウ検証）のとおり、講座数は維持しつつも選択制とし、事業の充実を図った。
国際性の育成を目的として英語プレゼン研究発表会を実施し、英語による生徒のコミュニケー
ション能力の向上を図った。愛媛大学の外国人講師の方にもプレゼンテーションの指導助言をしていただいた。
イ

スーパーサイエンスⅡ（ＳＳⅡ）

ａ

対象

ｂ

内容

理数科２年生

課題研究活動を中心に、研究発表会、愛媛大学との高大連携授業
や研究室体験、保健体育（スポーツ倫理の指導）等を実施した。課
題研究では交流会、中間発表、校内最終発表を経て、２年次終了時にその成果をまとめるようにした。まとめた内容は、３年生に進級した後にさらに見直しをすることにより、研究内容を深化させ、論－12－

課題研究中間発表会

文にまとめるための足がかりとなる活動にした。
高大連携授業は医学部、農学部、工学部、理学部数学科で４回実施をし、１年生と同様に生徒の主体性を生かした選択制とした。
また、研究室体験では６学部16研究室で実施し、大学院生等のＴＡから指導を受けることができた。
ウ

スーパーサイエンスⅢ（ＳＳⅢ）

ａ

対象

ｂ

内容

理数科３年生

１学期にＳＳⅠ、Ⅱで行った課題研究の成果を論文にまとめ、各種コンテストの応募や発表に係る活動を行わせることで、課題解決能力、コミュニケーション能力のブラッシュアップを図った。２学期以降は２年半の活動を踏まえ、自己の進路に対する考えを深める
とともにキャリアデザインを形成するための活動を行った。
エ

ＳＳ交流会

ａ

対象

ｂ

内容

ＳＳＨ生徒研究発表会での発表

理数科全学年

例年６月に実施していた２年生の研究計画発表会を改め、７月に理数科１年生から３年生までが一同に会す「ＳＳ交流会」を実施した。２年生の台湾研修報告やポスターセッションを通じて相互交流を深めた。上級生のお手本を下級生が見習うことで、伝統が継承されることを期待した。
ウ

ＳＳ交流会

検証
第４期で「ＳＳ」の単位数を６単位としたことや、これまでの反省点を踏まえて事業の実施に当たり変更を加えることにより、生徒にとってより有用な活動を行うことができ、また、高大連携授
業等で大学との連携をさらに深めることができた。
本年度内容を変更した２点について、その成果は次のとおりである。
①高大連携授業の選択制
愛媛大学との高大連携授業は各学年４回ずつ計８つの講座を実施しているが、学年によって実施
日や実施場所が不揃いであり、引率教員が校内に不在となり課題研究の指導ができない場合があるなどの課題が挙げられた。そこで、大学側と日程を調整することにより、次の表のように、１、２
年生ともに同一日に複数の講義を実施することとし、生徒は複数の講義から自分の興味・関心の高いものを１つを選択して受講するようにした。
【平成30年度】
実

施日

６月21日㈭10月４日㈭10月25日㈭

対

象

実施内容

場

理数科１年

生物分野

プロテオサイエンスセンター

理数科２年

数学分野

松山南高等学校

理数科２年

農学分野

農学部

理数科１年

地学分野

地球深部ダイナミックセンター

理数科２年

研究室体験（10月24～25日で実施）
－13－

所

実

施

日

11月８日㈭１月17日㈭

対

象

実施内容

場

所

理数科１年

物理分野

松山南高等学校

理数科２年

医学分野

医学部プロテオサイエンスセンター

理数科１年

化学分野

沿岸環境科学研究センター

理数科２年

工学分野

工学部

【令和元年度】
実

施日

６月20日㈭

対

象

理数科２年
理数科１年

９月26日㈭理数科２年10月24日㈭

理数科１年
理数科２年

実施内容

場

所

数学分野

松山南高等学校

化学分野

沿岸環境科学研究センター

地学分野

地球深部ダイナミックセンター

医学分野

医学部プロテオサイエンスセンター

農学分野

農学部

工学分野

工学部

物理分野

理学部

生物分野

プロテオサイエンスセンター

研究室体験（10月23～24日で実施）

このことにより、２学年の教員、生徒が集中して課題研究に取り組むことができ、例年以上に課題研究の時数を確保することができた。その結果、中間報告会において、参加された運営指導委員の全ての先生方から「課題研究の質が高まっている」との講評をいただいた。
②ＳＳ交流会の実施
従来は、１年次の２学期から始まった課題研究について、１年次の内容を振り返るとともに、２
年次１年間での活動を見通した研究計画について、「研究計画発表会」を６月に実施していた。しかし、内容の重複や研究の進捗の遅延を招く可能性もあったため、平成30年度から１年次に研究計画を立てさせたうえで研究を行わせるように指導を徹底することにより、この時期での計画立案を不要にした。交流会では、２年生のポスターセッションにおいて３年生が質問の仕方（内容・態度）のお手本を示すと、１年生がそれをまねて質問する姿が見られるなど、理数科120名がお互いに刺激を受けて成長することができた。１年生にとっては将来の自分たちが目指す姿やゴールを見ることで、これからの活動への意欲が高まり、２学期からの課題研究開始をスムーズに進めることができた。伝統を継承する上でこのような交流会は大変有意義であると言える。
また、国際的な広がりも見られた。海外での研究発表を経験した生徒数が52名おり、海外の学校（台湾、アメリカ合衆国）との共同研究についてもスタートしており、いっそうの発展が期待できる。
⑵

総合的な学習の時間「チャレンジリサーチ」

ア

仮説（目的）地域（チャレンジリサーチⅠ）やＳＤＧｓ（チャレンジリサーチⅡ）、学術的内容（チャレンジ

リサーチⅢ）について、自分の興味・関心に基づいた問いを立て、先行研究やインターネット、地域の人々などから必要な情報を集めることを通して、社会に対する問題意識を持ったり、自己の進路に関わる学問についての理解を深めたりすることができる。また、他者と協働したり、客観的な－14－

根拠を示すなど、説得力のあるプレゼンテーションになるように工夫したりすることによって、社会的な問題を科学的な知識や論理的な思考によって解決しようとする姿勢やコミュニケーション能力を身に付けることができる。
イ

研究内容・方法

アチャレンジリサーチⅠ（１単位35時間）

対象

普通科１年生８クラス320名

実施形態

各クラス単位、グループ研究

指 導 者

正・副担任

活動内容
１学期…課題研究の概要を学ぶとともに、地域の課題について情報収集し、研究テーマを決める。
２学期…リサーチクエスチョンを設定し、調査・実験を実施する。

統計入門講座（１年生）

３学期…結果をまとめ、考察し、研究結果をポスターにまとめて発表する。また、Ａ４用紙１枚の研究要旨を成果物として提出する。
イ対チャレンジリサーチⅡ（１単位35時間、ただし理型は後期に隔週２時間で実施可）
象

普通科２年生８クラス318名

実施形態

各クラス単位、グループ研究

指 導 者

正・副担任、テーマ別担当教員

活動内容
１学期…ＳＤＧｓの概要について学び、興味・関心のある分野に基づいて担当教員を割り当て、研究テーマを決める。
２学期…リサーチクエスチョンを設定し、調査・研究を行う。また、クラス内での中間発表を通して、研研究成果の発表（２年生）

究の修正をする。
３学期…結果をまとめ、考察し、研究成果をポスターにまとめて発表する。また、Ａ４用紙４枚の論文を成果物として提出する。
ウ対

チャレンジリサーチⅢ（１単位）象

普通科３年生８クラス318名

実施形態

各クラス単位、個人研究

指 導 者

正・副担任、テーマ別担当教員

活動内容
１学期…これまでの研究成果を、個人でＡ４用紙10枚程度の論文にまとめる。
ウ

検証

ア

コンクール等への出品、結果
第３回和歌山県データ利活用コンペティション〇データ利活用賞（第２位） ２年

ＣＲ松山をプロデュースし隊！班－15－

2019年度統計データ分析コンペティション（総務省）〇優秀賞（第２位） ３年

308ＣＲ防災班

第67回統計グラフ全国コンクール〇佳作

３年

308ＣＲ統計班

愛媛県統計グラフコンクール〇統計協会長賞

３年

308ＣＲ統計班

筑波大学「科学の芽」賞
〇努力賞

３年

イチョウ再生班
図3

イ

研究成果の発表（３年生）

生徒の活動からうかがえる成果と課題
昨年度から変更された点は、２年生のテーマ設定の前にＳＤＧｓの観点を学んだことである。それによって、以下の表のように社会問題の解決を図ろうとする姿勢を身に付けるという目標をより明確に具体的に意識させることができた。
表

ＳＤＧｓの観点をふまえたテーマを設定した班の数（年度比較）

ＳＤＧｓの目標

Ｈ30

Ｒ１

１

貧困

－

1

貧困から子どもたちを救うために

２

飢餓

1

5

Zero hunger challenge !

３

健康と福祉

1

－

４

教育

－

3

発展途上国の教育をめぐる課題

６

水

－

2

安全な水を得るにはどうすればよいか

７

エネルギー

1

3

最も効率のよい発電方法の組み合わせ

８

働きがい

－

3

働き方改革は成功するのか

10

平等

－

1

視覚障がい者も楽しめる書道

11

まちづくり

5

15

空き家の活用方法を考える

12

消費・生産

－

1

日本的美徳を損なわずに過剰包装を解消するには13

気候変動対策－1

ゴミ袋焼却時に排出される二酸化炭素を減らす

14

海の豊かさ

－

3

海洋ゴミを減らす

15

陸の豊かさ

－

1

砂漠で植物を育てることを目指して

16

平和と公正

1

－

9

39

計

Ｒ１年度のテーマ例

一方で、教科書の内容に関連する自然科学分野のテーマを設定した班は、昨年度26班から今年度12班に減った。教科の学習内容に疑問を持ち、興味・関心を育むことも重要であると考えられるので、特に理型クラスについては理数科との連携を図っていきたい。
５年間の実践において、研究テーマの設定の困難が常に課題であったが、担当教員の割り当て方の工夫により、改善が見られた。そこで次の課題として、研究手法の習熟が挙がっている。統計分
野においては昨年度に引き続いて各コンテストで成果を上げていることを受け、今後は統計の手法を中心にした課題研究を実践していく方針である。

－16－

２

連携プログラム⑴

関西研修（令和元年12月17日㈫～ 19㈭ア仮説（目的）

参加生徒（１年生）：理数科41名、普通科１名）

関西地区の研究機関や企業、大学、博物館などを見学したり卒業生と交流したりすることで、将来科学技術を担う人材としての意識を高めるとともに、課題研究に取り組む望ましい態度を養うことを目的とする。
イ

研究内容・方法

ア

主題の設定

生命機能科学研究センター

ＳＳＨ事業の主題と同じ「持続可能な発展のための科学教育」を研修主題に掲げ、以下の諸機関を訪問して科学技術と自然、生命、都市との関わりについて考察させた。
ａ

灘浜サイエンススクエアｂ

理化学研究所神戸キャンパス（生命機能科学研究センター）ｃ

京都大学吉田キャンパス（京都大学総合博物館を含む）

ｄ

ＪＴ生命誌研究館

ｅ

兵庫県立人と自然の博物館（特注セミナー「地球史から読み解く温暖化問題」（佐藤先生））ｆ

ＳＰｒｉｎｇ-8、ＳＡＣＬＡ

イ

事前学習

高輝度光科学研究センター

２週間前に事前学習を実施し、訪問先の情報収集や課題レポート
作成に取り組ませた。
ウ

卒業生との交流

卒業生との交流会

大学在学中の卒業生に課題研究や高校生活に関する指導助言をしていただき、生徒の向学心の向上を図った。
〈卒業生の所属先：京都大学工学部・大阪大学基礎工学部・京都府立大学生命環境学部〉
エ

ＥＳＤ研修
ＥＳＤやＳＤＧｓに関する体験学習を行い、研修主題の理解を深めた。

オ

表１

事後学習
研修内容を令和２年３月13日に行われた「ＳＳＨ研究成果報告会」で発表し、校内の生徒と情報や意識を共有させた。
ウ

検証
事後アンケートを実施したところ、「卒業生との交流会」「ＥＳＤ研修」「兵庫県立人と自然の博

物館・講義」、「ＳＰｒｉｎｇ-8、ＳＡＣＬＡ」で有意差が見られ、研修効果が大きかった（表１）。
研修主題の意味を理解し、進路や科学研究に対する探究心が向上したことを示している。
－17－

⑵

高大連携

ア

仮説
高大連携事業を通して、大学の研究者に御指導いただくことによって、課題研究の深化やキャリ

アデザイン能力の向上につながることが期待できる。
イ

研究内容・方法

ア高大連携授業ａ

目的

地学

科学に興味・関心を持たせるとともに、創造性や独創性のある研究者・技術者の素養を身に付けさせる。講義や実習を通して、地球科学に関する知識について考察し、今後の学校生活に生かす能力を身に付けさせる。
ｂ

内容

対象

理数科１年生19名

日時

令和元年９月26日㈭場所

愛媛大学理学部（講義棟１階Ｓ12教室）

活動内容『物理の目で地球や惑星の中を見る』理学部理学科地学コース

教授

亀山

真典

先生

愛媛大学亀山真典教授による「物理の目で地球や惑星の内部を見る」というテーマで講義が行われた。直接観察できない地球深部や惑星内部のようすを、物理学的アプローチから解明していくという地球物理学について、基礎的な内容から最新の研究成果まで、丁寧に説明をしていただいた。
講義後は、施設見学を行い、研究生から様々な実験装置について説明を受けた。生徒は、地球深部ダイナミクス研究センターを支える超高圧高温実験装置には特に感銘を受けていた。また、亀山先生から研究者を目指したきっかけを教えていただいたことや、地元の大学に最新の実験装置があることから、研究や研究者という存在を身近に感じることができたようである。
イ

高大連携授業ａ目的

化学

科学に興味・関心を持たせるとともに、創造性や独創性のある研究者・技術者の素養を身に付けさせる。大学の先生による講義や実習を通して、化学と環境科学に関する新しい知見を得るとともに、地球環境問題について考察できる基礎力を養成する。
ｂ

内容

対象

理数科１年生23名

日時

令和元年９月26日㈭場所

愛媛大学理学部（講義棟Ｓ31教室・生物環境試料バンク）

活動内容『内分泌撹乱物質』理学部理学科化学コース

教授

国末

達也

先生

愛媛大学沿岸環境科学研究センター教授国末達也先生による、『内分泌攪乱物質』についての講－18－

義を受けた。ＰＣＢやダイオキシンをはじめとする内分泌攪乱物質の毒性の強いものについては現在使用が禁止されている。毒性の低いものについては、現在でも使われているものが多く、代替品ができるまで産業界が使用の禁止を拒んでいる状況である。
愛媛大学の生物環境資料バンク（es－BANK）では、海洋生物を主としたさまざまな生物や、土壌を半世紀前から保管しており、内分泌攪乱物質がどのように蓄積されていくかを調べることができる。生徒は、講義を受けた後、es－BANKの施設を見学し、見識を深めた。見学後の質疑応答においては、講義や研究内容、研究者の魅力について質問するなどし、生徒は研究の面白さと難しさを知る良い機会となった。
ウ

高大連携授業ａ

目的

物理

自然科学に興味・関心を持たせるとともに、創造性や独創性のある研究者・技術者の素養を身に付けさせる。講義や実習を通して、物理学に関する知識について考察し、今後の学校生活に生かす能力を身に付けさせる。
ｂ

内容

対象

理数科１年生20名

日時

令和元年10月24日㈭場所

愛媛大学理学部（講義棟１階Ｓ13教室）

活動内容『プラズマと光』愛媛大学大学院理工学研究科

教授

前原

常弘

先生

愛媛大学理学部教授前原常弘先生に「プラズマと光」というテーマで授業をしていただいた。講義の前半は、前原先生がプラズマ研究に取り組むことになった背景と「プラズマとは何か」「プラ
ズマと光の関係」「プラズマの応用」について学んだ。プラズマは物質を高温下におくと、陽イオ
ンと電子に電離した気体で、物質の第４状態であると言われる。このプラズマの状態を知る方法としてプラズマが発する光のスペクトルを用いる。講義の後半では、分光器を作成し、プラズマが発する光とＬＥＤが発する光を観察し比較することでその特徴を学んだ。研究室・施設見学では、プラズマを作る装置や光を分析す
る装置を見ることができた。
生徒にとっては言葉としては聞いたことがある「プラズマ」であったが、プラズマの理論とその応用例を知る事で認識を深めることができた。高校で学習する光の干渉や分光の考え方を用いてプラズマの状態を知ることができることに感銘を受けていた。
エ高大連携授業ａ

目的

生物

科学に興味・関心を持たせるとともに、創造性や独創性のある研究者・技術者の素養を身に付けさせる。講義や実習を通して、生物や生命科学に関する知識について考察し、今後の学校生活に生かす能力を身に付けさせる。
ｂ
対象

内容
理数科１年生

22名
－19－

日時

令和元年10月24日㈭場所

愛媛大学城北キャンパス（学術支援センター、プロテオサイエンスセンター）

活動内容『プロテオサイエンスセンターの紹介とマラリア研究』
愛媛大学プロテオサイエンスセンター長

教授

坪井

敬文

先生

事前学習で「セントラルドグマ」と「ヒトの免疫システム」などについて概観した後、高大連携授業に臨んだ。
プロテオサイエンスセンター坪井敬文センター長による講義
を通して、マラリアについてだけでなく、将来「地球」で活躍するのだという科学者が持つべき意識、ゲノム情報が分かるだ
けでなく実際にタンパク質を合成できる事の重要性と愛媛大学の技術の強み、生活向上のための現地の感染症を無くすことの重要性など、自然科学と社会科学の視野を広げることができた。講義後、マラリア研究部門、プロ
テオ創薬科学部門、無細胞生命科学部門の研究室施設見学を行った。これらの活動を通して、科学者の在り方や生命科学の社会への貢献などについて考えを深めることができた。
オ

高大連携授業ａ

目的

数学

自然科学や数学についての興味・関心を持つとともに、創造性や独創性のある研究者・技術者としての素養を身に付ける。
ｂ

内容

対象

理数科２年生38名

日時

令和元年６月20日㈭場所

松山南高等学校２年９組ＨＲ教室

活動内容『しゃぼん玉はなぜ丸い？～実験と数学～』
愛媛大学理学部数学コース

准教授

猪奥

倫左

先生

愛媛大学准教授猪奥先生をお迎えして、「シャボン玉はなぜ丸い？」と題して講義をしていただいた。
「シャボン玉はなぜ丸い？」という身の回りの事象に疑問をもち、観察を通して定式化し、謎を解明するという科学における探求の方法を、実験を交えながら体験し学ぶことができた。そこでは、自然現象を観察するという物理や化学が突破口を開き、数学が最後の仕上げをするといった複合的な視点の重要性を教えていただいた。
高校数学の範囲内で定理を証明するなど内容も大変わかりやすく、生徒にとっては数学の奥深さを実感するとともに、科学に対する興味関心が一層深まり、大変有意義な講義であった。
カ高大連携授業ａ

目的

医学

大学での授業や研究施設の見学を通して医学や生命科学に興味・関心を持たせるとともに、創造性や独創性のある研究者・技術者の素養を身に付けさせる。
－20－

ｂ

内容

対象

理数科２年生８名

日時

令和元年９月26日㈭場所

愛媛大学医学部（医学部本館第２ゼミナール室）

活動内容『愛媛から発信するｉＰＳ細胞の世界標準～万能細胞はこうして成立する～』
愛媛大学医学部

准教授

加藤

英政

先生

『小児医療の昔、現在（いま）そして未来』愛媛大学医学部

講師

森谷

友造

先生

加藤英政先生による講義では、ｉＰＳ細胞の基礎や愛媛大学が開発に成功した世界最高峰の改良
型ｉＰＳ細胞について御指導いただいた。森谷友造先生の講義では、小児医療の現状や愛媛大学が行う医療分野での地域貢献及び国際貢献について御指導いた
だいた。施設見学では、マラリアの感染機構やワクチン開発に関する講義の後、実際に動物組織にマラリア原虫を感染させたサンプル試料を用いて、顕微鏡観察を行ったりした。基
礎医学と臨床医学の両面の現状や先端分野を学ぶとともに、世界的な医療課題に取り組む身近な研究者の姿を知ること
で、医学や生命科学に対する興味・関心が大変高まった。
キ

高大連携授業ａ

目的

農学

大学での授業や研究施設の見学を通して農学に興味・関心を持たせるとともに、創造性や独創性のある研究者・技術者の素養を身に付けさせる。
ｂ

内容

対象

理数科２年生12名

日時

令和元年９月26日㈭場所

愛媛大学農学部

活動内容『スピーキング・プラント・アプローチ技術が可能にするスマート農業』
愛媛大学農学部

教授

高山

弘太郎

先生

高山弘太郎先生による講義の受講後、植物工場を見学した。まず、光の特徴や光合成について学んだ後、講義と植物工場見学を通して、これまで人間には把握することができなかった農作物の生体情報を光などを用いて客観的に計測して生育状況を把握し、さらにＡＩを活用した植物工場で栽培・労務の最適化を図るSociety5.0を駆使する新しい農業・食料生産の姿を知ることができた。質疑応答
もたいへん活発に行われたことから、生徒の農業・農学・情報・工学に対する興味・関心が高まったことが分かる。
ク

高大連携授業ａ

目的

工学

科学・技術に興味・関心を持たせるとともに、創造性や独創性のある研究者・技術者の素養を身－21－

に付けさせる。講義や実習を通して、工学に関する知識について考察し、今後の学校生活に生かす能力を身に付けさせる。
ｂ

内容

対象

理数科２年生19名

日時

令和元年９月26日㈭場所

愛媛大学工学部（共通講義棟Ｃ

ＥＬ15講義室・工学部実験実習棟水力実験室）

活動内容『飛行機はなぜ飛ぶのか』愛媛大学工学部機械工学コース

准教授

岩本

孝治

先生

事前学習で、力とは何か、作用反作用、圧力などの基本概念を学習した上で、授業に臨んだ。
愛媛大学工学部准教授岩本幸治先生に、「飛行機はなぜ飛ぶのか」というテーマで授業をしていただいた。講義の前半は飛行機の歴史を見ながら飛行機が飛ぶ技術がどのように変遷し技術的なブレークスルーを起こして今日に至ったのかを学んだ。講義の後半では、飛行機が飛ぶ理論や機体を安定させる理論を高校物理で学ぶ「運動量と力積」や「力のモーメント・重心」の考え方を用いて理解した上で、紙飛行機を作って飛ばすことで学んだ理論を実際に確かめることができた。最後に、施設見学では、微少な泡とAIを用いた流れを可視化する最新の技術を見ることができた。
この授業を通して、「物体が飛ぶ」という現象を考察するために必要な考え方を学ぶとともに、先人達が長い年月をかけて技術を確立していく過程を知ることで、研究していく上で必要な姿勢や身に付けておくべき資質・能力を考えるきっかけとなった。
ウ検証
愛媛大学とはＳＳＨ指定初年度から、ＳＳＨ連携委員会を始めとした全面的な協力を得て、連携を行ってきた。愛媛大学は本校からの距離が近く、移動が容易であるという立地条件を生かして、
平日午後からの高大連携授業も円滑に行うことができた。愛媛大学の各学部や研究センターで最先端の研究に触れることができ、生徒の高い目標に挑戦する態度や科学的探究能力の育成を図ることができた。
さらに、昨年度までは、全ての授業に理数科生徒が全員で参加する形での実施していた。全ての生徒が多方面の内容について学習するよい機会ではあったが、高大連携授業を実施することで課題研究を断続的に実施することになり、腰を据えて課題研究に取り組むことが難しい反面もあった。
そこで、今年度は、大学側と日程を調整することにより、一部について同一日に複数の講義を実施
し、生徒が希望する授業を受講する選択制に変更した。このことにより、特に２学年生徒と担当教員が集中して課題研究に取り組むことができ、例年以上に課題研究の時数を確保するとともに、生徒の主体性を生かしたことで、生徒自身の興味・関心をかきたてることができた。
また、昨年度までは授業担当の本校教員それぞれが大学側の担当の先生と連絡を取り、実施時期
や内容について調整を行っていたものを、本校・大学側ともに窓口を一元化するよう変更した。このことにより、大学側でも学部を越えて日程等の調整が可能となり、前述の同一日に複数の講義を実施することができた。また、本校教員にとっても、企画・実施運営に係る負担を軽減することが
できた。

－22－

３

キャリアデザイン⑴

キャリアデザインファイル

ア

仮説（目的）
ポートフォリオの機能を持たせたキャリアデザインファイルを活用することで、主体的なキャリ

アデザイン能力を育成する。
イ

研究内容・方法
全校生徒にポートフォリオ形式で校内外の諸活動の記録を蓄積させるためにキャリアデザイン

ファイルを配布する。蓄積された記録をもとに学期や学年の振り返りを行い、次学期、次年度でのより主体的な活動への意欲を喚起する。さらに今年度作成したキャリアパスポートを今後有効に活用する。キャリアデザインファイルに蓄積された記録をもとに、定期的に振り返る機会を与え、より一層のキャリアデザイン能力の育成を図る。
ウ

検証
キャリアデザインファイルを５月に配布し、活動の履歴や学習の履歴の蓄積を始めた。活動の履歴においては、各種学校行事、進路指導課主催の教養アップ講座の感想からはじまり、県教育委員会主催プログラム、ＳＳＨ関連行事、大学主催プログラムなど多くの課外活動参加の感想やワーク
シートが蓄積されている。今年度も多くの生徒が様々な活動に意欲的に参加し、記録をファイリン
グしている。特に３年生については、受験にあたって志望理由書や推薦書の作成に活用されるなど
キャリアデザインの実現に役立てた。近年本校では、高大接続科目、ＧＳＣおよびそれにかかわる
海外研修など校外での学びの場も増えており、その記録は高校卒業後も本人がキャリアデザインを描き、実行していく際に大いに役立つものと考える。高校生活における成果の蓄積であるキャリア
デザインファイルを卒業後も身近に置き、進学後、就職後も振り返ることの重要性を指導した。
キャリアパスポートについては、入学から卒業までの主な場面を捉えた振り返りに活用できるようなワークシート形式とした（図１）。本校入学への想いから卒業時に描く将来像までを設定し、それぞれの節目における振り返りをさらに効果的に進めるため、また、卒業後、高校生活での成長過程が確認できるよう新たに作成した（図２）。

図１

キャリアパスポートの様式（抜粋）

－23－

図２

キャリアパスポート活用のイメージ（抜粋）

また、本校では、平成26年度より主に大学の出張講義を活用し、生徒がさまざまな学問分野に知的好奇心を持ち、教養を深めることを目的とした課外講座「南高教養アップ講座」を完全希望制で実施している。毎回多くの生徒が参加し、内容についても年々充実したものとなるように工夫しており、今年度は以下のとおり８回実施した。
回

実施日

講 座 名 講 師

所 属・氏 名１

７月25日㈭「購買データに触れてみよう／購買データを使ってみよう」
株式会社True Data 烏谷 正彦 氏

67人

２

７月26日㈮「All English による英語講義」（２講座実施）東京国際大学 GTI講師 DE MOURA UMBERGER Tyson

42人

３

８月１日㈭

「社会が求める主体性、協同的な学びができる学生―なぜ九工大で総合型選抜を実施するのか―」
九州工業大学高大接続・教育連携機構 教授 安永

卓生

氏

35人

４

９月19日㈭「生物学における可視化技術―百聞は一見に如かず―」
早稲田大学先進理工学部生命医科学科 教授 井上 貴文

氏

５「消費生活から地球環境の問題を考える
10月11日㈮―みつろうラップをつくってみよう―」
愛媛大学教育学部家政教育 准教授 竹下 浩子

氏

６

10月24日㈭「音色の不思議な世界」
九州大学芸術工学部音響設計学科

准教授

勝也

７

11月20日㈬「比較認知科学という分野」
京都大学大学院文学研究科 堀田崇

８12月17日㈫「高知大学希望創発センターについて―当たり前を疑う―」
高知大学希望創発センター副センター長 教授 大嶋俊一郎

山内

参加人数

63人
24人
90人

氏

58人

氏
氏

60人

講座終了後には、毎回講師へ質問する生徒が列をなし、研究者との触れ合いを楽しむ様子が見られた。生徒は講座受講後の感想をキャリアデザインファイルにストックし、進路意識の向上、進路－24－

選択や志望理由書の作成に役立てている。生徒の感想を見ると、大学での研究に対する期待や新たな学問に触れた喜びが綴られており、本講座がキャリアデザインに大きな影響を与えていることが分かる。
⑵

メンター制度ア

仮説（目的）
理数科卒業生とメンターとして交流を持ち、課題研究に対する助言を受けることで、より深まりのある課題研究を目指す。また、実際に自分が行っている専門領域の研究内容について講義してもらい、生徒自身が進むべき道を探求するなど、キャリアデザイン能力の育成を図る。
イ

研究内容・方法
本校で作成したメンターネットワークを活用し、夏休みを中心に大学生に来校してもらい、課題研究の指導・助言を仰ぐ。関西研修において、近隣の大学に進学した卒業生を宿舎に招き、講演や交流会を開く。
ウ

検証
卒業時に卒業生へメンター制度への登録を呼びかけるとともに、現メンター代表が卒業生に対して意欲的に登録のお願いをしてくださっており、登録人数の大幅な増加は見られないものの、確実にその輪は広がっている。
登録しているメンターの大学生には、９月を中心にＳＳの授業時間に合わせて来校していただいている。生徒は自分たちの研究について説明し、一緒に実験を行うなどして交流を深めながら、課
題研究の指導や助言を仰いでいる。また、その後もメール等を利用して、メンターの先輩に課題研究の相談をしたり、助言をいただいたりしており、生徒の研究内容を深めようとする意欲的な態度の向上につながっている。高校生にとって先輩から直接指導をしていただくという体験は、卒業後も自分たちが後輩への支援をしようという意欲へ変わると考えられ、持続的な交流の場となり得る。また、本活動は支援する側のキャリアデザインとも重なっており、大変意義のある取組であるといえる。
12月に１年生を対象に実施した関西研修の際には、近隣に住む大学生３名を宿舎に招き、講演をしていただき、その後交流会を行った。生徒たちは、先輩方が高校生時代の課題研究での苦労話や楽しかった思い出話などを直接聞き、気を引き締めつつも、今後の自分の研究に向き合おうという意欲を持つよい機会となった。また、わざわざ自分たちのために宿舎を訪ねてくれる先輩の存在に感激し、自分もこうありたいと感じる生徒も多く、自分が目標とする大学生像を描かせるキャリア
デザインの一助となった。
昨年度からはＳＳＨ１期生の支援を受け、希望者から選抜された生徒が参加するアメリカ海外研修を実施している。今年度は、昨年度ＳＳＨアメリカ海外研修に参加した生徒の中から、文部科学省の「トビタテ！留学JAPAN」プログラムを利用し、研修先であるコネチカット大学を再度訪れ、40日におよぶプログラムに挑戦する生徒が現れた。ＳＳＨ１期生には、準備段階における現地での受け入れ先の相談から現場での指導、さらに現地でのトラブル対応など、公私にわたって多大なご協力をいただいた。その生徒は海外の大学への進学を希望し、現在準備を進めており、メンターの支援が生徒のキャリアデザインに大きな影響を与えるとともに、後輩たちへも大きな希望を持たせることにつながった。

－25－

⑶

愛媛大学研究室体験

ア目的
大学の各研究室で実験・実習を行うことで、学術的価値の高い研究に触れその手法を学ばせると共に、自らの進路選択における重要な経験とさせる。
イ

内容
対象

理数科２年生全員・普通科・理数科３年生希望生徒

日時

令和元年10月23日㈬・24日㈭13：40 ～ 17：00

活動内容
愛媛大学との高大連携事業の一環として以下の６学部３センターの16の研究室に生徒２から４名ずつ２日間訪問し、研究活動の一端を体験させていただいた。生徒はふだんの授業や課題研究とは異なったレベルの高い実験等に大いに興味・関心を持ち取り組むとと理学部

もに、研究室の先生や学生に積極的に質問をするなど学びを深めようと意欲的であった。
〈協力研究室一覧〉①

教育学部

技術教育研究室（数学・情報学系）②

社会共創学部

大森研究室（化学・生物学系）③

社会共創学部

榊原研究室（化学・生物学系）④

理学部

進化形態学研究室（生物系）⑤

理学部

無機化学研究室（化学系）⑥

理学部

齋藤研究室（地球科学系）⑦

医学部

病態生理学講座（医学・生命科学系）⑧

工学部

高電圧工学研究室（電気工学系）⑨

工学部

構造有機化学研究室（応用化学系）⑩

工学部

計算機システム研究室（数学・情報学系）⑪

農学部

植物病学研究室（農学・植物学系）⑫

農学部

動物細胞工学研究室（農学・動物学系）⑬

農学部

環境計測学研究室（農学・微生物学系）⑭

沿岸環境化学研究センター

農学部

プロテオサイエンスセンター

環境化学研究室（化学・環境科学系）⑮

プロテオサイエンスセンター

マラリア研究部門（医学・生命

化学系）⑯

学術支援センター

ウ

検証

病態機能解析部門（医学・生命化学系）

学術支援センター

愛媛大学の研究室体験を通して、研究内容とその社会的な意義を直接的に理解することができた。また、同じ学問系統の中でも様々な研究領域・分野があるので、学校生活で学んでいる全て科
目がつながりを持ち研究で生かされる事を知るとともに、「大学に進学して学ぶ」ことについての具体的なイメージを持つことができた。

－26－

４

教育課程の編成と高大接続⑴

教育課程の編成ア

仮説（目的）
ＳＳＨ第１～３期で進めてきた研究開発の成果を踏まえ、理数科においてはこれまでの成果をさらに深化させた教育課程を、普通科においては理数科で培った指導方法を実践する教育課程を編成することで、生徒の科学的なものの見方や考え方が向上し、質の高い研究方法や発表方法を習得することができる。
イ

研究内容・方法

ア

スーパーサイエンス

ａ

対象

ｂ

内容

理数科生徒

学校設定科目「スーパーサイエンスⅠ（ＳＳⅠ）
」
（１年次）
、
「スーパーサイエンスⅡ（ＳＳⅡ）
」（ ２年次）、「スーパーサイエンスⅢ（ＳＳⅢ）
」（ ３年次）を実施している。第３期までの、１・２
年次に２単位ずつの計４単位から、第４期では１年次２単位、２年次３単位、３年次１単位の合計６単位とし、３年間を通して、専門性と質の高い研究にじっくりと取り組めるようにした。そのため、教育課程における特例措置により以下の単位を減じている。
１年次：「総合的な学習の時間」１単位、「情報」２単位のうち１単位
２年次：「総合的な学習の時間」１単位、「保健」１単位
３年次：「総合的な学習の時間」１単位
なお、教科「情報」については、普通科同様、内容を精選して指導するとともに、「スーパーサイエンス（ＳＳ）」においても、問題解決のためにコンピュータを活用する方法を学ばせるなどして、
教科「情報」の指導内容を補う。
「保健」については「ＳＳ」及び「家庭基礎」において指導内容を補う。これらの授業では、基礎実験や高大連携授業、課題研究、愛媛大学研究室体験等を実施している。
「ＳＳⅠ」では、１学期に物理、化学、生物、地学、数学、情報の各領域について自然科学を学ぶ上で必要な指導を行い、課題研究で必要な科学的手法や思考のための準備としての活動を行い、２学期からは物理・化学・生物・地学・数学から興味・関心に応じて研究テーマを決定し、課題研究活動を行った。愛媛大学との高大連携授業では、環境科学、遺伝子工学、地球科学、光とプラズ
マに関する授業や、愛媛大学の３つの研究センター（プロテオサイエンスセンター、沿岸環境科学
研究センター、地球深部ダイナミクス研究センター）で講義を受講し、研究施設を見学することで、世界最先端の研究についての知識を深めた。国際性の育成を目的として英語プレゼン研究発表会を実施し、科学英語への意欲を高め、英語によるコミュニケーション能力の向上を図った。
「ＳＳⅡ」では課題研究、研究発表会（中間発表、最終発表）を中心に活動するとともに、高大連携授業（医学部、農学部、工学部、理学部）や研究室体験、保健体育（スポーツ倫理の指導）等を実施した。
「ＳＳⅢ」では、１学期にＳＳⅠ、Ⅱで行った課題研究の成果を論文にまとめ、各種コンテストへの応募や発表に係る活動を行わせることで、課題解決能力、コミュニケーション能力のブラッ
シュアップを図った。２学期以降は２年半の活動を踏まえ、自己の進路に対する考えを深めるとともにキャリアデザインを形成するための活動を行った。

－27－

イ

チャレンジリサーチ

ａ

対象

ｂ

内容

普通科生徒

総合的な学習（探究）の時間を「チャレンジリサーチ（ＣＲ）」とし、「チャレンジリサーチⅠ（Ｃ
ＲⅠ）
」
（１年次）
「チャレンジリサーチⅡ（ＣＲⅡ）
、
」
（２年次）
「チャレンジリサーチⅢ（ＣＲⅢ）
、」（３年次）を各学年１単位で実施した。理数科の学校設定科目「スーパーサイエンス」で培った科学的なものの見方や考え方、質の高い研究方法、発表方法に関する指導方法を生かして、普通科の生徒が主体的に習得するための科目として実施している。
「ＣＲⅠ」では、学年前半で課題研究の方法や進め方について座学を中心に学習し、後半では学
年全体で共通テーマのもと、グループでの課題研究活動を行った。
「ＣＲⅡ」では、生徒が興味を持った内容についてグループでの課題研究活動を行い、全教員がその指導に当たった。
「ＣＲⅢ」では、１学期にＣＲⅡで行った課題研究の成果を論文にまとめ、課題解決能力やコミュニケーション能力の向上を図った。２学期以降は２年半の活動を踏まえ、自己の進路に対する考えを深めるとともに
キャリアデザインを形成するための活動を行った。
教科の学習活動では文型生徒の理科で、１年次に履修した「化学基礎」「地学基礎」を発展させ、２年次に実験や考察に重点をおいた学校設定科目「化学探究Ａ」「地学探究Ａ」（各１単位）を選択
履修、３年次には学校設定科目「化学探究Ｂ」「地学探究Ｂ」「生物探究」（各２単位）を２科目選択履修できるようにして理科の時数を充実させることで、より発展的な内容を継続的に履修できるようにした。
ウ

検証

ア

理数科「ＳＳ」に関する検証
第４期で「ＳＳ」の単位数を６単位としたことで、課題研究の実施や研究発表に係る時間を多く確保することができ、また、高大連携事業における講義や実習により、これまでの内容を進展させることができた。特に本年度は、「ＳＳ」での事業の実施に当たって、これまでの反省点を踏まえて、
前述（Ⅲ－１－⑴－ウ）にある、①７月に理数科全学年を対象とした「ＳＳ交流会」の実施、②複数の高大連携授業の同一日実施、といった改善を加えることにより、生徒にとってより有用な事業を推進することができ、高大連携授業を充実させることで大学との連携をさらに深めることができた。
生徒は、活動内容を実験ノートやキャリアデザインファイルにまとめることにより自己評価や自己分析を行い、自らの進路実現に向けた主体的な活動を進めることができ、理数科においては理系学部への進学希望が92％と高い割合を示している。
イ

普通科「ＣＲ」に関する検証①事業内容の変遷
普通科生徒全員を対象とする課題研究を実施するに当たり、実施内容や方法について成果と課題をもとに改善を重ねてきた。各年度の取組内容を以下に示す。

－28－

１年生

２年生

３年生

評価

Ｈ27

前期：プレ課題研究（テーマ「エネルギー」）
後期：課題研究（各自が興味を持ったテーマ）

ルーブリックによる評価の研究を開始

Ｈ28

通年で課題研究を実施 通年で課題研究を実施（テーマは各教員が幅広 （テーマは各教員が幅広く例示し、相談の上決定 く例示し、相談の上決定
または生徒のオリジナル または生徒のオリジナル
テーマ）
テーマ）

ルーブリックの作成
ルーブリック
評価開始

Ｈ29

１学期：テキストを用い 通 年 で 課 題 研 究 を 実 施 １学期：課題研究の成果 ル ー ブ リ ッ ク
た基礎学習（テーマは各教員が幅広 を論文にまとめる
による評価
２学期以降：プレ課題研 く例示し、相談の上決定 ２学期以降：キャリアデ究（テーマは「地域」） または生徒のオリジナル ザインに関する内容
テーマ）

Ｈ30

１学期：テキストを用い 通 年 で 課 題 研 究 を 実 施 １学期：課題研究の成果 ル ー ブ リ ッ ク
た基礎学習（テーマは各教員が幅広 を論文にまとめる
による評価に
２、３学期：プレ課題研 く例示し、相談の上決定 ２学期以降：キャリアデ 加 え、 プ ロ セ究（テーマは「地域」） または生徒のオリジナル ザインに関する内容
ス評価を導入テーマ）

Ｒ１

１学期：テキストを用い 通 年 で 課 題 研 究 を 実 施 １学期：課題研究の成果 ル ー ブ リ ッ ク
た基礎学習（生徒が希望する研究の を論文にまとめる
による評価と２、３学期：プレ課題研 方向性から担当教員を割 ２学期以降：キャリアデ プ ロ セ ス 評 価究（テーマは「地域」） り当て、相談の上テーマ ザインに関する内容を実施を決定する）

継続した事業改善を通して、第４、５年次に実施した流れを本校普通科での課題研究の実施体制の基本とし、今後も改良を加えながら実施していくこととした。
②実践を通して認識した課題とその対策「ＣＲ」の実施に当たっては、学年主任、クラス担任・副担任及びＳＳＨ推進課が連携して運営し、各課題研究の専門的な内容については各教科の教員が指導に当たるという全校体制で指導を行っている。５年間実施する中で課題も見つかり、それぞれに対して次のような対策をして事業を改善した。
【課題①】教員が示したテーマから選んで研究させる形式をとると、生徒それぞれの興味・関心を生かすことができない。
【対策①】教員が興味のあるテーマを幅広く提示し、それを参考にして生徒が担当教員の希望を提出する。担当が決定したのち、教員が提示したテーマと生徒の興味で共通する内容をベースに研究テーマを決定させた。
【課題②】普通科生徒全員を対象とするため、教員の負担が大きい。
【対策②】１・３年生は原則としてＨＲ担任・副担任が指導する。２年生のみ各班に１名の教員が指導に当たるようにした。

－29－

【課題③】各ＨＲで指導のばらつきが発生する。
【対策③】共通のテキストを使用するとともに、本校独自の指導マニュアルを作成し、指導計画・
内容の共通理解を図る。また、学年会等で実施状況についての情報共有を図る。
【課題④】情報教室などの設備面に不足がある。
【対策④】「ＣＲ」を各ＨＲが単独の時間で実施することができるような時間割とした。学校図書館の協力により、蔵書を充実させたり、ＣＲコーナーを開設したりする指導体制を確立した。タブレット端末を全校で170台導入することにより、生徒の活動を活発化させるとともに、授業改善のためのツールとして端末を積極的に利用する体制を構築した。
【課題⑤】普通科課題研究の成果を発表する機会が少ない。
【対策⑤】本校の研究成果報告会で代表班がポスター発表を行う。平成30年度からは大学や地域の専門企業と連携して、統計を中心としたデータサイエンスの研究を行っている。普通科生徒も論文コンテストに応募し、全国入賞する班も出始めている。
③課題と今後の展望
本校は第３期までのＳＳＨ事業における理数科生徒に対する課題研究の指導方法や実施内容について蓄積があったが、８倍のクラスに対して、また、文系・理系の双方での課題研究の実施については、５年間常に課題と直面するものであった。しかし、指導計画や研究テーマの設定、担当教員の割り当て方などについて、見つかった課題に対して改善を加え、検証した後にさらに改善を加えるなど、工夫や試行を重ねることにより、一つの指導体制を確立できた。
一方で、最終年度である本年度は、教科書の内容に関連する自然科学分野のテーマを設定した班
は、昨年度26班から今年度12班に減るといった新しい課題も見つかっている。教科の学習内容に疑問を持ち、興味・関心を育むことも重要であると考えられるので、特に理型クラスについては理数科との連携を図っていく必要がある。
また、生徒が考える研究分野について、専門分野の教員が指導に当たっているが、生徒が興味を持つ分野に偏りがあり、そのことで特定の教員の負担が増加している。また、調べ学習的な内容の課題研究も中にはあり、論理的で説得力のある研究ができるように指導していく必要がある。
そこで、昨年度から行っている統計分野における研究では、研究手法や指導方法が確立されてきており、昨年度に引き続いて各コンテストで成果を上げていることや、大量のデータを利活用能力
は生徒にとって次の時代で必要とされるものであることから、今後は統計の手法を中心にした課題
研究を実践していくことを計画している。
⑵

高大接続

ア

仮説（目的）
生徒が高大接続科目を履修することによって、高校生のうちに身に付けておかなければならない

知識が、大学教育での専門に特化した学びの基盤となることを実感する。また愛媛大学の講義を受けることより、大学における学問の深まりや広がりを意識しながら、高校での主体的な学習者としての姿勢が育成される。
イ

研究内容・方法
愛媛大学は平成27年度に文部科学省大学教育再生加速（ＡＰ）プログラムの一環として、高大接続科目を設置した。本校生徒は、令和元年度前学期（第１・第２クォーター）に、新たに開講された「初修外国語」を、令和元年度後学期（第３・第４クォーター）に、「ことばの世界」と「数学入門」を受講している。
－30－

２、３年生の希望者が、放課後週１回または２回通う。修得した単位は、愛媛大学に進学する場
合は、教養科目として１単位が認められる。愛媛大学に進学した場合以外にも、単位が認定されるかどうかは、現在検討中である。
「ことばの世界」と「数学入門」の両方の受講も可能である。
ア 「初修外国語」
第１クォーター及び第２クォーターに開講される同一言語の科目をともに履修することが条件になっている。ドイツ語、フランス語、中国語、朝鮮語、フィリピノ語の中から選択することができる。講義では、各言語の技能検定に合格するための実力を養成したり、言語の文化的背景について学んだり、学習内容も多岐にわたっている。
イ 「ことばの世界」
履修資格として、英検２級程度以上または同等以上の英語能力が条件とされている。多様な人々と協働するための、英語による表現力やコミュニケーション能力を身に付けることが目標である。講義では、実際に英語で自分の意見を述べたり、日常生活で使用頻度が高い表現でスキットを行ったりする。
「ことばの世界」講義風景

ウ 「数学入門」

論理記号を用いたり、数学・科学的な「真とは何か」を理解したりすることを目標としている。
講義では、論理記号による命題の記述、命題の真・偽値、及び集合算との関係、無限濃度、パラドクスが解消されてきた経緯を学ぶ。
ウ

検証
令和元年度前期愛媛大学高大接続科目受講状況

科

目

受講者数

単位取得者数初級ドイツ語Ⅰ・Ⅱ

４

４（２）初級フランス語Ⅰ・Ⅱ

２

２

初級中国語Ⅰ・Ⅱ

１０

初級朝鮮語Ⅰ・Ⅱ

４

４

（

名

）は２単位のうち１単位のみ取得した生徒数

令和元年度後期愛媛大学高大接続科目受講状況

科

目

名

受講者数

単位取得者数

ことばの世界

９

未定

数学入門

１１

未定

－31－

《受講についての所感》「初修外国語」
・英語以外の外国語を短期間で学習しやすい環境が整っている。
・大学では、第二外国語としてフランス語を学びたいと思っている。あいさつ程度の会話ができるようになった。
・朝鮮語や韓国の歴史・文化を学べる大学や学部に進学したいと思うようになった。
「ことばの世界」
・スラングや省略など、日常会話にかなり近い英語を学ぶことができる。
・様々な問題について、日本と外国との考え方の違いを知ることができた。
・同じ英語でも、話される地域による違い（なまり）も聞き分けられるようになった。
・日常でよく使う表現を使って、寸劇をしたことが楽しかった。
「数学入門」
・（数学については詳しいつもりでいたが）自分の知らない世界がまだまだあると気づいた。
・高校では記号しか習わないが、それが持つ意味や使い方も学び、さらに数学に興味を持った。
・新しい概念や、考え方、表現の仕方を知ることができた。
・高校での基本の大切さがよくわかった。
受講前は、未知の内容に少し不安があったようであるが、高大接続の講義を通じて進学や大学卒
業後の進路を具体的に考えたり、高校と大学での学びの連続性に気付いたりしたようである。どの感想からも、受講の充実感を窺うことができた。また、外国語科目受講の動機として、医学部への進学を考えているためにドイツ語を、韓国の文化に興味があるので朝鮮語を、台湾の生徒と交流するために中国語をというように、高校での主体的な学びや、自身の進路に大きく関係している場合が多い。数学選択についても同様に、数学オリンピックを目指している生徒のさらなる数学への知
識欲求や、大学で数学を専攻したいが、高校と大学では学び方や内容にどのような違いがあるのかを知りたいなど、はっきりとした目的意識が見られた。
高大接続科目を履修し、生徒は、高校で学んだ幅広い知識を使って演習をしたり、さらに深く学んだりすることができたようである。特に英語や数学については、高校で学んだことを実際に活用するということを実感している。また、今自分たちが学んでいることが、大学教育においてどのよ
うに深まっていくのかも感じることができたようである。
大学における学びの経験により、高校での学習においても、今なぜそれを学んでいるのか、今の自分たちの学習がどう広がっていくのかというビジョンを描くことができ、主体的に学習に取り組む意欲がさらに向上したといえる。
また、高大接続科目の受講者数は、平成28年度20名（英語のみ）、平成29年度27名（英語と数学）、
平成30年度25名（英語と数学）、令和元年度31名（外国語と数学）となっており、少しずつ生徒の関心も高まっている。

－32－

５

国際性育成

⑴

国際性育成

ア

仮説（目的）
本校の第２期ＳＳＨより進めてきた生徒の国際性を育成する事業を継続・深化させ、海外の高校や生徒との持続的な交流活動を進めることにより、本校生徒が国際的な視野を広げ、外国語を用いたコミュニケーション能力を向上させるとともに、世界に目を向けて自らの進路実現に向けて意欲的に取り組む姿勢を身に付けさせる。
イ

研究内容・方法ア

英語プレゼン研究発表会

日時

令和元年12月５日㈭、令和２年1月30日㈭対象

理数科１年生42名

場所

本校・愛媛大学

内容
第１回の発表会では、愛媛大学の外国人研究者２名による、それぞれの専攻分野に関する研究についての発表を聞くことにより、科学英語への理解を深めるとともに、最先端の科学研究への興味関心を高めた。また、同研究者から、英語での研究発表における表現方法や説得力のある効果的なプレゼンテーションの作り方などを学んだ。
第２回の発表会では、クラスの代表３班が課題研究を英語で発表し、お互いに英語で質疑応答を行った。また、外国人研究者から、研究内容及び質疑応答の様子や内容について、指導や助言をいただいた。今後は、この発表会での学習、経験を踏ま

第２回発表会での発表

えて、２年次に実施する台湾修学旅行（台湾科学交流研修）や、その他の海外研修での英語による研究発表やコミュニケーション活動がスムーズに行うことができるよう、スキルの向上などの準備を進めていく。
イ

海外の高校との交流活動

ａ

台湾修学旅行日時

令和元年５月15日㈫～ 18日㈯対象

理数科２年生38名

場所

台北市立建國高級中學、桃園市立武陵高級中學、台北市

周辺
内容
本校の姉妹校である建國高級中學との交流は、本年度で７年目を迎えた。課題研究の相互発表では、本校から３班、建國高級中學から２班が発表を行った後、質疑応答・研究協議を行っ

課題研究について意見交換た。また、８つのクラスに分かれて授業に参加し、学習活動・交流活動を行った。武陵高級中學との交流は、本年度で６年目となり、研究発表、校内見学・交流活動を行った。両校とも長年にわたって交流活動を継続することで、持続的な友好関係を築いていることを感じることができる研修
となった。
－33－

ｂ

台北市立建國高級中學Presentation Meeting参加

日時

令和元年５月12日㈰～ 14日㈬対象

理数科３年生５名

場所

台北市立建國高級中學、桃園市立武陵高級中學

内容
建國高級中學主催の課題研究発表会に、海外からはシンガ
ポール、韓国、日本の生徒が参加し、本校からは理数科３年生
英語でのポスター発表

５名が参加した。発表会では課題研究３班に分かれて研究成果を英語で発表し、発表・質疑応答により内容のブラッシュアップを図った。また、本年度は２泊のうち１泊を建國高級中學生宅にホームステイをし、台湾の生活様式や文化を肌で触れ、ご家族と交流を深めることができた。また、ご家族の温かい対応を受け、異なる国のおもてなしの精神を感じるよい経験となった。
ｃ

建國高級中學生による本校訪問・交流活動

日時

令和元年12月12日㈭～ 13日㈮対象

普通科・理数科１、２年生

場所

本校

内容
昨年に引き続き、建國高級中學の生徒20名と教員３名が来校した。歓迎セレモニーでは両校生徒による学校及び地域紹介が歓迎セレモニーの様子あり、その後、授業体験、文化体験（剣道、茶道）、調理実習（日本の伝統的料理）、交流活動を行った。授業体験では建國中學生が10クラスに分かれて、本校教員による古典、日本史、地理、数学などの授業に参加した。また、生徒20名が本校生徒宅にホームステイすることで、交流を深めることができた。
ウ

海外での諸活動への参加

ａ

環太平洋科学才能フォーラム

日時

令和元年７月６日㈯～ 11日㈭対象

理数科２年生１名

場所

台湾師範大学、台北市周辺

内容
16の国と地域から参加した環太平洋科学才能フォーラムに、本校生徒１名が日本代表６名のメンバーとして参加した。

グループでのプロジェクト活動フォーラムでは、多国籍のチームを作り、フィールドワークやプロジェクトの企画と発表、文化訪問などを行った。現地ではチームでの活動が中心であり、当初は言葉がなかなか通じずに困る場面もあったが、周囲に助けられたり、積極的に話しかけようとしたりすることで、すぐに打ち解けるようになり、仲間のお互いの意見や考え方について積極的に討論や議論をすることでプロジェクトをスムーズに進めることができた。１週間の研修を通して、国際的な舞台では語学力のほかに積極
性や異文化の理解が必要であることを大いに感じ取ることができた。
ｂ
日時

トビタテ！留学JAPAN「日本代表プログラム」参加
令和元年８月－34－

対象

理数科３年生１名

場所

アメリカ合衆国

州立コネチカット大学

内容
昨年度ＳＳＨアメリカ海外研修に参加した生徒が、州立コネチカット大学（本校ＳＳＨ１期生の萬井知康氏がアシスタント・プロフェッサーとして勤務）で研修を行った経験から、再度、コネチ
カット大学を訪問し、さらに深く研究したいという気持ちが強くなり、上記のプログラムに応募し、採択された。
留学期間は41日間であり、最初の４週間はコネチカット
大 学 の「Pre-College Summer」 に 参 加 し、 週 ご と に「DataScience」、「Food Science and Technology」、「Digital
Animation & Motion Graphics」、「Pharmacy: Explore theField」の授業を受講した。残りの３週間は萬井氏の研究室で光化学の研究を行った。
参加生徒は、長期間の生活を経験することにより、海外の大学で学ぶ楽しみを感じ、海外で生活する自信が付き、高校卒業

卒業生（萬井氏）による実験指導

後はアメリカの大学へ進学したいという希望を持っている。
エＳＳＨアメリカ海外研修

日時

令和元年10月28日㈪～令和元年11月２日㈯対象

理数科２年生４名・普通科２年生１名

場所

州立コネチカット大学、Bridgeport AquaCulture Science and Technology

内容ａ

州立コネチカット大学
昨年に引き続き、州立コネチカット大学化学科を２日間の日程で訪問した。萬井氏の専門分野である物理化学分野の講義を受講したり、研究室を見学や研究員の研究について質疑応答を行ったりした。今年度は、萬井氏の企画・指導により、近隣のWoodstock Academyから参加した現地高校生と一緒に光化学に関する実験を通したワークショップを体験した。また、本校
生徒の課題研究について発表し、質疑応答やアドバイスをいた

萬井研究室の研究員と一緒にだいた。
ｂ

Bridgeport AquaCulture Science and Technology
日本で言う高等専門学校のような形態の水産系・科学系の高校であり、昨年度に引き続いて訪問し、英語での課題研究のプレゼンテーション発表や質疑応答、施設見学を通じて英語による交流活動を行った。また、国際的な問題の解決に向けて共同で研究を進めることについての話し合いを行い、今後は生徒による共同研究を進めていく予定である。
英語での研究発表・質疑応答

－35－

６

ＳＳＨの成果普及⑴

仮説（目的）
本校や管理機関（愛媛県教育委員会）、大学等が主催する各種事業に本校生徒が参加し、研究発表をすることにより、本校ＳＳＨで開発・実践してきたプログラムの成果を広く公表し、県内の課
題研究のレベルアップに尽力するとともに、科学系活動の牽引に努める。また、さまざまな活動に
本校生徒・教員が積極的に参加することにより、本校ＳＳＨで開発・実践したプログラムの成果を普及させ、県内における理数系人材育成のために尽力する。
⑵

研究内容・方法ア

理数系教員育成支援プログラムア

目的
理数系教員を目指す大学生を対象に、高校生と一緒に実験・実習を体験することにより、次世代の指導者を育成する一助とする。
イ

内容

日時

令和元年10月２日㈬～令和２年１月15日㈬場所

松山南高等学校

参加者

理数科１年生

活動内容
毎週水曜日の放課後に実施する「サイエンスクラブ」の時間を利用して、愛媛大学の教員希望者を本校に招き、生徒とともに実験や実習を行った。実施内容は次のとおりである。
10月２日㈬血球（魚類・両生類）の観察（生物）

10月16日㈬酢酸の反応を通して触媒の働きに注目する（化学）11月13日㈬物体のはね返り（物理）

11月20日㈬結晶成長の観察（地学）

１月15日㈬角の三等分問題（数学）

10月16日案内ポスター

化学実習

イ

親子実験教室（愛媛大学主催）

ア目的
毎年夏休み期間中に愛媛大学理学部が開催している科学イベント「親子で楽しむ科学実験」に、

本校生物部の生徒が企画段階から参加し、小学生や保護者の方に実験・観察を通して科学の楽しさ
を伝える。
－36－

イ

内容

対象

生物部５名

日時

令和元年８月24日㈯、25日㈰場所

愛媛大学理学部

活動内容「ＤＮＡを抽出してみよう～自分のだ液からＤＮＡを取り出してみよう！～」のテーマで、本校生が参加した小学生と保護者に実験指導を行った。本校生は小学生に優しく教えながら、楽しく活動するとともに、実験の合間に、小学生の頃に理科が好きになったきっかけや、南高に進学して良かったことなどを語るサイエンスコミュニケーターとして、小学生やその家族と本校に進学してよかったことを語る１年生

交流することができた。
ウ 「集まれ！理系女子」女子生徒による科学研究発表会（ノートルダム清心学園
ア

四国大会

清心中学校清心女子高等学校主催）

目的
日頃の科学研究活動の成果の発表を通して、理系女子生徒間の友好・仲間意識を深め、理系女子の裾野の拡大およびネットワークの構築を図る。女性研究者の講演を通じて、ロールモデルを提供
し、キャリア形成につなげる。
イ

内容

日時

令和元年８月24日㈯場所

愛媛大学理学部

発表班

理数科２年水滴班「固体物を水面に落としたときにはね返る水滴の高さに関する研究」
参加生徒

理数科２年３名、１年３名

水滴班の発表エ

愛媛県高等学校教育研究大会理科部会（愛媛県高等学校教育研究会主催）

ア目的
県内の高校教員対象の研修会で、生徒が課題研究の成果を発表することで、ＳＳＨでの活動の成果を公表し県内に波及させるとともに、専門的な知見からの助言や指導を受けることによって研究内容のブラッシュアップを図る。
イ

内容

日時

令和元年12月23日㈪場所

愛媛県立松山東高等学校

発表班

理数科１年ビタミン班「異なる光条件下におけるシア

ノバクテリアに含まれるアスコルビン酸量についての研究Ⅱ」
ビタミン班の発表－37－

オ

えひめスーパーハイスクールコンソーシアム in 中予（愛媛県教育委員会主催）

ア目的
県内「スーパーサイエンスハイスクール」「スーパーグローバルハイスクール」「スーパープロ

フェッショナルハイスクール」の指定校などにおける先進的な教育活動の報告と意見交換を通して、研究成果の普及と深化を図るとともに、主体的に学び地域課題の解決に取り組もうとする気運を醸成する。
イ

内容

対象

県内中予地区の高等学校・中等教育学校・中学校の生徒及び保護者
日時

令和２年１月24日㈮場所

松山市総合コミュニティセンター

発表班

キャメリアホール

普通科２年森林班「100円グッズを活用した簡易的な人工林の健康診断―生物多様性の保全と減災の両森林班の発表立を目指して―」カ 「えひめサイエンスリーダースキルアッププログラム」サイエンスチャレンジ2019（愛媛県教育委員会、愛媛大学、愛媛県高等学校教育研究会主催）
ア目的
生徒が主体的に取り組んだ科学研究の成果の発表を通して、分かりやすく聞き手に伝える技術

や、科学的な視点で物事を考え議論する能力の育成を図る。また、生徒の思考力・判断力・表現力等を育て、科学に対する興味・関心を高める。
イ

内容

日時

令和２年２月２日㈰

場所

愛媛大学

発表班
「レーザー光の干渉による布の物理的性質の比較―天然繊維に着目して―」（物理）「固体物を水面に落とした時の水のはね返りに関する研究」（物理）「ゼーゲル式を用いた赤色釉薬の研究」（化学）「ヒドロキシ基の配置の違いが浸透現象に及ぼす影響」（化学）「アサギマダラの効率的な飛翔メカニズムの探究」（生物）「クモの牽引糸における破断強度とその増強」（生物）「素数の累乗と約数の総和の関係について～倍積完全数に迫る～」（数学）
生物クモ糸班の発表

キ

えひめ高校生ＳＤＧｓミーティング（本校主催）

ア目的
国連で採択されたＳＤＧｓ（持続可能な社会に向けた目標）の達成に向けて、愛媛の高校生に何ができるかを考え、お互いの取組をつなぎ合わせて共有し、新しい活動につなげていく。

－38－

イ

内容

対象

愛媛県内でＳＤＧｓやＥＳＤに関する取組をしている、または関心のある高校生

日時

令和２年２月９日㈰場所

松山南高等学校

会議室（本校主催）

参加校
土居、西条、今治西伯方分校、北条、上浮穴、八幡浜、宇和島東、小松、今治北、松山南
事例発表
宇和島東高等学校「What we can do against Water problem」
上浮穴高等学校「ヨーロッパの森や街から考える久万高原町」
西条高等学校「西条の歴史・文化に学ぶ」
松山南高校「目指せ、エシカルコンシューマー」
活動内容
小林修博士（愛媛大学国際連携推進機構・准教授）、常川真由美さん（えひめグローバルネットワーク・理事）を講師にお迎えし、各高校の事例発表、ワークショップやパネル
ディスカッションを行った。
ワークショップの様子

ク

研究成果報告会（本校主催）

ア

目的
１年間のＳＳＨの研究成果を、全校生徒や保護者、地域の方々に対して発表し、広く伝えることによって、活動の意義を再認識し、今後の課題を発見する機会とする。また、県内のＳＳＨ校がお互いの報告会に参加し、研究発表をすることにより、交流を深める。
イ

内容

対象

本校普通科・理数科１・２年生

日時

令和２年３月13日㈮場所

松山市総合コミュニティセンター

キャメリアホール

活動内容
海外研修報告、理数科１年英語プレゼン、理数科２年課題研究、普通科２年課題研究、西条高校、
宇和島東高校の口頭発表、理数科・普通科１・２年生のポスター発表（普通科、理数科代表班）
ケ

科学系部活動交流（本校主催）

ア目的
自然科学系部活動が盛んな県内の高校を訪問し、部活動の生徒交流を行うとともに、相互に研究発表を実施し、科学研究に対するモチベーションの高揚を図る。また、希望する一般生徒も参加することによって、科学系部活動の紹介や普及に努め、科学の裾野を広げることにつなげる。
イ

内容

対象

自然科学系部活動所属生徒、希望生徒

日時

令和２年３月21日㈯場所

愛媛県立長浜高等学校

活動内容

ポスター発表の様子（H30年度）－39－

他校との交流を通して、研究発表の技術を深め、自主的かつ探究的な態度が習得できるように、相互のポスター発表や質疑応答を行う。また、長浜水族館の見学も行う。
⑶

検証
県内外の高校生が互いの課題研究を発表したり、質疑応答したりすることによって、交流を深めるとともに研究内容を深化することができた。また、普通科の生徒も、校外で発表する機会について高い関心を持っている（資料１の⑵のイ）。それぞれの行事には、ＳＳＨ校に限らずいろいろな学校からの参加も増えており、地区や校種が異なる生徒や教員どうしが交流することでお互いに刺激を受けるよい機会となっており、県内の科学系人材の育成に尽力することができている。また、一般からの参加者の年齢層も幅広く、発表の参観や実験等に参加することで高校生の活動の魅力に触れていくことができており、地域の科学教育の推進に貢献することができている。

７

事業評価

⑴

評価方法

ア

仮説（目的）
ルーブリックを用いた評価を行うことによって、生徒の活動を多角的な視野から評価することができる。また、評価基準を明確にすることで、すべての教員が課題研究について共通認識を持ち、指導に取り組むことができる。評価基準を公表することで、生徒それぞれが日頃の研究活動や成果の発表について到達目標を設定して、目標達成のために努力できる。
イ

研究内容・方法

ア

事業評価のための客観的評価項目の検討
第４期５年次の本校ＳＳＨ事業の実態を客観的に評価するために、四つの観点（科学的探究能力の育成、国際的視野の育成、キャリアデザイン能力の育成、地域に対するアイデンティティの醸成）に注目して、評価方法を検討した。
イ

課題研究におけるルーブリック評価の推進
昨年度に引き続き、愛媛大学教育再生加速プログラム高大接続推進委員会「課題研究」評価ワー

キンググループに参加して作成したルーブリックを基に、ルーブリックを活用した課題研究指導法のあり方や評価基準の検討を進めた。ＳＳ・ＣＲにおいては、昨年度同様、発表会ごとにルーブリッ
クを用いた評価を行った。また、簡易版ルーブリックを用いて生徒による相互評価や自己評価の機会を増やした。さらに、３年生ＳＳ・ＣＲにおける論文執筆において、ルーブリックを用いたプロセス評価を年２回行い論文の完成度を高めることを目指すとともに、２年生ＳＳ・ＣＲにおいて活動状況を生徒自ら振り返り改善していくために、プロセス評価を年２回実施した。
ウ検証
表１に示すように、第４期開始当初と比較して、事業実施の成果が上がってきているといえる。

科学系コンテストにおける好成績は、校内発表会におけるルーブリック評価や、３年生ＳＳの論文
執筆時における生徒自身によるプロセス評価など、客観的基準に基づいた反省・改善・挑戦の繰り－40－

返しが効果的であったと考える。また、昨年度に引き続き今年度も普通科ＣＲの課題研究からもすぐれた作品が発表された。うち２件は全国上位入賞を果たした。指導のノウハウや生徒自身の課題
研究への取組姿勢などに理数科から普通科への波及が見られている。
表１

観

点

科学的探究能力の育成
国際的視野の育成
キャリアデザイン
能力の育成
アイデンティティ
の醸成⑵

４つの観点における客観的評価例

第４期１、２年次 第４期３～５年次
平均（延べ数）
平均（延べ数）3.5
16.5
全国規模の科学系コンテスト入賞数（内、ＣＲから０）（内、ＣＲから４）
英語によるプレゼンテーションまた
40
95.5
は海外研修参加人数
ＡＯ・推薦入試を活用した国公立大 理数科
８ 理数科
8.7
学合格者数
普通科理系 14 普通科理系 20.0
1544
愛媛大学開講の高大接続科目または（高大接続科目（英） （高大接続科目（英・愛媛大学ＧＳＣ参加人数
のみ実施）数）・愛大ＧＳＣ
評

価

項

目

生徒の変容
毎年ＳＳＨ事業に対するアンケートも行っている。ＳＳＨ事業に対する理数科生徒の満足度については、例年高い評価を得ているが、今年度は特に研究室体験、台湾科学交流研修、関西研修の満足度が向上した。また、普通科生徒のＳＳＨ事業に対する関心も高く、昨年度にくらべて今年度は
特にサイエンスミーティング、親子実験教室、英語プレゼン・台湾研修への関心が高くなっており、社会への理解・関心と主体的に関わる態度の育成につながっていることがうかがわれる。ＣＲ代表
班が愛媛県や西条高校主催の発表会でステージ発表するなど、普通科生徒の課題探究力やプレゼン
テーション能力の向上も実感できた。
また、表２に示す科学系コンテストを始め、各種コンテストに積極的に参加している。
表２

各種コンテスト参加人数

物理チャレンジ
全国高校化学グランプリ

平成28年度
６名
３名

平成29年度日本生物学オリンピック

９名

11名

４名

数学甲子園

平成30年度
１名
12名
12名
優良賞
（理数科１年生）
20名

令和元年度
２名
12名
９名
12名

平成28年度から愛媛県高等学校文化連盟に自然科学部門が新たに設立され、愛媛県高等学校総合
文化祭では、生物部門で本校が優秀賞を受賞し、４年連続の全国大会出場となった。また、全国高等学校総合文化祭自然科学部門研究発表化学部門で本校が奨励賞を受賞した。
論文応募も積極的に行った。
「第63 回日本学生科学賞愛媛県審査」で愛媛県市町教育委員会連合
会長賞１点、優秀賞２点を受賞した。
「第11回坊っちゃん科学賞研究論文コンテスト」では優秀賞
１点、優良入賞１点、入賞３点を受賞した。
「第18回神奈川大学全国高校生理科・科学論文大賞」
では努力賞１点を受賞した。
「生活をテーマとする研究・作品コンクール」では優秀賞を受賞した。
「朝永振一郎記念第14回筑波大学『科学の芽』賞」では奨励賞1点、努力賞３点を受賞した。
普通科ＣＲの進展に伴い、地域活性化をテーマとしたものや統計学を駆使した課題研究の全国入－41－

賞が目立ち始めている。
「統計データ分析コンペティション」では優秀賞、「愛媛大学社会共創コン
テスト2019研究・探究部門」では準グランプリ、「第３回和歌山県データ利活用コンペティション」
ではデータ利活用賞、「第67回統計グラフ全国コンクールパソコン統計グラフの部」では佳作を受賞した。
進路については、ＳＳＨ事業開始後、キャリア教育や課題研究を通して自己の興味・関心を深めることによって進路志望をより明確にできるようになった。その結果、昨年度に引き続きＡＯ入試
や推薦入試を利用し、多くの生徒が合格している。

Ⅳ
１

研究開発の評価

令和元年度の評価
普通科課題研究に関しては、昨年度「ＣＲ」（普通科課題研究）１期生が卒業したことにより確立することができた指導方法を継続して実践し、全校体制の指導を行うことができた。また、課題研究での経験や成果、キャリアデザインを生かして進路決定をしたり、大学受験に活用したりする生徒も増加した。普通科課題研究がより深化したことにより、昨年度に続いて全国で上位の賞を受賞した研究も複数生まれ、特に、統計的手法を取り入れた研究について、研究内容、指導方法ともに確立させることができた。また、県内外の大学や企業等から指導を受ける体制を強化することができた。研究テーマの設定については、生徒が主体的に研究に取り組み、同時に教員の意識も高まってきている。外部との連携が強化され、有益なアドバイスや指導をいただいたことも成果につながっている。理数科課題研究については、校内においては、異学年間の交流機会を増やし、積み重ねられた経験を継承することができた。また、高大連携事業や高大接続に関する事業を通じて培った能力や探究心を生かして、主体的かつ継続的に研究に取り組むことができた。研究の成果についても積極的に科学系コンテスト等に応募し、多くの入賞を果たすことができた。
愛媛大学との連携については、従来の高大連携から高大接続に深化する事業について生徒の積極的な取組が見られた。本年度、新たな高大接続科目が追加開設され、受講者も平成30年度の25名か
ら本年度は31名に増加し、参加した生徒は主体的に学習に取り組み、単位を修得した。グローバル
サイエンスキャンパス（ＧＳＣ）については、昨年度までの愛媛大学、広島大学に加えて東京大学のＧＳＣに挑戦する生徒が現れた。継続的に大学に通って講義を受講したり実習に参加したり、海外での研修や学会での発表に参加したりと、多くの貴重な経験をしている。
国際性育成については、昨年度に続いてＳＳＨアメリカ海外研修を実施し、本校ＳＳＨ１期生である卒業生が勤務するコネチカット大学での研修期間を延ばし、充実した内容の研修を行うことができた。台湾の高校との交流についても、本校の姉妹校である台北市立建國高級中學とは相互に訪問する交流をさらに深めることができた。また、アメリカ、台湾の高校とは、今後国際的な課題についての国際共同研究を進める基盤を構築することができた。昨年度から急激に増加した海外研究の参加者の経験や成果を校内の他の生徒に報告する機会を設けているが、その内容に触発されるよ
うに、多くの生徒が海外での研究に興味を示し、挑戦しようとする気運が生まれている。
事業評価については、具体的な数値化などを用いて事業の見える化に取り組み、事業の評価に取
り組んだ。
－42－

２

今後の開発の方向
普通科課題研究については、より生徒が主体的に取り組み、かつ今後の社会で必要とされる資質や能力を育成していく必要があると考える。特にこの２年間で確立した統計的手法を用いた研究やその指導について研究開発を進めていく予定である。理数科課題研究については、これまで培った指導方法等を継続するとともに、ＧＳＣとの相乗効果をさらに高めるような課題研究のあり方について研究・実践をしていく予定である。また、追跡調査によりＳＳＨ卒業生の多くが研究者として活躍しており、卒業生が勤務する大学の研究室との連携を深めるなど、ＳＳＨでの人的資源を生かした活動を実施する予定である。
国際性育成については、海外の学校との交流を深めることができたので、今後は国際共同研究の推進や、海外での成果発表や海外で活躍する資質の育成に向けた取組をしていきたいと考えている。
事業評価については、長期にわたり取り組んでいるＳＳＨ事業の検証のための評価方法やＰＤＣ
Ａサイクルの確立に向けて、さらに研究を進めていきたい。
３

第４期全体の成果と課題・今後の展望⑴

普通科課題研究について【成果】
普通科課題研究の実施に際しては、第３期までの13年間における理数科生徒を対象とした指導の成果と実績の蓄積を生かす工夫や指導体制の整備を行った。特に、情報処理室やパソコンの台数に制限があるため、実施当初から学校図書館の絶大なる支援をいただいた。課題研究においては根拠のある書籍や文献を重要視する指導を推進し、書籍を通して主体的に考えるために各クラスの課題
研究の拠点を図書館にするよう工夫した。また、生徒のニーズに対応するため、課題研究に関する図書を大幅に増冊したり、図書館内にテーマごとの資料コーナーを開設したりしたことが、生徒の興味関心や科学的探究能力の向上に大いに役立った。このように学校図書館の支援・協力を受けながら課題研究を実施する体制を構築できたことは、第４期の大きな成果の一つであると考えている。
また、指導に当たっては、前年度の反省を元に、毎年改善を加えながら校内の指導体制を構築するとともに、大学や地域の専門機関等の指導助言を受けることができる体制を構築した。特に、第４・５年次には統計学の手法を用いた課題研究を推進することで、普通科生徒が行った課題研究がコンテスト等で全国上位入賞を果たすようになってきた（Ｈ30年度：５件、Ｒ01年度：４件）
。
表１

年

度

平成30年度

令和元年度

コ

普通科生徒の課題研究の受賞

ン

テ

ス

ト

名

結

果

地方創生☆政策アイデアコンテスト（内閣府）

全国ベスト４

統計データ分析コンペティション（総務省）

全国第３位

第９回データビジネス創造コンテスト（慶應義塾大学）

全国第２位
全国第３位

生活をテーマとする研究・作品コンテスト（東京家政大学）

所長賞

統計データ分析コンペティション（総務省）

全国第２位

第67回統計グラフ全国コンクール（公益財団法人統計情報研究開 パソコン統計グ
発センター）
ラフの部 佳作
第３回和歌山県データ利活用コンペティション（和歌山県）

全国第２位

第14回筑波大学「科学の芽」大賞（筑波大学）

努力賞

－43－

【課題と今後の展開】指導の実施に当たって、改良・改善を加えながら実施することで、本校にとって有効な指導体制を構築することができ、各種コンテストで入賞する成果を上げることができるようになった。しかし、全体的には、調べ学習の域を脱することができていなかったり、論理的で質の高い研究が少な
かったりしていることが課題として挙げられる。そこで、昨年度、本年度と成果を上げ、指導の内容や方法が確立しつつある統計的な手法を用いた課題研究を行わせることで、論理的な見方や考え方を身に付けさせるとともに、これからの新しい時代に必要とされるデータを利活用することができる資質の育成を進めていく必要があると考えている。
⑵

理数科課題研究について【成果】
理数科生徒は、愛媛大学との高大連携事業において科学的探究能力を高めており、高いレベルを目指して課題研究に取り組んでいる。また、高大接続を推進し、愛媛大学を中心としたグローバル
サイエンスキャンパスでの学習や活動との相乗効果により探究心がさらに高まり、意欲的に科学系コンテストに挑戦するようになり、年次を重ねるごとに全国レベルでの入賞も増加した。理数科生
徒はＳＳＨでの活動での経験や培った能力、キャリアデザインを生かし、志望する大学のＡＯ、推薦入試に意欲的に挑戦しており、第４期の４年間を総合して、全体の24.3％が合格している。（普通科理系は18.4％）【課題と今後の展開】
長年実施してきた愛媛大学との連携事業や課題研究への取組の成果として、科学的探究能力や問題解決能力の向上が図られた。理数科入学生がもつ研究意欲や能力をさらに伸長させるために、より専門的な内容について大学の研究室から直接的に、また継続的に指導を受ける体制を構築していきたい。
⑶

国際性育成、海外交流について【成果】
第２期ＳＳＨから継続実施している国際性育成に関する事業について、平成25年度からの研修先である台湾での高校との交流をさらに深めることができた。台湾のトップレベル校であり国際オリンピック等での多くの入賞経験がある台北市立建國高級中學との交流は本年度で７年目となり、これまでで９回訪問し、互いの課題研究を英語で発表し質疑応答や協議をしたり、授業参加をしたりすることにより科学交流を深め、平成29年度には姉妹校の提携を結ぶことができた。平成30年度からは建國高級中學からも生徒が来校し交流活動を行うなど、持続的な関係を構築することができた。
また、桃園市立武陵高級中学（本年度で６年目の交流）やBridgeport Aquaculture Science andTechnology（本年度で２回目）との科学交流も深まり、来年度から複数国の高校と国際的な問題に関する共同研究を行う基盤を構築することができた。台湾の学校との科学交流の他に、平成30年度から開始したＳＳＨアメリカ海外研修や、その他のプログラム等で海外での研修や研究発表に多くの生徒が参加するようになり、参加した生徒の影響を受けてさらに多くの生徒が世界の舞台に挑戦しようとする気運が生まれてきた。
【課題と今後の展開】海外研修での訪問校との長年にわたる交流により両校の良好な関係を築くことができたが、交流活動にとどまらない、さらに持続的かつ継続的な活動として、国際的な問題であるＳＤＧｓに関す－44－

る共同研究を実施するために、ＳＮＳやSkype等を利用して、１年間を通じて継続して情報交換、情報共有していく必要がある。台湾、アメリカ合衆国における交流校はどちらも国際オリンピック
やＩＳＥＦ等での上位入賞経験が豊富であり、お互いが訪問したときや海外の科学系大会での発表を通じて、国際大会で評価される研究手法や研究倫理を習得する必要がある。
⑷

高大接続に関する事業について【成果】
ＳＳＨ開始当初から推進している愛媛大学との高大連携については、最先端・世界規模の研究に対する生徒の興味・関心を高めさせ、科学的探究能力を育成するために充実した内容の高大連携授
業や研究室体験等を実施してきた。高大連携事業での学習や活動、経験は参加した生徒にとって様々な能力の向上のために役立っており、課題研究やキャリアデザイン、そして卒業後の諸活動に大いに役立っている。平成28年度からは愛媛大学の大学教育再生プログラムの中で高大接続科目が設置され、本校生徒は主体的に参加し科目履修生として大学に定期的に通い、多くの学生が学び、単位を修得した。また、平成30年度からは愛媛大学、広島大学、東京大学のグローバルサイエンスキャンパスにも主体的に挑戦し、選抜された生徒が定期的に大学に通い課題研究を行う体制を構築することができた。そのうち、６名の生徒は大学から選抜され、海外での研修に派遣されたり、学会で発表したりすることができた。
【課題と今後の展望】
愛媛大学との連携をさらに深め、本校生徒のグループが定期的に大学の研究室に通い継続した研究を行うことができる体制や、ＳＳＨの卒業生が所属する大学研究室と連携して、大学で直接指導を受けたり、ＳＮＳやSkype等を利用して遠隔指導を受けたりする体制を構築する。そうすることで、課題研究のレベルアップを図るとともに、校内で行う課題研究とＧＳＣでの活動の相乗効果をさらに発展深化させることができると考えている。
⑸

事業評価及び改善について【成果】
課題研究における評価のために、愛媛大学と県内のＳＳＨ指定校が連携して課題研究評価ワーキ
ンググループを編成し、ルーブリックスケールの作成やその活用方法について研究を重ね、ルーブ
リックによる評価を実施することができた。また、本校では独自に改編してルーブリックプロセス
評価を作成し、活用することで、研究の進捗状況や生徒の変容を把握し評価や指導に役立てる体制を構築することができた。事業全体の評価については、生徒、保護者、本校職員を対象としたアン
ケートを実施し集計結果の経年比較やＳＳＨ運営指導委員会の意見を基に事業評価を行った。また、客観的な指標として、生徒の進学実績やコンテストの入賞など目に見えるわかりやすい数値目
標を設定しその達成度から事業の評価を行ってきた。
【課題と今後の展望】
課題研究におけるルーブリックを用いた評価の効果は十分に期待できるため継続し、さらには本校のキャリアデザインファイル、キャリアパスポート、デジタルポートフォリオの併用による評価
方法について研究する必要がある。事業全体については、事業の項目を客観的に評価するための指数（Index）を開発し、それをもとに事業改善を行うＰＤＣＡサイクルを確立させる必要がある。
また、生徒の論理的思考力を測るための評価問題を作成、実施することで生徒の変容や成長を把握することができると考えている。

－45－

❹

関係資料

１ ＳＳＨ事業評価アンケート結果(1) 保護者アンケート
令和２年２月に１～３年全クラスの保護者に対してアンケート調査を行った。有効回答者数ｎは 637 名である。全アンケート結果について t 検定を前年との比較で行い、その値を掲載している。
ア 理数科のみの設問（有効回答者数ｎ=83）（ア）理数科教育に期待すること（思うを２点、思わないを１点で集計。◎印は有意な差があるもの。
）
質問事項

H 30平均R 01平均差

t値

p値

1 理数系への進学指導を充実してほしい。

1.85

1.93

0.080

0.256

19%

2 文型への進学にも配慮してほしい。

1.57

1.43

-0.1400.017

13%

3 難関大学への進学指導を充実してほしい。

1.74

1.72

-0.020-0.03081%

4 施設見学などの体験的学習を多く取り入れてほしい。

1.98

1.88

-0.098-0.332

2%

5 不得意なところを丁寧に補ってほしい。

1.98

1.99

0.009

0.036

71%

6 少人数授業を取り入れてほしい。

1.76

1.71

-0.050-0.09254%

7 コンピュータに関する教育を充実してほしい。

1.91

1.89

-0.023-0.07366%

8 習熟度別学習を取り入れてほしい。

1.89

1.80

-0.098-0.27412%

9 科学を学ぶものとしての心の教育を取り入れてほしい。

1.96

1.77

-0.188-0.548

0%

R1

H30

理数科教育に期待すること

1
2
3
4
5
6
7
8
9

結果

◎

◎

理数科教育に期待すること

1
2
3
4
5
6
7
8
9
0%

20%

40%

60%

思う

思わない

80%

100%

0%

20%

40%
思う

60%

80%

100%

思わない

（イ）本校理数科の印象（思うを２点、思わないを１点で集計。◎印は有意な差があるもの。
）
質問事項

H 30平均R 01平均差

t値

p値

1 理数系への進学指導が充実している。

1.93

1.90

-0.031-0.10054%

2 文系進学にも道が開けている。

1.36

1.47

0.117

-0.07722%

3 難関大学への進学指導体制ができている。

1.74

1.69

-0.046-0.07160%

4 体験的な学習の機会が多い。

2.00

1.92

-0.084-0.2991%

5 不得意なところを補充してもらえる

1.57

1.64

0.073

0.076

44%

6 クラス替えがなく、クラスのまとまりがある。

1.82

1.90

0.078

0.232

25%

7 理数科はいろいろな行事で活躍している。

1.86

1.81

-0.054-0.13944%

8 保護者と学校との連携ができている。

1.68

1.79

0.106

0.215

22%

9 生徒と担当教師とのコミュニケーションがとれている。

1.80

1.93

0.122

0.367

7%

10 科学を学ぶものとしての心の教育ができている。

1.70

1.76

0.055

0.114

52%

R1

本校理数科の印象

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

H30

本校理数科の印象

40%

50%

結果

◎

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0%

10%

20%

30%

40%

50%

思う

思わない

60%

70%

80%

90%

100%

0%

10%

20%

30%

思う

－46－

60%

思わない

70%

80%

90%

100%

理数科に期待することで「4 体験的学習の機会を多く取り入れてほしい」「9 科学を学ぶものとしての心の教育を取り入れてほしい」が前年より減少しているが、割合としては高い数値を一昨年度から維持できている。理数科の印象で「1 理数系進学指導が充実」、「4 体験的な学習の機会が多い」「６クラスのまとまりがある」「生徒と教師のコミュニケーションが取れている」は高い割合を維持できている。理数科の取組に対して良好な理解と評価をいただいており、期待も大きいことが分かる。
イ 普通科・理数科共通の設問（有効回答者数ｎ＝632 内：普 549、理：83）（ア）スーパーサイエンスハイスクール（以下 SSH）の指定について
第Ⅳ期からスタートした普通科における課題研究は３学年全てで実施している。その活動の様子は本校ホームページや、年度末の研究成果報告会で発表する形でお知らせしている。その中で、SSH 指定に関するアンケ
ート結果は次の通りである。知っているを１点、知らないを２点で集計している。
質問事項

H 30平均R 01平均

差

t値

p値

結果

1 S S H 指定を知っている。

1.85

1.94

0.094

1.254

0%

◎

3 普通科も対象であることを知っている。

1.65

1.71

0.063

0.400

2%

◎

R1

SSH指定の認知度

R1

H30 SSH指定の認知度

知ら
ない
6%

知ら
ない
15%

知ら
ない
29%

知っ
てい
る
85%

知っ
てい
る
94%

普通科対象について

H30

普通科対象について

知ら
ない
35%

知っ
てい
る
71%

知っ
てい
る
65%

「SSH 指定を受けていることを知っている」「普通科も対象であること」を知っている保護者が多く、前年から有意な差が現れている。SSH 専用ホームページの効果も大きいと考えられる。
（イ）SSH 指定に対する「期待」について（思うを２点、思わないを１点で集計。◎は有意な差があるもの。
）
質問事項

H 30平均R 01平均差

t値

p値

1 国の科学技術立国の政策に協力できることに意義を感じる。

1.79

1.80

0.019

0.782

45%

2 将来、理数系に進むのにとても役に立っている。

1.91

1.92

0.006

0.897

76%

3 研究職を目指す生徒が育つと思う。

1.88

1.90

0.024

1.369

26%

4 日頃の学習意欲によい影響を与えると思う。

1.82

1.88

0.058

0.519

0%

校外
5 S S H の活動で郊外に出ることが多く、社会性が身につくと思う。

1.85

1.87

0.013

0.122

51%

6 課題研究や研究施設見学などの経験が、大学の推薦入試なでに有利になると思う。

1.86

1.89

0.029

0.312

14%

7 S S H の指定を受けていることで、理数科の魅力が増していると思う。

1.86

1.89

0.028

0.392

15%

8 行事が増えて生徒全体が落ち着かなくなるのではないかと心配している。

1.24

1.22

-0.0240.510

33%

9 S S H の指定を受けてもあまり変わらない。

1.18

1.23

0.051

0.044

4%

10 理数以外の教科の学力が落ちるのではないかと心配している。

1.24

1.23

-0.012

0.861

64%

R1

H30

SSHに対する期待

結果

◎

◎

SSHに対する期待

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0%

20%

40%

60%

思う

思わない

80%

100%

0%

20%

40%
思う

60%

80%

100%

思わない

「5 校外に出ることが多く社会性が身に付くと思う。
」「6 課題研究や研究施設見学などの経験が大学の推薦入試などに有利になると思う。
」「7 理数科の魅力が増すと思う。
」の割合が高い状態を維持している。
「4 日頃の学
習意欲に良い影響を与えると思う」は昨年よりも割合が高く有意差も見られる。SSH 指定は好意的に受け取られており、理数系への進学を考える生徒の保護者にとっては期待されている。理数科の生徒とってだけでなく、普通科の生徒にとっても校外に出たり、課題研究をしたりする機会があり、その点も保護者に評価されている。
－47－

(2)生徒アンケート
令和２年２月に、１～３年全クラスにアンケートを実施した。その結果について主なものを取り上げ、分析した。なお、有効回答数ｎは普通科 785 人、理数科 109 人である。
ア 理数科のみの回答（ｎ＝109）について○SSH 事業の満足度について（良かった４点、どちらかと言えば良かった３点、どちらかと言えば良くなかった
２点、良くなかった１点で集計。
）
質問事項

H 30平均R 01平均

差

t値

p値

結果

1 ＳＳ（スーパーサイエンス）

2.41

3.59

1.178

5.317

0.00%

◎

2 台湾科学交流（２年のみ）

1.95

3.42

1.469

2.061

0.00%

◎

3 サイエンスミーティング

2.36

3.47

1.104

2.809

0.00%

◎

4 親子実験教室

2.30

3.50

1.202

0.974

0.00%

◎

5 英語プレゼン研究発表会（１年のみ）

2.45

3.41

0.956

1.353

0.00%

◎

6 関西研修（１年のみ）

2.49

3.80

1.313

4.596

0.00%

◎

7 研究室体験

2.23

3.73

1.494

4.292

0.00%

◎

8.1 高大連携授業

2.36

3.62

1.265

5.317

0.00%

◎

R01

H30

SSH各事業の満足度

66

1

28

42

1

2

55

36

5 4

2

3

50

47

21

3

05

4

23

6 3

5

23

60

4

35

53

5

38

6

84

14

76

7
67

8

30

0%
20%
40%
良かった
どちらかと言えば良くなかった

13

15

48

14

26
40

6

40

7

44

3

8

40

14

32

15
19

30

02

17

28
9

12

20
39

14

14

12

27

20

0%
20%
40%
良かった
どちらかと言えば良くなかった

60%
80%
100%
どちらかと言えば良かった
良くなかった

32

24

26

02

22

SSH各事業の満足度

39

28

60%
80%
100%
どちらかと言えば良かった
良くなかった

今年度は昨年度以上に平均点で 3 点を超える高い評価が得られている。
「2 台湾研修（2 年）」「6 関西研修（1年）」「7 研究室体験」は特に評価が高かった。生徒にとってはどの事業も意義は高かったものと思われる。
イ 普通科生徒のみの回答（ｎ=785）（ア）SSH 事業への関心度（関心がある４点、どちらかと言えば関心がある３点、どちらかと言えば関心がない
２点、関心がない１点で集計。◎は有意な差があるもの。
）
質問事項

H 30平均R 01平均差

t値

p値

1 S S （スーパーサイエンス）

2.47

2.57

0.104

17.53411.82%

2 サイエンスミーティング

2.09

2.46

0.372

0.848

0.00%

◎

3 親子実験教室

1.96

2.35

0.392

-0.6460.00%◎◎

4 英語プレゼン・台湾研修など

2.35

2.59

0.241

-0.1980.00%

5 研究室体験

2.61

2.53

-0.081

1.991

9.40%

6 高大連携授業

2.58

2.54

-0.0422.210

55.87%

R01
1

12

2

8

3

10

H30

SSH事業への関心度

47

29

44

36

33

41

12

12

1

12

2

5

16

3

4

SSH事業への関心度

38

33

24

17

46

20

24

44

11

32

31
39

18

4

16

41

28

14

4

5

15

39

32

14

5

20

38

27

15

6

14

42

32

13

6

19

38

28

15

0%

20%
40%
良かった
どちらかと言えば良くなかった

60%
80%
100%
どちらかと言えば良かった
良くなかった

0%

20%

40%

関心がある
どちらかと言えば関心がない

－48－

結果

60%

80%

100%

どちらかと言えば関心がある
関心がない「1SS」「2 サイエンスミーティング」「5、6 高大連携に関わる事業」は昨年に続き高い割合を維持できている。
普通科の生徒にとって非常に魅力的な事業であると見られ、今後も継続していきたい。
（イ）チャレンジリサーチ（CR）について
質問事項
7 C R の満足度

R01

CRの満足度5%

H 30平均R 01平均

差

t値

p値

2.76

2.83

0.063

0.861

15.73%R01

H30 CRの満足度
7%
良かった

25%

来年度のCRへの期待度
11% 11%

H30 来年度のCRへの期待度

24%

どちらかと言え
ば良かった

53%

53%

25%

何となく楽しみだ27%

どちらかと言えば良くなかった

大変楽しみだ

11% 10%

16%

17%

結果

52%

あまり期待できない53%

全く興味がない

良くなかったCR の満足度については、良かったを 4 点、どちらかと言えば良かったを 3 点、どちらかと言えば良くなかったを 2 点、良くなかったを 1 点とした場合、有意な差はなく、満足度が高い状態が続いている。
来年度の CR への期待度については、昨年度に続き、約 8 割の生徒が期待していると答えており、多くの生徒が意欲的に取り組んでいる状況が現れている。CR も試行錯誤を繰り返しながらより良い実施方法、内容を検討している。その効果が現れている。
(3) 本校教職員アンケート
令和元年年２月に、本校教職員に対してアンケート調査を実施した。なお、有効回答数ｎは 43 名である。
ア 理数科生徒の資質について（非常に高い４点、やや高い３点、やや低い２点、非常に低い１点で集計。
）
質問事項

H 30平均R 01平均差

t値

p値

1 生活体験

2.97

2.81-0.1561.036

30.31%

2 人間性

2.53

2.73

0.198

-1.35517.87%

3 教科基礎力

2.52

2.50

-0.0170.136

89.17%

4 リーダーシップ

2.63

2.83

0.206

-1.33918.42%

5 進路決定力

3.14

3.23

0.087

-0.72047.37%

6 特定の学問分野への興味・関心

3.63

3.65

0.018

-0.18485.41%

7 課題探究能力

3.34

3.40

0.056

-0.45764.88%

8 独創性、発想力

3.20

3.33

0.129

-0.96733.64%

9 情報の収集・整理・処理能力

3.05

3.07

0.021

-0.17386.28%

10 プレゼンテーション能力

3.41

3.48

0.069

-0.58056.34%

11 論理的思考力

2.93

2.98

0.045

-0.42067.56%

12 社会への理解・関心と主体的に関わる態度

2.53

2.81

0.289

-1.995

4.89%

R01

19
45
1
2
10
56
48
3 2
19
50
4
30
5
6
65
47
7
42
8
19
69
9
10
50
12
74
11
16
49
12
0%

20%
非常に高い

H30

理数科生徒の資質について

40%
やや高い

33
32
48
26
63
35
47
51

60%
やや低い

48
35

2
2
2
5
8 0
0
7 0
5 2
12 0
20
14 0
0

80%
100%
非常に低い

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

43

36

51
62

37

63
53

41
54

33
61

42

49

0%

－49－

8

40
50

22
69

37

47
20%
非常に高い

0

26

52
42

26

12
7

◎

理数科生徒の資質について

22
10
5
8

結果

40%
やや高い

60%
やや低い

2
5
12 0
0
7 0
13 0
0
17
8 0
0
19
8

80%
非常に低い

100%

昨年度と比較して有意差のある増減は少ないが「特定の学問分野や研究テーマに対する興味・感心」や「課題探求能力」「プレゼンテーション能力」は高いと評価となっている。課題研究を通してそれら資質が伸張していると考えられる。
「社会への理解・関心と主体的に関わる態度」は高い評価であり、昨年度と比べて有意差のある増加となっている。生徒が SDGs の視点を持って自分自身の課題研究に取り組めている状況を示している。
イ SSH 指定の成果と課題（ア）SSH 事業の成果（よく思う４点、やや思う３点、あまり思わない２点、思わない１点で集計。
）
質問事項

H 30平均R 01平均差

t値

p値

1 国の科学技術立国の政策に協力することができた。

2.92

3.15

0.230

-1.576

11.83%

2 将来理数系に進むのにとても役に立った。

3.34

3.40

0.061

-0.50161.72%

3 研究職を目指す生徒が育った。

3.15

3.18

0.022

-0.15587.69%

4 日頃の学習意欲によい影響を与えた。

2.98

2.93

-0.0550.365

71.62%

5 校外
郊外に出ることが多く社会性が身についた

3.11

3.07

-0.0450.280

78.00%

6 課題研究や研究施設見学の経験が大学入試に有利になった。

3.55

3.50

-0.0500.486

62.79%

7 理数科の魅力が増した。

3.28

3.42

0.135

-0.95933.97%

8 行事が増えて生徒全体が落ち着かなくなるのが心配である。

2.85

2.49

-0.364

1.932

5.62%

9 対象生徒の理数以外の教科の学力が落ちることが心配である。

2.15

2.07

-0.0790.476

63.52%

R01
1

SSH事業の成果

55

43

3
5

24

52
50

7

49

47

2

3

3

2

4

5

5
6

22

7

20%

40%

60%

よく思う

やや思う

あまり思わない

80%

100%

10 0

46
55
46

36

18

3

11

7
20

42

57

16

15

36

33

3

8

45

43

思わない

0

14

58

29
23

0%

5

25

43
44

9 0 8

29

61

SSH事業の成果

27

8

12

40

37

12

1

0

50

9 2 7
0%

12

56

28

6
8

13

50

35
21

0
30

12

61

27

2
4

H30

結果

44

47
20%

40%

60%

80%

よく思う

やや思う

あまり思わない

100%

思わない

前年との有意な差はみられなかったが、全体的に高評価が得られている。
「2 将来理数系に進むのにとても役立った」や「6 課題研究や研究施設見学などの経験が大学の推薦入試などに有利になった」が昨年に続いて高評価である。また、「7 理数科の魅力が高まった」においても高評価が得られている。SSH での取組が生徒の進路保障をし、キャリアデザインをする上で大きく役立っていることを表している。

（イ）今後必要な重点的取組（よく思う４点、やや思う３点、あまり思わない２点、思わない１点で集計。
）
質問事項

H 30平均R 01平均差

t値

p値

1 理数科目の指導内容・方法の工夫・改善

3.12

2.81

-0.311

1.859

6.66%

2 理数以外の科目の指導内容・方法の工夫・改善

3.19

3.02

-0.162

1.039

30.21%

3 実験・実習の強化

3.09

2.90

-0.185

1.153

25.21%

4 大学・企業との連携

3.29

3.02

-0.2651.609

11.15%

5 理数科目に重点を置いた教育課程の開発

2.91

2.76

-0.1520.977

33.12%

6 小中学校との連携

2.72

2.90

0.178

-1.18323.97%

7 校内・他校への効果の波及

3.13

3.17

0.033

-0.22582.23%

8 学力の向上

3.47

3.24

-0.2291.505

13.61%

9 国際性育成事業の取組

3.19

3.12

-0.0710.550

58.34%

－50－

結果

R01
1

21

45

2

51
33

5

14

6

15

52

32

56

22

5

3

30

21

5

4

5

5

22

2

6

21

7 2

7

5

8

7 2

9

29
20
62

40

48

24
0%

50

2

63

8
9

33

5

42

29

7

1

17

49

22

4

7

67
20%

40%

よく思う

やや思う

60%
あまり思わない

今後必要な重点的取組

7

26

29

3

H30

今後必要な重点的取組

80%

100%

14
44

思わない

3
23

35

よく思う

やや思う

60%
あまり思わない

2
7 2

62
40%

3

41
35

20%

3

24

34

29

4
8

50

57

0%

10 2

53
44

40

3

14

7 2
80%

100%

思わない

昨年との比較で有意の差は見られなかった。
「7 校内・他校への効果の波及」「8 学力の向上」「9 国際性育成事
業の取組」に重点的に取り組むべきという意見が多い。これからの時代に必要とされる資質・能力を SSH を通して身に付けて欲しいとの意識の表れだろうと思われる。

－51－

２ 令和元年度各種科学系コンテストの主な結果【入賞結果】（全国上位のみ）○愛媛大学社会共創コンテスト科学文化キャンプ◎研究・探究部門準グランプリ 理数科３年「『野球王国愛媛』持続可能な野球文化の醸成に向けて～タイブレーク制度導入に寄せる期待～」○第 43 回全国高等学校総合文化祭 自然科学部門◎研究発表(化学部門)奨励賞 理数科３年「イチョウの灰を用いた釉薬の開発」○第 21 回中国・四国・九州地区理数科高等学校課題研究発表会◎数学分野最優秀賞 理数科３年「タイブレーク制度の有効性 ～ノーアウト１、２塁は最適か～」○第 11 回坊っちゃん科学賞研究論文コンテスト〈東京理科大学〉◎優秀賞

理数科３年「異なる光条件下におけるシアノバクテリアに含まれるアスコルビン酸量に関する研究」◎優良入賞 理数科３年「水滴が水面から大きくとき、何が影響するのか－水滴の大きさと水面の形状に関する考察－」◎入賞

理数科３年「イチョウの灰を用いた釉薬の開発」◎入賞

理数科３年「花粉化石を用いた古環境の推定」◎入賞

理数科３年「野球におけるタイブレークの有効性」○生活をテーマとする研究・作品コンクール〈東京家政大学〉◎優秀賞 理数科３年「高校生が考える新しい発想の砥部焼―イチョウの灰を使った釉薬によるアクセサリーの商品開発 ―」○2019 年度 統計データ分析コンペティション〈内閣府〉◎優秀賞 普通科３年「南海トラフ地震に備えて ～指定避難所に３人に１人が避難できず、災害時の医療体制は本当に十分か？～」○第３回和歌山県データ利活用コンペティション〈和歌山県企画部企画政策局〉◎データ利活用賞 普通科２年「高校生と高齢者の利用で商店街を活性化しよう！！」○朝永振一郎記念第 14 回筑波大学「科学の芽」賞◎奨励賞 理数科３年「イチョウの灰を使った釉薬の研究」◎努力賞 理数科３年「電極の表面状態と金属箔の生成条件」◎努力賞 理数科３年「淡水魚の飼育には好適環境水が適しているのか」◎努力賞 普通科３年「イチョウの葉再生プロジェクト ～永遠に残る脱臭ペーパーへ～」○第 18 回神奈川大学全国高校生理科・科学論文大賞◎努力賞 理数科３年「地域の活性化をめざした砥部焼釉薬の研究～イチョウを用いた紫色の釉薬の開発～」
－52－

－53－

全国

２(７)

参加人数

29

52

16

138 138

32

53

参加班

15

受賞班

受賞人数

3

64

11

10

6

69

13

24

２(８)

3(12) 3(12)１(４)２(８) 4(16)

64

10 県

4

1県

R01 H30 H29 H28 H27

参加 １(４) １(４) ２(８)受賞

参加 ２(８) １(４) ２(８)受賞 ２(８) １(４) １(４)

参加人数

参加班

受賞人数

受賞班

１(４)

１(４)

１(４) ５(21) ４(16) ３(8)参加 １(４) １(４) ２(８) １(４) １(３) １(４) 3(10)受賞

参加 １(４) １(４) ２(８) １(２)

４(16) ４(16) ３(8)

）

全国

（

Ｈ27

ャ

Ｈ28

ェ

１(３)

ゃ

Ｈ29

」

受賞
1(４)

１(１) ２(８)

１(１)

(18)

(6)

(1)

(2)

43

59

14
34

36

7

32

16

3

(3)

(3)

(8)

28 合計

16

１(１)

(9)

受賞班

(7)

(3)

(8)

１(８) １(３)１(８) １(３)

ス
ト

30
83

72

97 111

31

45

46

10

9
45

40

県

高
愛
え
テか
集 課
校
自
理愛
媛
ひ
は チ
ま 題
コ生 コ県
四 然県
清
め 科媛
シく
ン
れ 研
ンお
国 科高
心
統
サ 研児
テも ク
プ レイ
理 究
地 学文
究
学
計
童
スし
ンレ ンエ
系 発
区 部祭
作生 トろ
園
グ
大ゼ ジン
ル
女 表
門
品徒
ラ
科
会ン
子 会
ス
フ
学

３(９) １(２) １(３) ８(25) １(８) ２(６) １(２)

つ
な
ぐ
生
物
多
様
性

4
38

20

10(39)

1(8)10(39) 10(80)１(４)

10(38) 11(88)1(8)）前の数字は班の数、（

8(12)

１(４)

２(８)

空欄は０です。

※（

10(35) ９(31)２(８) ２(16)２(８) 6(20) ８(32) 15(117)
１(４) １(４)10(35) ９(32)１(４) ２(８)

１(４)

1(４)

）の数字は

1(3) 10(35) 10(32) 中止 6(16) 10(36) 15 (120) 1(３)１(３) ２(８) １(３) 6(2２) 2(16) 1(３)1(3) 12(35) 10(37) ２(５) ７(20) 13(36) 17 (156) ２(６) １(２)R01 H30 H29 H28 H27

1(3)

1(5)

5(20)

(12)

ル

シタ
利
ン活
用

社
会
共
愛
創
媛
コ
大
ン
学
テ

参加人数 397 349 253 234 195

参加班

受賞人数

(3)

(9)

(7)

(12) １(12)

(12)

3 合計

H30 H29 H28 H27

1(３)

1(３)

２(７)

259 211 189 165 131

51

44

16

R01

1(３)

1(３)

ィ

Ｈ30

「
ョ

1(２)

ー

５(15) ６(21) ６(18)

ッ

1(４)

ク

ー

1(２)

ッ

ク

数
学
甲
子
園

数
学
コ
ン
ク

四国

）

参加 ３(９) １(３) ３(８) ２(６)

ー
ー
ィ
ョ

５(15) ４(14) １(４)

化
学
グ
ラ
ン
プ
リ

和
コ歌
ン山
ペ県
テデ
ー
ィ

１(３) １(４)

ャ

レ
ン
ジ

物
理
チ

数
学
オ
リ
ン
ピ

生
物
オ
リ
ン
ピ
ョ

受賞

論坊
文
ち
東
京ん
理科
科学
大賞
学研
究

算 研
地 コ統
デ
域 ン
額 究東
創 ペ計
を 作京
ア
デ ク
生
作 品家
テ
コ
☆
コ
ン
ろ ン政
政
タ ル
テ
う ク大
策 シ
ス
分
学
ア
コ
ト
イ ン析
ン ル
（

ス
タ

マ
ス
・
フ

理
科
科
筑 ・神
学
波 科奈
学川
の
大 論大
芽
学 文学
賞
大
賞
ャ

R01

日
本
学
生
科
学
賞

マ
中
中
生Ｓ
リ
課国 自
全 国
徒Ｓ
ン
題・ 然
国 ・
研Ｈ
チ
研四 科
高 四
究
究国 学
文 国
発神
レ
大・ 部
祭 大
表戸
ン
会九 門
会
会
ジ
州
ー

)

全国

国内科学系コンテスト・発表会等参加一覧

っ

(

２－２

ー

－54－

４

理数科２年課題研究

論文

素数の累乗と約数の総和の関係について～倍積完全数に迫る～………………………………

56～法人化と小規模農業の可能性～………………………………………

58

摩擦の特性………………………………………………………………………………………………

60

固体物を水面に落とした時の水のはね返りに関する研究…………………………………………

62

ガウス加速器の射出球発射のメカニズムを探る……………………………………………………

64

ゼーゲル式を用いた赤色釉薬の研究…………………………………………………………………

66

ヒドロキシ基の配置の違いがもたらす影響について………………………………………………

68

廃棄物による重金属の吸着……………………………………………………………………………

70

クモの牽引糸における破断強度とその増強…………………………………………………………

72

アサギマダラの効率的な飛翔メカニズムの探究……………………………………………………

74

グリーンヒドラの行動と光の関係……………………………………………………………………

76

安全なブロック塀の製作………………………………………………………………………………

78

愛媛農業を救いたい‼

－55－

－56－

村上和馬

指導教諭 福澤純治 笹岡慎太郎

31

2

7×73

28

4

3

2

38

37

3

6

35

3

3

3

3

13×757

24×5×411093

22×3×7

11

2

2 ×5

3

13

22

4

3

2

5

58

57

6

55

5

5

5

5

7

7

78

77

図 1 表を用いた倍積完全数の作り方

例として、３倍完全数 120 を作る過程を示す。

6

75

4

7

3

7

2

7

2

32×19×37×1063

25×52×1201

29×4733

23×3×19×43

2801

2 ×5

4

3×19

23

として、k 倍完全数とする。
）( )19×31×829

23×3×13×313

19531

2×32×7×31

11×17

2 ×3×13

2

31

2×3

（n を自然数、σ(n)を n の約数の総和、k =3×5×17

127

27

2

6

32×7

3×5

4

2

25

7

3

2

3

2

2

表１ 「素数の累乗（Ａ）」とその「約数の総和の素因数分解（Ｂ）」

選んだＡ列に対応するＢ列の数をすべて掛け合わせることで倍積完全数を作ることができる。

「素数の累乗」とその「約数の総和の素因数分解」の対応表（表１）のＡ列から数を適切に選び、３．倍積完全数の性質探る。特に、「素数の累乗」とその「約数の総和の素因数分解」の関連性を探る。

「素数の累乗」とその「約数の総和の素因数分解」の対応表を独自に作成し、倍積完全数の性質を

２．方法を研究することにした。

的な理論が完成すればそれが完全数にも適応でき、間接的に完全数を研究できると考え、倍積完全数

したものである。倍積完全数の中でも２倍完全数は完全数のことである。そこで、倍積完全数で一般全数というものをみつけた。これは完全数が元の数の２倍であるのに対し、それを自然数倍まで拡張

は、その正の約数の総和が元の数の２倍になる数のことである。完全数について調べるうちに倍積完

議な性質に興味を持ったため、数論の研究を始めた。数論の中でも私は完全数に着目した。完全数とには、4 は平方数、5 は素数等と、個々に違った特徴があることが分かる。私はこのような整数の不思

整数は日常にあふれ、特別な意味を持つようには見えない。だが数学的な考察を試みればその整数

１．背景・目的～倍積完全数に迫る～

愛媛県立松山南高等学校 数学班

素数の累乗と約数の総和の関係について
×

(

)× ×

= 3で k が自然数となるためＡ列かとなる。まだｋが自然数にならない。

)×( )×( × )×()×

選んだ A 列の数の積隣接する B 列の数の積が自然数とならなければいけないが、そうな

3

5

22×3×7

…

2２
3
…

B2

表２ 表１の抜粋
A2(1+2=)

3

16 (1+2+4+8+16=) 31
32
64
128
256
…

4
5
6
7
8
…

3

1

2

1

1

1

1

5

7

1

1

1

1

…

…

…

…

1 …

…

…

…

11 13 17 19 23 29 31 …

… … … … … … … … … … … … …

(…=) 511(…=) 255(…=) 127(…=) 63(1+2+4+8=) 15

8

7
3(1+2+4=)422

表３ ２の累乗とその約数の総和の素因数分解２
値 約数の総和21

指数

その一定の間隔を s とした時、最初に数が現れるのは元の数の指数が s-1 のとき。

約数の総和の任意の素因数はある一定の間隔で現れる。

４．主張と整理ある。

かと考えた。今作成している表のすべての列に関して言えることが次の２つでた。そこで、素数の累乗の約数の総和にはある一定の規則性があるのではないた。底を 2 以外にして同様の表を作っても素因数分解の指数に規則性が見られうに奇数の時のみ数が現れている。3 以外の列でもある一定の規則性が見られで現れていることが分かる。例えば 3 の列には、元の数の指数が 1，3，5 のよの列に 1 を入力している。この表の列を見ると素因数分解の指数が一定の間隔の総和は 63 で素因数分解すると 32×7 となり、3 の指数が 2、7 の指数が 1 であるから、3 の列に 2、7とその約数の総和、そしてその左側にはそれぞれの素因数分解の指数を表している。例えば 25 の約数

底 2 の場合を例にして表３を作成した。左列に指数を 1 から順に並べる。そしてそれらの実際の値た。例えば 3５の約数の総和は、3 の約数の総和の倍数（つまり 22＝４の倍数）になる（表２）。

いるものの約数の総和が、その素数の１乗の約数の総和の倍数になっている』ということに注目し一方で、表１からいくつかの法則性が見つかった。その中でも特に『Ａ列で素数の奇数乗になってるためにはどのようにＡ列から数を選べばよいかについては明らかになっていない。

このように表から選んだ数に関して④ 選んだＡ列の数 23, 3, 5 を全てかけると 120 になる。これで３倍完全数 120 の完成である。

ら数を選ぶ作業を終了する。

③ Ａ3 列から 5 を選ぶ。対応するのは2 × 3。 k =(( × )×となる。k は自然数でなければならないがこのままでは自然数にならない。

② Ａ２列から 3 を選ぶ。対応するのは 23。 k =k=① Ａ1 列から 23 を選ぶ。対応するのは 3×5 である。

－57－

(

=2

−1

1,2,4,3,1,2,4…

)となる。

1

1

12

13

2

8

17
1

18

19
2

11

23
1

28

29
6

5

31

σ(a

− 1 ≡ 0(mod p))の累乗を割った余りの循環の周期であるとする。

ができなかった。

となった。また、を実際に求めてみたが(表４)そこに法則性のようなものは今のところ見出すことしているといえる。実際に表で確認したところ確認できる範囲内のすべての場所で s は p − 1 の約数

これによって、周期 s が p − 1 の約数であることを示せば、s と表３にみられる周期が密接に関係

つまり、s は p − 1の約数となる。

p − 1 ≡ 0(mod s)

p − 1 ≡ sn(mod s)

合同となる。
（∵s は a の累乗を素数 p で割った余りの周期）つまり底aが両辺で共通で、素数pで割った余りが等しいから、指数について、p − 1 と sn は s を法として≡ a (mod p)

つまり≡ 1(mod p)

ここで、p, aは相異なる素数であるから互いに素、フェルマーの小定理より≡ 1(mod p)

)=a

)≡ (

・オンライン整数列大辞典「https://oeis.org/」

・The Multiply Perfect Numbers Page「http://wwwhomes.uni-bielefeld.de/achim/mpn.html」

６．参考文献

もに、素数の累乗をそれと異なる素数で割った時のあまりの周期についても調べていきたいと思う。

ることができれば、表３の規則性と４.主張と整理で用いた s が完全に結びつくことになり、問題に主張をある程度まとめることはできたが、証明しようと思うと難解であった。だが、これを証明す

事態もしばしば見られたため、作業の効率化を図りたい。

ータでは処理できないほど大きな数になってしまうことがよくあり、パソコンがフリーズするという順に求めているようなもので数が非常に大きなものになりやすく、計算に時間が掛かる上、コンピュという時間のかかる手順を踏んでいた。素数の累乗を順に計算するということは等比数列を１つずつ［素数の累乗を計算→その約数の総和を求める→それを素因数分解する］

た、今まではそれぞれの表を作るときに、ある程度予測することができるようになるため、Ａ列から数を選ぶ手順を推察することができる。ま

Ｂ列に該当する素数の累乗の約数の総和に規則性や法則性が見つかれば、素数の累乗の約数の総和を, を相異なる素数、 を自然数とする。 を、 で別の表現をすると

a

5)

2

1

1

10

11

なっていることを別の角度から見つめることができるようになるので、この主張の証明を進めるととこのとき、 (a≡ 6 ≡ 1(

5)

5)

5)

5)

図２ 5 で割った余りの進行

2≡ 8 ≡ 3(

≡ 4(

≡ 2(

≡ 1(

3

7

4

5

2

3

表１でＡ列から選んだ数がどのような条件をみたすべきかについては明らかになっている。ここで

５．今後の課題

p−1
s

s

p

表４ a = 2の場合のここで、先ほどの式を一般化した主張を次のようにまとめた。

関係しているのではないかと考えた。

a

)≡

2

2

2

この例から、素数の累乗をそれと異なる素数で割った余りの周期は、表３にみられる周期に密接に(2 の累乗は 23 で、ここから指数が４ずつ増えるから、 (これを合同式で表現すると、約数の総和が 5 の倍数になるような最小の確認すると４個に１個ずつ素因数 5 が現れることが確認された。

続する自然数の中に１個ずつ定期的に表れることがわかる。実際に表３でつまり、σ(2 )(nは自然数)が 5 の倍数であるような自然数 n は４個の連

2

ここで 2 の累乗が 5 で割って 1 余るとき、その指数を 1 ずつ増やすとその余りは≡ 1(mod 5)− 1 ≡ 0(mod 5)であればよい。

)というように４つずつ循環することがわかる（図２）
。

2

つまり、2

=

σ(2 ) = 1 + 2 + 2 + ⋯ + 2 + 2

和が 5 の倍数であるための必要十分条件を考えてみる。

の倍数であるものが規則的に現れている」と言い換えられる。ここで逆に、素数 2 の累乗の約数の総表３の素因数 5 の列について、指数が規則的に現れるということは「素数の累乗の約数の総和が 5以上のことを踏まえて、以下に主張としてまとめる。

－58－

指導教諭 福澤 純治

高齢化

表１に販売農家の年齢別経営者数の 2010 年-2015 年比較(増加数)を挙げた。65 歳以上の減少が 64 歳以

販売農家と組織経営体
最後に図３に販売農家と組織経営体の経営耕地面積に占める割合を挙げる。20ha 以上の面積を有してい

154-6,044

113

50～54

-17

55～59

-6

60～64

-529

2

2

0

10 0 .0
ha 以

単位：経営体5 0 .0
～

36
62

5

12

5
2

1

を活用することを考えるべきである。高齢化そのものよりも利用放棄地の有効活用こそが愛媛県の農業の課題だと考える。

みかん農家が全国でも先進的な取組で力をつけたことを付け加えておく。

表１から、65 歳以上での減少が全体の 9 割を占めていることが分かったが、少子高齢化社会の中、高齢(1) 高齢化による課題

４．考察

5
4

2 倍以上増加しており、若い世代の就農者を増やす取組を続けつつ、リタイアしていく高齢者のもつ土地（出典:農林業センサス)

03 0. 0～232

32

5.0 ～ 10.0 ～ 20.0 ～ 30.0 ～ 50.0 ～ 100.0h
10.0
20.0
30.0
50.0
100.0 a以上

組織経営体

1017

30

3.0 ～
5.0

る。また、八幡浜の販売農家の増加数が突出しているが、ブランド化された八幡浜みかんの力のみならず、

17

20 .0
～

1930

31

2.0 ～
3.0

販売農家

2083

24

1.5 ～
2.0

小さな農地が多くなることを示す。減少率の多さに目を取られがちだが、65 歳以下では経営者数は平均⒈24

1 0. 0
～

4278

13

1.0 ～
1.5

ないものの組織経営体（愛媛県ではほぼ法人）では概ね増加しており、法人が力をつけていることが分か

-66

5. 0
～

9861

33

14
5769

0.5 ～
1.0

0.3 ～
0.5

図３ 販売農家と組織経営耕地面積規模別割合(8)（出典:農林業センサス）

販売農家

組織経営体

0%

10%

1.5ha 未満の減少率に深く関わっていると分かったが、これは高齢化により利用放棄される土地は面積の

-431

3 .0
～

-2,481

8 5歳 以 上る。しかし、表３に挙げた販売金額 1000 万円以上の経営体増加数を見ると、販売農家での増加数は芳しく

-465

2. 0
～

-1,841

80～84

い止めることは不可能だ。また、表２から 65 歳以上の経営者の減少分は経営耕地面積が小さい層、特に-2,611

1.5～-1,22175～79

比較を挙げる。増加率はあまり変わらないものの増加数は 40 以上の差がある。実数の少なさが読み取れ-1,621

増加数

-623

70～74

(出典:農林業センサス)

65～69

は多くはない。増加率が全国平均を超えている地域は半数に満たない。図２には全国と愛媛県の法人数の

45

139

45～49

20%

増加数(7)（出典:農林業センサス）

販売金額が 1000 万以上の経営体数の（出典:農林業センサス）

販売金額1,000万以上の経営体増加数(2010-2015)
農業経営体 販売農家
組織経営体
愛媛県
86
32
54
松山市
-19
-23
4
今治市
-1
-4
3
宇和島市
47
32
15
八幡浜市
102
101
1
新居浜市
3
0
3
西条市
-20
-22
2
大洲市
7
4
3
伊予市
-10
-11
1
四国中央市
-12
-16
4
西予市
-19
-26
7
東温市
2
1
1
上島町
0
-1
1
久万高原町
-2
-1
-1
松前町
1
1
0
砥部町
-4
-4
0
内子町
8
4
4
伊方町
6
5
1
松野町
2
0
2
鬼北町
-9
-7
-2
愛南町
4
-1
5

表３

（増加率）

図２ 法人経営体数の増加数(6)（経営体数）

による労働力の減少はどの業界においてもみられる傾向であり、農業の特異な年齢構成においてそれを食

法人化

愛媛県

140

40～49

単位 ： 人

30%

40%

50%

60%

販売農家と組織経営体の経営耕地面積規模別割合 2015

愛媛県内の法人化実数(5)（出典:農林業センサス）

全国平均

（増加率）

図１に県内市町村の法人数 2010 年-2015 年比較（増加数）を挙げる。法人化の増加は見られるがその数

(2)

72

35～39

表２ 販売農家の年齢別経営者数増加数(4)

36

30～34

-976

19

25～29

36

1

20～24

1 .0
～

-6,044

1 5～ 1 9歳

増加数

経営耕地面積規模別経営体数（販売農家）
2010 ー 20 15
0. 3h a 0 .3
0. 5
経営
計
耕地
未満
～
～

愛 媛県

計

年齢別農業経営者増加数（販売農家）
2010ー 2015

表１ 販売農家の耕地面積規模別経営体増加数(3)て 65 歳以上の減少分のほとんどは 3.0ha 未満に分布していると考えられる。

70%

80%

替わりによる増加分が含まれている）。表２には、農地面積の規模別販売農家数の比較(増加数)を挙げた。

3.0ha 未満の減少が他を圧倒している。表２の増減に代替わりは反映されないため、全体の構成から考え

90%

100%

図１

（経営体数）ある。

化の様子が分かる。つまり愛媛県で大規模農地において販売額を伸ばしているのは法人化している農家でる組織経営体が多くなっている。販売農家＝家族経営体では大規模化は進んでおらず、法人による大規模(3)見られ、増加分の合計人数は 674 人と決して少ない数字ではない(ここには、新規者だけでなく経営者の代下を圧倒しており、高齢化の進行状況が危機的状態であることが分かる。しかし、54 歳以下の層は増加が

(1)

３．結果

データ比較による考察を行う。

農林水産省が 5 年毎に行う調査「農林業センサス」の数表を e-Stat から取得し、主に 2010 年と 2015 年の２．研究の方法

を把握しながら、愛媛県農業の課題を考察し、国の方針と国連採択を踏まえ改善のための方策を提案する。

を始めることにした。本研究では愛媛県農業の実態、特に農家の高齢化について明らかにし、法人化の現状

10 年」が 2019 年から始まっていることを知り、日本の方針とは反対といえるこの採択に関心をもち、本研究

驚き、愛媛県の農業の未来について危機感をもった。さらに、2017 年に国連総会で定められた「家族農業のた日本農業再生の方策が示されている。私たちは、国の方針と私たちが持つ愛媛農業の印象とのギャップに上を狙った大規模経営、農地の大区画化、農業経営の法人化、農業への企業参入など「攻めの農業」を掲げかる。また、平成 26 年に国が発表した「農林水産業・地域の活力創造プラン（改訂）」(２)には、生産性の向が示されるとともに、農家の高齢化も全国平均を上回り、愛媛県の農業は大きな課題を抱えていることが分

愛媛県農林水産部が発表した令和元年度の「愛媛農業の動向」(１)では販売農家における戸数、人口の減少

１．はじめに

谷ノ内鈴花 藤家亜衣

愛媛県立松山南高等学校 農業班

愛媛農業を救いたい‼～法人化と小規模農業の可能性～

－59－への多様な関り方を可能にしていくことも重要な方策であると考える。

常に遅れていることが分かる。加えて、貸農園・体験農園の偏差値は 42.0 ととても低い。愛媛県が平成 28年に示した「えひめ農業振興基本方針 2016」には、県政モニターへのアンケート調査で「家庭菜園・週末菜園を行いたいか」という問いに対して 80％の人が行いたいと答えた、とあり、小さい農地を貸農園・体験農園として再利用することは一定の需要が期待できる。また、肥田野ら（2012 年）(12)は、短時間で断片的な農業体験ではなく、学童期における農業者の関与による、一貫性をもち体験時間を十分確保した内容

比較的安定した収入を得ることができる。さらに組織経営体数と農業従事者の常雇用には正の相関(相関係

数 0.77)があるため、組織経営体＝法人が増えることで雇用創出に繋がる。意欲ある法人、力ある法人に土地を預けることには多くの利点があるが、松岡（2018）(9)によると愛媛県における農地集積の実態は以下のとおりである。

・平成 30 年３月現在で愛媛県の農地集積率は 29.8%であり、全国平均を 25.4 ポイント下回っている。

・県内の 10 市町は農地集積率が 20％未満。農地集積を進める上での問題点として、「農業従事者の減少・行政支援の在り方

全国新規就農相談センターが平成 28 年に行った調査(10)において、若い新規参入の就農者に年代別に就

(3)

46.8
43.6
46.0
43.8
45.0

44.6
43.2
42.7
43.7
46.0

43.2
43.2
43.2
46.4
41.6

43.7
44.1
44.5
44.1
37.1

26,98813,291
18,513
18,381
17,759生産としては自給することをベースにし（半農）、できた時間で自分の長所や天性を生かして世の中に貢献する（半Ⅹ）という農業と自分のやりたいことを組み合わせた就農形態。近年、繁忙期の産地で収修・平泉

光一(2012)、農業後継者の確保に関する研究―学童期の農業体験が就農に及ぼす影響―、農業普及研究、第 17 巻第 1 号(12) 肥田野(10) 全国新規就農相談センター(2016)『新規就農者の就農実態に関する調査結果』(9) 松岡淳(2018)、愛媛県における農地集積の現状と課題(3)~(8)(11) 農林業センサス 2010 年、2015 年「半農半Ⅹ」：塩見直樹さんが提唱する小規模農家の在り方

あり、連帯は農業に勢いと強みをもたらすことになると考える。

事例２(2) 農林水産省ウェブページ https://www.maff.go.jp/j/kanbo/katsuryoku_plan/index.htmlとがあっても、すぐにメンバーに相談できる」「農業の機械や農具をみんなで共有できる」などの利点が個々の農園を持ち独立就農の形をとりつつ、生産した野菜をグループで販売している。
「分からないこ愛媛農業の動向』

７．引用文献・参考資料

事例１(1) 愛媛県農林水産部（2019）『令和元年度版

携といった新たな取組がもたらす影響についても調べていきたい。

（事例１）
。また、
「農地を残す」という観点から事例２のような農家の在り方も考えられる。

兵庫県淡路市の若手農家を中心とした農園グループの形成

今回のような提案だけでは土地の減少に簡単には追いつかず課題解決には程遠いが、県内だけでもさまざ
まな取組が次々となされ農業には夢があると感じた。今後は、各取組を分類し深く分析するとともに農福連収入の支援を同時に与える。また、全国の優良事例を収集、分類しファシリテーターとしての役割を担う

６．展望

良な農地は少なからずあると考えられ、元所有者などが相談役となり生産のアドバイスを与えるなど安定の減少が大きな課題であり、行政はそれらの土地を新規就農者へ提供する。急激な経営体の減少から、優残す取組」も重要であり、多様な視点で多くの人が知恵を出し合うことが重要である。

45.4
43.2
42.2
45.0
41.4

る。農地の減少は避けられないが、これから先、就農希望者の数だけ優良農地を提供できるよう「農地を

42.0
45.9
41.6
40.2
40.9

39.1
27.2
26,9882243.7

規模農業を提案する。高齢化の課題に挙げたように、愛媛県において特に 1.5ha 未満の農地を持つ経営体

51.9
42.8
39.2
38.5
37.5

12.5
12.5
4
43.2

れる農業を見直そうという動きである。私たちが指摘する愛媛農業の課題解決のための方策としてこの小

その他

46.6
42.4
43.2
43.6
45.7

27.7
21.7
16
44.6

愛媛県には課題解決に取り組んだ優良事例は多い。また全国を見渡せば新たな取組が多く報告されてい小規模農業のススメ

51.3
42.4
39.2
38.4
37.9

38.0
49.9
22
46.8

国連の「家族農業の 10 年」によって、家族農業・小規模農業が見直されている。２ha 未満の農地で営ま

(1)

５．提案

ある。

産業での起業家と同じように、夢を持って新規就農する人たちの夢を叶えられるような行政支援が必要で

愛媛
奈良
徳島
鳥取
富山

「直接販売」を除く項目全てが偏差値47未満の県にかかわらず個人経営者としての就農を積極的に推進していく必要があることを示している。そして他の

140.4
137.2
77
45.4

とが伺える。就農者の増加を目指したとき、法人、企業への就職としての就農よりも法人化する・しない

79.2
64.3
28
42.0

愛媛値
愛媛偏差値

533.4 5035.2
426.2 2258.4
390
5473
46.6
51.9

は、それが３年前、６年前と比べ大きく増加している点であり、農業経営に対する関心が高まっているこ

5342.02397.7
5654
51.3

全国平均
全国標準偏差回答が多い。これは 40 代以下で特に多いが、50 代以上でも他の理由よりも多い回答がある。注目すべき

経営形態別

事
業
種
類
別
農業生産
関連事業
を
県内経営
農
家
行ってい 農 産 物 消費者に 貸農園・
海 外 へ
体験農園 観光農園 農家民宿 レストラ
そ の 他 体総数るの 加 工 直接販売
の 輸 出
等
ン
実経営体
数

れるから」
「農業はやり方次第でもうかるから」と農業経営者としての裁量や経済面での可能性に着目する

農理由を尋ねたところ「農業が好きだから」といった農業そのものへの愛着と併せ「自ら経営の采配を振(3)

大切な方向性ではあるが、その一方でその他の農地の維持が非常に大きな課題である。

地域の農地集積、耕作放棄地の減少に大きな貢献をしているように、企業参入や法人化による農地集積は（出典:農林業センサス）

こでも必要であると考える。

愛媛県は様々な理由から農地集積に向いていない、農地集積が進まないという実態があり、土地の再利
農業生産関連事業の比較(11)他にも他県に比べ愛媛県は農業生産関連事業への取組が鈍く、行政のファシリテーターとしての役割がこい。

表４可能である。新規就農者を持続的に確保するためには、時間がかかるが有効かつ不可欠な取組と考える。

樹園地が集積されたが、組織的な樹園地の利用調整を行っても、面的な樹園地集積の実現が非常に難し用の方法として集積＝大規模化だけでは解決しないことは明らかである。松前町の有限会社「あぐり」がなく、小規模農地を整備し、行政または NPO 法人等が関わることで、県内の多くの場所で取り組むことが・平成 26 年、川上地区（八幡浜市）の担い手農家 19 戸を対象として調査したところ、量的にはかなりのの充実した農業体験こそが、就農に好ましい影響を与える、と報告している。この場合、広い土地は必要ての項目で偏差値が 47 未満なのは愛媛県を含む、5 県だけである。愛媛県は農業生産関連事業に関して非支援や利点もある。農地集積を行うことで利用放棄地が減るとともに大規模化によって生産量を増やし、高齢化」や「農地の分散」が多くの市町から指摘されている。

全国の農業生産関連事業への取組を表４にまとめた。全国平均と標準偏差を計算し、47 都道府県の取組を偏差値で評価した。それによると、農業生産関連事業を行っている実経営体数の「直接販売」を除く全ことは難しい。一方、国や県は法人化、企業参入による農地集積＝大規模化を推進しており、さまざまな(2) 農業生産関連事業の見直し

穫などのアルバイトをしながら全国を渡り歩く若者が非公式であるが５万人いると言われており、農業法人化の方向性における課題

利用放棄地を農地として再利用する方法としては農作業の委託が主になる。しかし、個人的な委託では受け手も高齢化で預け先がなく新規者の増加が追いつかない、という現実から全ての土地が再利用される

(2)

－60－

福岡利々香

愛媛県立松山南高等学校

友石捺南子

摩擦班
松岡直哉

指導教諭 参河厚史

貼り付ける。面積を変えるごとに② 1.0cm ごとに長さを変えた一辺が 5.0～10.0cm の正方形のゴムシートを容器底の中央に貼り① 台車に糸をつなぎ、滑車に吊る。

準備物: 台車、力センサ、距離センサ、容器、砂、糸、滑車、クリップ、ゴムシート(2) 方法と準備物(図２)

変更後：粒の細かい砂を用いた。

変更前：実験室にあるおもり用いた。

② 容器に乗せるおもりの変更

張り替える。

（左：変更前、右：変更後）

ゴムシートの貼り方

図１

つ１枚のゴムシートを容器の底に変更後：面積から計算された辺の長さを持数を増やすことで面積を増やす。

する。正方形状のゴムシートの枚して容器の下に両面テープで固定を同じ面積（2cm×2cm）で切り出

変更前：同じ厚さの正方形状のゴムシート① ゴムの貼り方（図１）

することを目的として、次の①②の改善を行った。

最大摩擦力の測定において、ゴムの面に均一に力が加わることと、正確に面に加わる荷重を調整(1) 実験装置の改善

２－１ 【実験１】 最大摩擦力と面積との関係

２．研究の方法と結果・考察ができた。さらに、詳細に調べることができるように装置の改良を行い、再実験を行った。

いと考え研究を進めた。これまでの実験では、最大摩擦力と面積との関係において傾向を見いだすこと

力（または、静止摩擦係数）と接触面積との関係を具体的に調べることで摩擦力の性質を明らかにしたができなかった。よって、私たちは弾性体における、１つ目のクーロン・アモントン則である最大摩擦

結果、アルミニウムはこの法則に従っていたが、弾性体のときにはこの法則との関係性を見いだすこと

私たちは前回までこの法則が正しいかどうかについて自作の斜面を使った装置で実験してきた。その力は最大静止摩擦力よりも小さい」というものである。

体間の見かけの接触面積とは無関係である」「(2)動摩擦力はすべり速度には無関係である」「(3)動摩擦られている。クーロン・アモントン則とは、「(1)摩擦力は、接触面に垂直に加えられる力に比例し、物摩擦の法則であるクーロン・アモントン則には弾性体において法則を満たさない場合があることが知１．はじめに

田川智乃進

摩擦の特性
つける。

図２

最大摩擦力の測定実験

最大摩擦力と垂直抗力（面にかかる荷重）との関係（左：ゴムシート４枚，右ゴムシート５枚）

図３

傾向が強くなり、これは改良前にも行った測定結果と似た結果となった。

10－３ｍ2）を境に、最大摩擦力が一度減少した後元に戻る傾向が見られた。荷重が大きくなるとこの最大摩擦力は変わらないはずではあるが，どの荷重においても、１辺の長さが 0.06ｍ（面積 3.6×の関係を示している。クーロン・アモントン則に従えば、同一荷重においては、面積が変わっても

図４に弾性体の面積と最大摩擦力との関係を示す。面にはたらく荷重ごとに面積と最大摩擦力と(3)－2 弾性体の面積と最大摩擦力との関係（図４）

フの傾きから静止摩擦係数を十分に知ることができる。

きている。ゴムシートが図２で取り上げた以外の枚数においても、同様のグラフが得られた。グラ垂直抗力（荷重）と最大摩擦力との関係が比例関係であることがグラフ（図３）で示すことがで(3)－１ 垂直抗力と最大摩擦力との関係(3) 結果と考察⑦ 底のゴム板を変えて、①～⑥を繰り返す

測値を最大静止摩擦力にする。

わせて、容器がすべる直前の力センサの計

擦力を測定する。距離センサの測定値と合⑥ 糸を引っ張り、容器を動かして最大静止摩て入れる。

離センサを固定し、容器に砂を重りとし⑤ 容器を判別できるように距離を置いて距

糸を引っ掛ける。

④ 力センサを台車に固定し、測定部に③の③ 糸の両端にクリップをつけ、容器に挟む。

－61－

0

図４

0.04

0.06

1辺の長さ〔m〕

0.08

0.1

0.12

最大摩擦力と面積との関係（凡例の数値はおもりの質量〔g〕である）

0.02

最大摩擦力と面積との関係

250

500

750

1000

荷重

図６

摩擦力と湿度との関係

等で湿度を一定に保つという管理が必要であることが分かった。

ときは最大摩擦力の測定には不向きであることが分かった。夏場に実験を行うのであれば、エアコン

れらのことから、最大摩擦力または静止摩擦係数の測定値は、湿度の影響を受けやすく、湿度の高い

均湿度程度である。データのばらつきを示す分散値も湿度が大きくなると大きくなる傾向にある。こと、最大摩擦力は大きくなる傾向が見られた。湿度 40～45％は冬場の平均湿度程度、65％は夏場の平図５のグラフのように、最大静止摩擦力と湿度には関係があることが分かった。湿度が高くなる(3) 結果と考察

そして、最大静止摩擦力と湿度の関係について調べるために、５％刻みで湿度を変化させた。

実験 1 と同じ装置を用いて湿度が一定となるように温室を利用し温室内で実験を行う。

(2) 方法

台車、力センサ、距離センサ、容器、砂、糸、滑車、クリップ、ゴムシート、温室（図５）(1) 準備物

温室（図５）を作り、実験２－１と同じ方法で最大摩擦力の測定を行った。

〇岡山県立総社高等学校（2016)「静止摩擦係数が生じる要因」「３つの異なるアプローチによる動摩擦係数・静止摩擦係数測定」〇岡山県立倉敷天城高等学校（2015）○青山学院大学 大槻道夫，松川宏 (2013)「摩擦の新法則を発見」

６．参考文献によって推察できると考えるので、その点についても同時に進めていきたい。

大摩擦力の測定を行いたい。気圧が摩擦に与える影響は、気圧の変化と面にかかる荷重との関係を計算

度の影響を受けやすいことが分かった。今後は、測定データのばらつきが小さい 45％の湿度に保って最とができる

今回の実験から、弾性体においては、最大摩擦力（または静止摩擦係数）は、みかけの接触面積に無５．まとめ

最大摩擦力と湿度には湿度が高くなると大きくなる傾向がある。

(2) 【実験２】最大摩擦力と湿度との関係

なるとその傾向は強くなる。この点に関しては法則に従わないことが分かった。

境に最大摩擦力が一度低下して再び元に戻る傾向が見られた。垂直抗力（面に加わる加重）が大きくとが分かった。最大摩擦力と面積との関係においては、１辺の長さ 0.06ｍ（面積で 3.6×10－３ｍ2）を最大摩擦力は垂直抗力（荷重）に比例することが明らかとなり、この関係においては法則に従うこ(1) 【実験１】１つ目のクーロン・アモントン則「最大摩擦力とみかけの接触面積」との関係

４．結論

図５ 温室

関係であるというクーロン・アモントン則に従わない場面があることがうかがえる。また、弾性体が湿えられる。まず、私たちは湿度が静止摩擦係数に及ぼす影響を調べてみることにした。湿度を変えるこ

静止摩擦係数を変えることになると考えた。まず、空気の状態を表す要素として温度、圧力、湿度が考ている。面の種類を変えずに状態を変えるものとして、物体と面との間に存在する空気の状態の違いがって変わるのではないかと考えた。教科書には「静止摩擦係数は面の種類や状態で定まる」と記載され私たちは垂直抗力と最大摩擦力を結びつける静止摩擦係数μが、最大摩擦力を測定する周囲の環境によ

２－１の実験の結果から、同じ垂直抗力（荷重）で最大摩擦力が変わるとするのはなぜかと考えた。

２－２ 【実験２】 周囲の環境が摩擦力に与える影響について

0.0

最 3.0
大
摩 2.5
擦 2.0
力 1.5
〔
Ｎ 1.0
〕 0.5

3.5

4.0

－62－

指導教諭 本藤雅彦

水滴班2019

図１

水滴を滴下する高さとはね返った水滴の高さの関係

EXILIM EZ-ZR850)、同(Panasonic DC-TZ90)

る物体の形状は球とした。また、実験装置を図２に示す。

物体を落とす高さとはね返りの高ささを計測した。その結果を図５に示す。

なるかどうかを確かめる為に、水滴のはね上がりの速

そこで、72cm以降で実際にはね上がりの速さが遅く分かった。

水滴がはね上がる速さが減少するためではない事がとなった。つまり、はね返る高さが減少する原因は、するどころか、急に増加するという予想とは逆の結果

図５

物体を落とす高さとはね上がりの速さを超えると、逆に水面が元に戻りにくくなり、水面がはね上がる加速がなくなると考えた。

り込むために水面を凹ませることはできないことから、私たちは物体が水面に衝突する速さが一定量なる→はね上がりの高さが高くなる」の関係がある。しかし、固体物は水面に衝突した後、水中に入きくはね上がることが明らかになっている。つまり、「水面が大きく凹む→はね上がりの速さが速くると考えた。先行研究(2019)2)では、水滴が水面に当たった時には水面が大きく凹み、その反動で大まず、はね上がりの高さの減少を引き起こした原因として、水滴がはね上がるときの速さが関係す(1) 速さに関する考察

ついて考察を行った。

はね上がりの速さは物体を落とす高さが高くなる

本研究では水滴を落とす場合との比較を行うため、落下す

図４

図３ はね返った水滴が複数ある場合

私たちは図４の結果より、物体を落とす高さが72cmではね上がる水滴の高さが急減を減少する原因に

５．考察

ことが分かった。

ても、はね上がりの高さには大きなばらつきが見られる

合と似た傾向が見られた。なお、どの落とす高さにおいと、はね上がった高さが急減に減少しており、水滴の場なることが分かる。そして、落とす高さが72㎝を越える

さが高くなるにつれてはね上がりの最高点の高さが高く

図４のようになった。グラフを見ると、物体を落とす高

物体を落とす高さとはね上がった水滴の高さの関係は

４．結果する(図３)。

複数ある場合は、最も高くはね返ったものを測定の対象とにつれて増加した。しかし、72cm以降においては減少

実験装置

はね返った水滴が最高点に達した瞬間の静止画で画像上③の画素数からはね返りの高さを求める。はね返った水滴がPCの動画再生ソフトでコマ送り再生する。

②

定(撮影)を行う。

の高さは16cmから4cm刻みで変え、それぞれの高さで20回測ハイスピード撮影対応デジタルカメラ(CASIOHIGH SPEED

図２

鉄球(直径11mm)を水面(水深35mm)に落下させ、水滴がはね返る様子を動画で撮影する。落下させる位置の水面から①(2) 実験の手順

鉄:直径11㎜)、ものさし、照明器具、反射板、磁石、暗幕

電磁石を用いた落下装置、水槽、実験台、実験用金属球(

本研究で用いた器具・道具は次のとおりである。

(1) 研究に用いる器具

３．研究方法また、はね上がりの高さはある程度の高さで一定となる。

固体物を落とした場合は、はね上がりの高さは水滴よりも急激な変化を見せる。

物理量をもつ物体が液体と衝突するため、次のような仮説を立てた。

水滴のはね返る高さに関係すると考えた。そこで固体物を落とす場合には、水滴の場合に比べて大きな

私たちは、このような水がはね返る現象では、落下物がもつエネルギーや運動量といった物理量が、が明らかになった。

大きくはね返るための滴下の高さは水滴の質量に関係すること

水滴がはね上がる高さにピークが見られることと、水滴が最もまた、先行研究(2019)2)では、水滴の大きさ(質量)を変えても達したためではないことも示されている。

返る高さが収束するのは、滴下された水滴の速さが終端速度にほぼ一定の高さに収束する事が分かった (図１) 。また、はねれて、水面からはね上がる水滴の高さは一度大きくなった後、先行研究(2017)1)では、水滴を滴下する高さを高くするにつ

２．仮説の特性やメカニズムを明らかにすることで、水滴のはね返りに対する見地の幅を広めようと考えた。

なく、固体物であることも多いことから、本研究では固体物を落とした時の水のはね返りを研究し、そはその継続研究である。しかし、水がはね返る場面を想定してみると、落下物は必ずしも水滴だけでは本校の物理水滴班では、水滴を水面に落とした際のはね返りについて研究が進められており、本研究

現象はどのような原理によって起こるのかを解明したいと考え、この研究を行うことにした。

ちの暮らしと水は密接に関わりがあり、この水がはね返る現象にはどのような性質があり、また、この雨の日や台所、トイレなどの日常における身近な場面では、水がはね返る光景がよくみられる。私た１．はじめに

高城和佳 竹田夏菜 西尾怜愛

愛媛県立松山南高等学校

固体物を水面に落とした時の水のはね返りに関する研究

－63－

私たちは当初、カメラ１台で正面から撮影をしてい

図７

物体を落とす高さとはね上がる角度

はね上がる角度の分布

図９

水滴のはね返り方の違い

斜め上方

落下速度が大きくなると鉄球が水面に接触した後、周囲の水が鉄球の表面を伝うように上がっていき、鉄球が完全に水中に入水を着色した。しかしはね返り方には違いは見られず、ほとんど同じになった(図10)。連続写真では時の水滴のはね上がる様子を60回動画で撮影した。その際、水面の様子を観察しやすくするために、この予想を確かめるために、フレームレート1000fpsのハイスピードで、各高さから物体を落とした

図８

鉛直上方

うになると推測した(図９)。

落下速度が小さいとき

11(図９下)のようなはね返り方はごく少数しか確認できていないため、今後はこの２つのはね上がり方

いた水滴が、高さ72cmを超えることで落下速度が上がり、衝撃の増加によって横へ押しのけられるよ○愛媛県立松山南高等学校三代目水滴班(2019)「水滴が水面から大きくはね返る条件を探る」○愛媛県立松山南高等学校ＳＳ物理水滴班(2017)「水面からはね返る水滴に関する研究」1)○滋賀県立膳所高等学校(2017)「球体の落下運動」○学校法人奈良学園 奈良学園高等学校(2013)「水中を落下する球状物体に働く抵抗力」○千葉県立船橋高等学校(2014)「ミルククラウンの発生条件」

７. 参考文献(密度)を変えた実験も行っていきたい。

おり、膜の上がる速さや特性についても調べたいと考えている。さらには、落とす物体の大きさや材質

体の表面に形成される水の膜に関しては、２つのはね上がり方の違いを分ける要因ではないかと考えてについてデータの数を増やし、さらに詳しく調べていきたいと考えている。また、図10で見られた、物

現時点では、はね返る水滴の高さが減少する原因として、水滴がはね上がる角度が減少するためであることが明らかになった。また、水滴のはね上がり方が２種類存在することも確認できた。しかし、図６. 今後の展望ラで撮影したが、落下する球体に回転は見られなかった。

うかについても確認した。落とす物体の半面を油性ペンで着色し、落下する様子をハイスピードカメ

度に影響しているのではないか」という意見を何度か受けたため、落下する物体が回転しているかど

これまでの研究発表で、数人の先生方から「物体が落下中に回転し、それが水滴のはね上がりの角(4) 落下する物体の運動に関する考察

図 11 ハイスピードによる撮

このことから、私たちは、水滴のはね上がり方が２種類存在し、72cm以下では垂直に押し出されて角度の分布(図８)から、はね上がりの角度は80°付近と45°付近に集中していることが分かった。

きたため、引き続き調べることにした。これまでに得たデータを見返していたところ、はね上がりのらかになった。このとき、水面ではどういった変化が起きているのだろうかという新たな疑問が出て考察(2)では、物体を落とす高さがある値に達すると、はね上がりの角度の減少が起きることが明(3) はね上がり方に関する考察が小さくなるためであることが分かった。

がりの高さが減少する原因は、水滴がはね上がる角度

おいては角度の減少が見られた。このことから、はね上

上がりの角度はどれも約80度となり、高さ72cm以降に物体を72cmより低い位置から落とした場合は、はねに示す。

、角度を割り出せるように改善した。計測の結果を図７

台のカメラを用いて二方向から同時に撮影することでたが、水滴の放物運動は三次元的な動きをするため、２

図 10 水滴がはね上がる連続写真ていることが確認できる。そして、私たちはこのはね上がり方が、図９下に類似していると考えた。

のではないかと考え、動画から水滴がはね上がる角度を調べることにした。

80cmのときものであり、水滴が水面に衝突した時に周囲の水が横へはねのけられるようにはね上がっ付いた(図６)。そこで、私たちは水滴がはね上がる角度が関係する
斜め上方にはね上がる水滴とは異なるはね返り方をすることがあることが分かった(図11)。なお、図11は、物体を落とす高さがきではなく、斜め除法に飛び出し、水滴が放物線を描くことに気が図６

一方、愛媛大学工学部からお借りしたハイスピードカメラで、2000fpsでの撮影をしたところ、図10子が見られる。この様子は私たちが推測した図９上と類似していると考えた

るとき、表面を伝った水が上部でまとまっている。後に、まとまった水は水柱を形成しはね上がる様を繰り返して確認したところ、はね上がる水滴は必ずしも鉛直上向

はね上がりの高さが減少する別の原因を探るために、動画の再生(2) 水滴がはね上がる角度に関する考察

－64－

本校にある 1000fps のカメラで撮影した結果を図４～６に示す。衝突する球が磁石に衝突する直衝突前後のフレームを見比べると、衝突の瞬間をとらえて衝突球と射出球ともに接触している様

で、より高速撮影可能なカメラ(4000fps)で撮影した。その様子を図７～９に示す。

前に、射出される球が動きだす様子が捉えられた。しかし、それは非常に稀な現象であった。そこ(D) 磁石の近くで衝突球を保持し、ゆっくりと近づけ測定。

(C) 指で衝突球を抑え、ゆっくりと磁石へ近づけ測定。

(B) 衝突球の速度を 0.11m/s として測定。

(A) 衝突球の速度を 1.24m/s として測定。

＝0.47cm)/磁力計（20Hz）である。

サーを用いて測定した。
（図３）使用道具は、ネオジム磁石(球型)/鉄球（ｒした。(図２)また、射出球側の磁場の変化を(A)～(D)の条件のもと、セン

図３ 磁場の変動の測定

図２ 磁場の変動の撮影

加速器の上に鉄粉をまいた透明容器を置き、射出時の磁場の様子を撮影(2) 衝突時の磁場の変動の測定（実験②）

図１ ハイスピードカメラでの撮影

ハイスピードカメラ（4000・8000 枚/s）/レール（幅 0.75cm）である。

瞬間を撮影、1 フレームごとに確認した。(図１)使用道具は、ネオジム磁石(球型)/ 鉄球（ｒ＝0.47cm)/

まず衝突前射出の有無と衝突直前と直後の速度を求めるため、ハイスピードカメラを用いて衝突の(1) 衝突前射出の検証（実験①）２．方法

磁力計を用いて磁場の変化を測定する実験を行った。

確認された。そこで、よりフレームレートが高いカメラを用いて視覚的に衝突前射出を確認する実験と、する直前に飛び出しているもの(衝突前射出)らしきものと衝突の瞬間に射出されるもの(同時射出)がかと仮説を立てて実験を行った。ハイスピードカメラ(1000fps)を用いて衝突の瞬間を撮影すると、衝突

8000

4000

20cm

30cm

20cm

ト高

スター

0.68

1.25

1.29

1.14

1.33

1.29

1.29

1.33

1.00

加速後

1.41

1.29

1.34

1.35

1.25

0.97

(直後/直前)速度比

衝突１フレーム後

衝突１フレーム後た。衝突前後で射出球側において、S 極の磁場が弱まることが確認できた。また、磁極の反転、つま特に注目した。そこで、図３にあるように磁場センサーを用いて、射出球周辺の磁場の変動を測定し

図 10～12 は衝突前後の磁場の変化を示す。図中に囲まれた部分の模様が変化しており、その点に

0.89

1.00

0.87

1.38

1.29
1.03

0.95
0.77
0.78

1.25

1.11

衝突直後
1.00

1.14

衝突直前

図９

射出球側

0.67

0.67

加速前

衝突球側

表１ 衝突球と射出球の速度

図８ 衝突瞬間

図５ 衝突瞬間(2) 衝突時の磁場の変動の測定（実験②）

4個

2個

3個

2個

球数

射出側

fps

図７ 衝突１フレーム前

図４ 衝突 1 フレーム前

図６

ると考え、研究した。
・ガウス加速器で、必ず加速されるわけではない。

・スタートの高さと衝突直前の速さには関係がない。
・射出球側の球数と速度比にも関係がなく、速度比はほぼ一定である。

のようなしくみで起こっているのかを調べることで、ガウス加速器での射出メカニズムを明らかにできにわかには理解し難いこの現象を、私たちは衝突直前に射出球の磁極が切り替わっているのではない

一方、動画から計算した衝突前後の速度を表１に示す。表１から、次のことが分かった。

ータが少なかったために、この現象については解明されていない。私たちはこの現象に興味を持ち、どは多数確認することができた。

露口猛

検証したところ、いずれの条件下でも衝突前射出を確認することはできなかった。しかし同時射出

指導教諭ており、その際衝突直前に球が射出されている現象らしきものが確認された。先行研究では得られたデ御崎勇太

受けて射出される球が加速される現象である。先行研究[1]は衝突でのエネルギー保存について研究され中嶋滉

(1) 衝突前射出の検証（実験①）子が伺える。限られた条件でしか撮影できなかったが、得られた全ての映像について衝突の瞬間を

竹井美織

ガウス加速器班

３．結果

ガウス加速器とは、磁石に球を衝突させる際に、反対側に２個以上の球がついていれば磁力の影響を

１．はじめに嶋田颯太

愛媛県立松山南高等学校

ガウス加速器の射出球発射のメカニズムを探る

－65－

C

B

A

実験

-0.15

-0.05

0

56

]

G

58

62

60

場

64

0.1
実験B

8

10

時間（ｓ）

14

40.7

46.4

48.6

12

[G]

衝突後磁場

図 14 実験(D)の結果

6

62.0

ほぼ 0

2

69.6

0.11

0

71.5

1.24

4

[G]

磁

衝突前磁場

[m/s]

表２ 衝突前後の磁場の変動幅

衝突球速度

66

実験A

0.05

16

[G]

21.2

23.1

22.8

磁場の変化

実験C

0.15

図 12 衝突後

図 13 衝突前後の磁場の変化（射出球側）

0

20

40

60

80

衝突前後の時刻[s]-0.1

図 10 衝突前の磁場

図 11 衝突瞬間

ることが確認できた。また、衝突球が磁石に当たっても射出球が飛び出ず、(A)～(C)のような磁場のS極側の磁場[G]祭長野県実行委員会事務局

ニズムを探る」『2018 信州総文祭自然科学部門論文集』pp.78-79、第 42 回全国高等学校総合文化[１]井上空詩、渡部聖、長田真奈、柚ノ木舞乃(2018)「ガウス加速器におけるエネルギー保存のメカ

７．参考文献

画撮影が可能になり、精密な測定ができました。この場を借りてお礼申し上げます。

愛媛大学工学部機械工学科の向笠忍准教授にハイスピードカメラをお借りし、ハイスピードでの動６．謝辞が変化することによる。

(4) 使用する鉄球の数と位置で磁場の様子が変わるが、あくまで鉄球の存在によってその場の透磁率いかと考える。

(3) 磁石を固定せず、その磁極が反転し続けるように回転すれが、衝突前射出も確認できるのではなが行われていると考えられる。

(2) 衝突の前後に磁極の反転は起こらず、先行研究で明らかになったエネルギー保存則に従った加速(1) 衝突前射出は確認できず、同時射出は確認することができた。

５．まとめ

が、今後も実験を重ねることで解決されるのではないかと期待している。

実験(D)のように磁力が強くなったのは、磁気力に関するクーロンの法則で説明されると予測されると考えている。現在はまだデータが足りないため、今後の実験で解明する予定である。

磁極が反転し続けるように回転している場合には衝突前射出に類似の現象が確認できるのではないか

射出のように球が接触する前に飛び出す様子が見られた。動画から磁石が回転していることが確認され、現象が確認された。この現象を 1000fps のカメラで撮影したところ、磁石に近い鉄球が振動し、衝突前

一方、磁石が二つ並べた鉄球に当たった際にガウス加速器のように鉄球が加速されて飛び出すという磁場の変化も一定であることからも分かる。

わるだけであり、磁極の変化等は起こらない。それは、速度比が一定であることからも推定され、

・ 衝突時には周辺の磁場が変動するが、あくまで衝突球や射出球の有無によって磁力線の様子が変によって加速される。

・ 衝突球は磁石に近づくと、それまでの速度に関わらず磁極の強さと透磁率の関係で決まる磁気力

転は起こらないことも分かった。以上から、磁石を固定している場合の衝突時の様子を推定した。

にも関係がなく、速度比はほぼ一定であることが分かった。さらに、衝突時に磁場が弱まるが磁極の反かった。さらに実験(D)の結果を図 14 に示す。磁石に衝突球を近づけるにつれ、S 極側の磁場が強ま

弱まりはなかった。

実験①及び実験②の(A)～(C)より、同時射出は多数確認することが出来たが、衝突前射出は起こっていないと判明した。また、スタートの高さと衝突直前の速さには関係がなく、射出球側の球数と速度比

４．考察

磁場の変動値は表２の通りである。衝突前後での磁場の変動幅は衝突の速度には関係ないことが分り S 極から N 極への変化は確認できなかった（図 13）
。

[

－66－

指導教諭 石丸靖夫 目見田拓梅ちゃんズ

プの量で表記されており、ドイツの化学者ゼーゲルの名をとってゼーゲル式と呼ばれている。

、三酸化物（中性要素：両方の働きをする物質 Al2O3）これらの 3 つのグルー
素：釉薬の本体 SiO2）釉薬の調合をモル量は表記されている。一酸化物（アルカリ要素：媒熔剤）、二酸化物（酸性要

ゼーゲル式では、釉薬の性質を事前に考察することや、化学的に釉薬を操作することができる。

(1) ゼーゲル式について

５．ゼーゲル式について

図１ 梅の灰を用いた実験の結果なかった。そこで、加える化学物質限定するためにゼーゲル式を用いて、次の実験を行った。

発色の原因が分かりにくかった。また、発色剤・媒熔剤・補助剤の相互の働きや、釉薬の状態が明確で赤色の発色が見られなかった（図１）。梅の枝の灰には多くの発色に関わる化学物質が含まれており、

４．梅の灰を用いた実験の結果ピースを 1250℃で還元焼成を行う。

て、福島長石との混合比を変えたものに Li2O 10%、CuO 1%を加え、テストピースをつくる。そのテスト

梅の枝を乾燥させたのち燃やして灰にした。その灰の水簸を行い、乾燥させてふるいにかける。そし３．梅の灰を用いた実験の方法と透明度の高い赤色に発色する。

先行研究２、４）より釉薬に CuO を加えると赤系統の発色が見られた。そこで、梅の灰に CuO を加える

２．仮説

いる。焼き物を装飾するだけでなく、強度を上げたり、汚れにくくしたりする働きがある。

釉薬とは、陶器や磁器の表面をコーティングするガラス層のことであり、「うわぐすり」ともいわれて感のある赤色に発色する釉薬を目指して研究を行うようにした。

私たちは砥部焼の里である砥部町の特産の「七折梅」を用いて、私たちが七折梅からイメージした透明シンボルツリーであるイチョウを用いてスクールカラーの紫色の釉薬を開発する研究であった。そこで、本校では、一昨年より愛媛県の特産品である砥部焼の発展に関わる研究を行っている。当初は本校の１．はじめに熊谷響輝 吉田匡希 渡部華夏

愛媛県立松山南高等学校

ゼーゲル式を用いた赤色釉薬の研究

図 2 ゼーゲル式を用いたグラフ

図3

基礎釉に CuO 1%を加えた

SnO2 が還元剤として働き、BaO が媒熔剤として働いたため赤色の発色となったと考えられる。

BaO の加える割合を変えて行った。その結果、全体が深みのある赤色の発色となった（図 7）。これは(5) 赤色の発色を透明度の高いものにするため、SnO2、BaO を用いた。基礎釉３に CuO 1%、SnO2 5%、った（図 6）。BaO の媒熔剤としての働きと発色を強める働きが見られた。

果、BaO の加える割合を増やすと釉薬が流れていた。また、BaO の割合が増えると赤色の発色が強ま(4) 媒熔剤として BaO を用いた。基礎釉３に CuO 1% 、BaO の加える割合を変えて行った３）。その結の発色が抑えられたと考えられる。

合が増えると青色の発色が見られなくなった（図 5）。これは、SnO2 が還元剤として働いたため、青色実験を行った。その結果、青色の発色が抑えられ、全体的に赤色の発色が見られた。また、SnO2 の割(3) まず青色の発色を抑えるために SnO2 を用いた３）。基礎釉３に CuO 1%、SnO2 の加える割合を変えてきない。そのため、媒熔剤を組み合わせることで青色の発色を抑えることにした。

を防ぐことができた。しかし、砥部焼は 1250℃で還元を止めるため、これは釉薬として使うことがでで還元焼成を行うと、赤色の発色が見られた（図４）。釉薬が固まるまで還元を行うと、表面の酸化(2) 次に基礎釉に CuO 1%を加えたものを還元焼成の時間を長くし、実験を行った。その結果、880℃また（図 3）。これは、表面の Cu2O が酸化されたことで青色の発色となったと考えられる。

(1) まず基礎釉に CuO 1%を加え、発色を確かめた。その結果、厚く塗った部分で青色の発色が見られ

７．ゼーゲル式を用いた実験の結果・考察を加え釉薬(以下基礎釉とする)とした。そこに発色剤として CuO を加え、1250℃での還元焼成を行った。

SiO2 と Al2O3 を砥部焼釉薬の平均値である 4.0mol：0.45mol とし、ゼーゲル式の値を考慮して媒熔剤

６．ゼーゲル式を用いた実験の方法た。

ゼーゲル式のⅢのところで実験を行うことに決め

また、Ⅰ・Ⅱの釉は流れやすかった。この結果から

Ⅲ・Ⅳは釉が熔け、Ⅴでは釉が熔けなかった。

グラフ中のⅠ～Ⅴで実験を行ったところⅠ・Ⅱ・～Ⅴは横軸の値が１～５のときの釉薬を表す。

値である SiO2:Al2O3 が 4.0mol：0.45mol１）である。Ⅰ/媒熔剤（mol）である。グラフ④は砥部焼釉薬の平均/媒熔剤（mol）、縦軸は Al2O（mol）
横軸は SiO（mol）
2
3(2) グラフについて

－67－

基礎釉 3 に CuO 1%,SnO2 の加える割合を変えて加えた基礎釉 3 に CuO 1%, SnO2 5%, BaO の割合を変えて加えた

く、透明感が増した赤色に発色したと考えられる。

赤色釉薬を、熔けやすい無色釉薬でコーティングすることで、釉薬が酸化されにくくなっただけでな

ィング剤を用いていないときと比べて、表面が滑らかになっており、光沢が増していた（図 8）。

SnO2 を用いているものでは、表面が酸化されて青くなることなく赤色の発色が見られた。また、コーテに加える SnO2、 BaO の割合を変化させながら実験を行った。その結果、釉薬、コーティング剤の両方に用いたコーティング剤は、基礎釉３より熔けやすいゼーゲル式の値が 1 になるように設定し、基礎釉面が酸化されないようにする研究を行った。

かし、それとは別に、釉薬表面を赤色釉薬よりも熔けやすい透明釉薬でコーティングすることで、表これまでの研究は、釉薬の成分、つまり媒熔剤を変えることで表面の酸化を防ぐものであった。し８．コーティング剤を用いた実験・考察

図7

図 6 基礎釉 3 に CuO 1%, BaO の加える割合を変えて加えた

図5

図４ 基礎釉に CuO 1%加え、還元時間を変化させた

４）愛媛県立松山南高等学校 SS 化学イチョウ班『イチョウの灰を使った釉薬の研究』(2019)３）野田耕一 誠文堂新光社『釉薬手作り帖』（2012）

２）樋口わかな 誠文堂新光社『焼き物実践ガイド：陶器作りますます上達』（2007）

１）愛媛県産業技術研究所報告 No.55 『砥部焼釉薬の安定化に関する研究』（2017）11．参考文献

たい。

いた透明感のある赤色に発色する釉薬を開発するために、コーティング剤の成分などの条件を確立し今後は、表面をコーティングする方法で研究を進めることにし、当初の目標である七折梅の灰を用

10．今後の課題

やかになり、表面の光沢を強めることができた。

赤色に発色する釉薬を作ることができた。さらに、コーティング剤を用いた場合には、赤色の発色が鮮次に、赤色釉薬を、熔けやすい透明釉薬でコーティングすることで、釉薬表面の酸化されるのを防ぎ、をつくることができた。

ず、媒熔剤を組み合わせることで表面の Cu２O が酸化されるのを防ぐことができ、赤色に発色する釉薬

今回の研究では、2 つの方法で釉薬表面の酸化を防ぎ、赤色に発色する釉薬を作ることができた。ま

９．まとめ

図 8 コーティング剤を用いた発色－68－量を求めることによって浸透圧の数値化を試みた。

グルコースの相互関係

図１ 水のトリジマイト構造と用を明らかにすることを目的として研究を行った。

図２ myo-イノシトールの構造式

立体異性体のエクアトリアルの数と浸透圧の理想値からのずれの大小関係を求めることで、相互作

このことから、私たちはエクアトリアルの数が多いほど浸透圧は理想値に近づくと考えた。糖の影響を及ぼす。

員環に対して垂直であるヒドロキシ基のアクシャルは浸透現象への影響が打ち消されず、理想値へ×

管①に差し込みゴム栓で固定した。

を氷点下以下にすることができた。デジタル温度計を試験とができた。また、食塩をかけた氷③を入れたことで、温度験管を入れたことで、ムラなく実験試料の温度を下げるこ

凝固点降下法によって計測された凝固点降下度を凝固点:溶液の体積[L]⁄

図３ 凝固点降下測定装置:絶対温度[ｋ]:気体定数[Pa∙L/(K∙mol)]:溶質の物質量[mol]:浸透圧[Pa]:溶媒の質量[ｇ]:溶質の質量[ｇ]

管②に食塩の飽和水溶液を入れた。試験管②の中に①の試(3) 見かけの分子量の浸透圧への適用:質量モル濃度[mol/kg]:溶媒のモル凝固点降下[ ∙Ⅿ:溶質のモル質量[ｇ/mol]

図３中の試験管①に実験試料 0.2mol/L を 5g 入れ、試験(2) 凝固点降下度の測定について=

×・ファントホッフの法則から求められる式

=

1000

∆ :凝固点降下度[K]]質量モル濃度は計測結果が同じであることから同じものとして扱う。

基の影響が打ち消されることが示されている。図１で示されたように、水のトリジマイト構造によ・凝固点降下法より求められる分子量についての

分子量を以下のファントホッフの法則に当てはめることで浸透圧が求められる。この際、モル濃度とて、このトリジマイト構造と糖類の立体異性体のヒドロキシ基がうまく合致することでヒドロキシって影響が打ち消されるヒドロキシ基は六員環に対して平行であるエクアトリアルのみであり、六の分子量がどの程度働いているかの指標である見かけの分子量を求めることができる。この見かけの浸透圧と同じ熱力学的法則で成り立ち、束一的である凝固点降下による測定において、実際の溶質(1) 凝固点降下法の浸透圧への応用

実験 1

水中にはトリジマイト構造と呼ばれる水の 3 次元構造が見られる。奥田の先行研究(1993)におい(1) 糖の理想値からのずれについて

２．研究の概要てヒドロキシ基と水分子の相互作用の影響を明らかにする。
myo-イノシトールの浸透圧の実測値を求めるための実験として扱った実験において危険性があるといえる。そこで私たちは myo-イノシトールの見かけの分子

た糖類には親水性を示すヒドロキシ基があり、分子間の相互作用によって浸透圧の数値に影響を及ぼす

３．方法

剰に摂取してはならない。加えて、浸透圧は定量的な実験ができず、数種類の異性体を持つ糖を溶質

透速度を測ったところ異なる結果を示した。糖類は立体異性体であり構造以外の違いは見られない。まことから、ヒドロキシ基の配置による違いであると説明されていた。本研究は理想値からのずれについ

異常に細胞内に保持してしまい脳浮腫を引き起こすなどの問題がある。そのため、イノシトールは過働きをするが、その濃度変化には数日を要し、すぐに細胞外に排出することができないので、水分を体は、細胞外液の浸透圧が上昇した場合、細胞内のイノシトール濃度を上昇させ細胞内の水分を保つ

広く利用されている。しかし、myo-イノシトール（図２）を含む生物活性を持っているすべての異性といわれているイノシトールは、貴重な生理活性物質であり、栄養食品や医療品などの成分として幅

脂肪やコレステロール類の代謝を行う働きを持つことから脂肪肝や高脂血症の治療に有用である

相互作用によって理想値と異なる値を示す。井上らの先行研究(2018)では同濃度・同分子量の糖類の浸指導教諭 兵頭英樹

浸透班(2) myo-イノシトールについて

理想溶液において、浸透圧はファントホッフの法則(Π＝cRT)で表せられる。しかし、実際には分子の１．はじめに青山稜輝 有田亘輝 千崎雅也

愛媛県立松山南高等学校

ヒドロキシ基の配置の違いがもたらす影響について

－69－

る求められるエクアトリアルの数については実験機材が高価であるため先行研究から引用した。

××は 310K とした。

表 1 より、凝固点降下度の大小関係はフルクトース＜ガラクトース＜イノシトール＜グルコースと験ができないというのは、理想溶液として扱うことのできないほどの濃度で存在している非理想溶液で実験 1 で求めた浸透圧は現実性のない非常に大きな値を示した。このことから、浸透圧が定量的な実

５．考察

となった。

なり、表 2 より e-OH 基の数の大小関係はフルクトース＜ガラクトース＜グルコース＜イノシトール

・上田初穂[他]（1990）「Hydration of Oligosaccharides」

・上田初穂(1981)「蛋白質構造の安定性に及ぼす糖の作用」

なり、浸透圧の実測値は 334893Pa、理想値は 515220Pa となった。生体内で起こると仮定し絶対温度(2) 実験 2・井上[他] (2018)「糖の分子構造と浸透現象の関係性』, 松山南 SSH

部紀要』p167-176.

・奥田知晴[他] (1993)「凝固点降下法による糖水溶液の水分活量係数の測定」『三重大学生物資源学(1) 実験 1

ミオイノシトールの凝固点降下度は-0.25℃で、そこから求められる見かけの分子量は 276.348 と８．参考文献試行回数を増やし、正確な値を求めていきたい。

はエクアトリアルの数で比較することにしたい。加えて、ガラクトースとフルクトースの値が近いため理想値に影響を与えると考えられるアクシャルの数の大小関係に相違が生まれたと考えた。そこで今後

1000kV=Π×

大小関係に違いが出たと考えた。つまりヒドロキシ基の数が異なることでエクアトリアルの大小関係とに浸透圧の理想値に影響を与えているのはアクシャルであるためにヒドロキシ基の数が異なることで影響が打ち消されるというエクアトリアルの特異性に着目して浸透圧との大小関係を比較したが、実際
ら求められる式から求められる式

・凝固点降下度の式とファントホッフの法則か

４．結果

=

・ファントホッフの法則から求められる式=

なければならないという問題が発生した。これについて今回、私たちは水のトリジマイト構造によってグルコースのヒドロキシ基の数である 5 個を超える、または下回るときには e-OH 基の数の考慮をし

７．今後の課題

・凝固点降下度の式

1000

物質があれば理想値とのずれの大小関係を把握することはできる。

凝固点降下を利用して浸透圧を求めることはできない。しかし、エクアトリアルの数と理想値を示す

６．結論

大小関係については凝固点降下度の式とファントホッフの法則より一致することがわかる。

用いる糖の立体異性体の凝固点降下度を実験１-(2)と同様にして求めた。凝固点降下度と浸透圧の(2) 浸透圧の大小関係についてればならない。

るといえる。しかし、ヒドロキシ基の数が、基準であるグルコースと異なる場合はその数を考慮しなけ(1) エクアトリアルの数についてそれぞれの e-OH 基の数を核磁気共鳴法（以下 NMR とする。）測定で計算した。なお、NMR 測定によ実験 2 の大小関係の比較よりミオイノシトール以外の物質に比例関係が見られることから関連性があるため、この実験はヒドロキシ基を含む立体異性体において、理想値とのずれを把握するのに適してい（なお、糖の立体異性体は、グルコース、ガラクトース、フルクトース、ミオイノシトールを使用した。
）

フの法則にあてはめるのが問題ではなく、式にある値が変化してしまうことに影響されると考えられる。

見かけ上の浸透圧を求めた。

実験２ 糖の立体異性体のエクアトリアルの数と浸透圧の理想値からのずれの大小関係を求める実験あり、気体定数(8.31Ｊ/(K・mol))のような値も変わってしまうため、実験で得た実測値をファントホッ

降下度の式に代入し見かけの分子量を求めた。その結果をファントホッフの法則に代入することで－70－

去後、ろ過したアサリの貝殻粉末を蒸留水の中に入れて撹拌し、いったん除去された銅(Ⅱ)イオン
0.10mol/L の CuCl２aq 100ｍL に、(1)で得られたアサリの貝殻粉末（150 ㎛～300 ㎛の粉末）

0.10mol/L の、Cu(NO3)2aq と CuCl２aq 100ｍL に、(1)で得られたアサリの貝殻粉末（150 ㎛～

１分ごとに、駒込ピペットを用い、溶液を２ｍL ずつ取り、ろ過した水溶液の吸光度を測定し300 ㎛）2.0ｇをそれぞれ加え、図３のようにマグネティックスターラーを用いて撹拌した。

この測定は３回行い、平均値で考察した。

② 10 分後、駒込ピペットを用い、溶液を２ｍL ずつ取り、ろ過した水溶液の吸光度を測定した。

10 分間撹拌した。

㎛の粉末）1.0g、2.0g、3.0g をそれぞれ加え、図３のようにマグネティックスターラーを用いて① 0.10mol/L の Cu(NO3)2aq と CuCl２aq 100ｍL に、(1)で得られたアサリの貝殻粉末（150 ㎛～300(4) 粉末の量と銅(Ⅱ)イオン量の変化の関係た。この操作は６回繰り返す。この測定は３回行い、平均値で考察した。

② 10 分ごとに、駒込ピペットを用い、溶液を２ｍL ずつ取り、ろ過した水溶液の吸光度を測定しターラーを用いて撹拌した。

～150 ㎛の粉末と 150 ㎛～300 ㎛の粉末）それぞれ 2.0ｇを加え、図３のようにマグネティックス① 0.10mol/L の Cu(NO3)2aq と CuCl２aq 100ｍL に、(1)で得られた２種類のアサリの貝殻粉末（0 ㎛(3) 粉末の大きさと銅(Ⅱ)イオン量の変化の関係た。この操作は 10 回繰り返した。この測定は３回行い、平均値で考察した。

②①

が含まれる水溶液として、Cu(NO3)2aq と CuCl２aq の２種類を用いた。

光度の変化から銅(Ⅱ)イオン量の変化を測定した。また、陰イオンの影響を調べるために、Ｃｕ２＋

今回用いる金属イオンは、定量実験が行える青色の銅(Ⅱ)イオンとする。吸光度計を用いて、吸(2) 撹拌時間と銅(Ⅱ)イオン量の変化の関係と 150 ㎛～300 ㎛の粉末をつくった。

NaOHaq に加えた。その後図１の粉砕機を用いて粉砕し、図２のふるいを用いて、0 ㎛～150 ㎛の粉末

アサリの貝殻を乾燥後、殻に付着しているタンパク質を処理し、CaCO3 の割合を大きくするために(1) アサリの貝殻の粉末化

２．研究の方法た。

処理などを行うことなく、重金属イオンを除去し水質保全ができないかと考え、本研究を行うことにし金属イオンを除去できる可能性がある。そこで、私たちはこの廃棄物であるアサリの貝殻を用い、加熱

図２

ふるいによる粉末の分別

撹拌後の溶液の様子

マグネティックスターラーを用いた撹拌の様子

図４

図３

また、40 分後から再び吸光度が増加する場合があることが分かった。これは、炭酸カルシウムに一が原因と考えた。

に銅(Ⅱ)イオンを除去することが分かった。これは、粉末が小さいほど表面積が大きくなったこと

この結果より、アサリの貝殻粉末の大きさが 150 ㎛より小さいものの方が、最初の 10 分間で急速(Ⅱ)イオンの除去を比較した結果、図７～10 のようになった。

アサリの貝殻粉末の大きさが異なる２種類（0 ㎛～150 ㎛の粉末と 150 ㎛～300 ㎛の粉末）で銅(2) 粉末の大きさと銅(Ⅱ)イオン量の変化の関係

離脱するのではないかと考えた。

オンが何らかの影響を与え、特に、塩化物イオンの存在下では、いったん吸着した銅(Ⅱ)イオンが銅(Ⅱ)イオン濃度が同じであることから、アサリの貝殻粉末に銅(Ⅱ)イオンが吸着する際、陰イの、増減する傾向がみられた。

化銅(Ⅱ)水溶液にアサリの貝殻粉末を加え、撹拌をした場合、全般的に吸光度は小さくなるもの

めて３分後に吸光度がほぼ０になり、銅(Ⅱ)イオンが全て除去されたことが分かった。一方で、塩

硝酸銅(Ⅱ)水溶液では、アサリの貝殻粉末を加え、撹拌を始経過時間と吸光度変化の関係を図５、６に示す。

認できた（図４）。

肉眼でも銅(Ⅱ)イオンの青色が徐々に薄くなっていく様子が確

Cu(NO3)2aq、CuCl２aq ともに、撹拌時間が経過するごとに、(1) 撹拌時間と銅(Ⅱ)イオン量の変化の関係

３．結果と考察

貝殻の粉末化

図１ 粉砕機を用いた察した。

に含まれるアサリなどの貝殻に着目した。家庭ごみとして出る貝殻は一般的には可燃物として処理されているが、個々の家庭ごみを合わせると大量になる。アサリの貝殻も主成分は炭酸カルシウムであり、後の溶液を２ｍL 取り、ろ過した水溶液の吸光度を測定した。この測定は３回行い、平均値で考②で得られた沈殿物を蒸留水に入れ、60 分間マグネティックスターラーを用いて撹拌し、60 分

30 分後の溶液をろ過し、ろ紙上に残った沈殿物を乾燥させた。

ンや金属イオンを除去できることが報告されている。私たちは、日常的にどの家庭からも出るごみの中③

2.0g を加え、30 分間マグネティックスターラーを用いて撹拌した。
②①

が再び、蒸留水中に出てくるかを調べた。

先行研究では、養殖業の廃棄物として生じたカキ殻やアコヤガイ貝殻の主成分は炭酸カルシウムであ指導教諭 楠本仁義

銅(Ⅱ)イオンが除去される仕組みを明らかにするために、アサリの貝殻粉末で銅(Ⅱ)イオンを除(5) 銅(Ⅱ)イオンの除去のメカニズムの解明

り、それらを加熱処理して得られた、主成分が炭酸カルシウムである貝殻粉末を用いると、リン酸イオ

１．課題設定の理由

近藤瑠海 富永夏帆 豊島芳野 樋口りさ

愛媛県立松山南高等学校 重金属班

廃棄物による重金属の吸着

図５

6

時間（分）

4

8

10
0

0

20

時間（分）

40

60

時間（分）

20

40

60

塩化銅(Ⅱ)水溶液におけるアサリの貝殻
粉末の大きさと吸光度変化の関係（0 ㎛～150 ㎛）

0

0.02

0.04

0

硝酸銅(Ⅱ)水溶液におけるアサリの貝殻
粉末の大きさと吸光度変化の関係（0 ㎛～150 ㎛）

0

0.02

4

6

時間（分）

8

0

20

時間（分）

40

60

時間（分）

20

40

10

60

図 10 塩化銅(Ⅱ)水溶液におけるアサリの貝殻
粉末の大きさと吸光度変化の関係（150㎛～300 ㎛）

0

0.02

0.04

0.06

0

硝酸銅(Ⅱ)水溶液におけるアサリの貝殻
粉末の大きさと吸光度変化の関係（150㎛～300 ㎛）

0.08

図８

0

0.02

0.04

0.06

0.06

0.04

2

図６ 塩化銅(Ⅱ)水溶液における撹拌時間と吸光度変化の関係

0

0.08

0.06

図９

2

0.01

0.02

0.03

1

粉末の量（g）

2

3

粉末の量（g）

2

3

時間（分）

60

2001

・芋川あゆみ・早田隆典、長崎県総合農林試験場、かき殻を用いた水質浄化剤の畑地における有効利用に関する研究、

・愛媛県立宇和島東高等学校、アコヤガイ貝殻粉末による水質浄化-産業廃棄物の有効活用-、2018

・愛媛県立宇和島東高等学校、水質浄化に向けた廃棄物中の炭酸カルシウムの再利用、2017

５．参考文献た。現在、コバルトイオンの吸着実験を行っているが、他の金属イオンについても行っていきたい。

いことが分かった。さらに、銅(Ⅱ)イオンはアサリの貝殻粉末に吸着されて除去されたことも分かっ

して除去できることが分かった。また、粉末の大きさは 150 ㎛より小さいものの方が、吸着効果が高本実験を通して、アサリの貝殻粉末を加熱処理することなく粉末化することで銅(Ⅱ)イオンを吸着

４．研究のまとめと今後の課題

1

図 12 塩化銅(Ⅱ)水溶液におけるアサリの貝殻粉末の量と吸光度変化の関係

0

0.01

0.02

0.03

0.04

図 13 吸着した銅(Ⅱ)イオンの離脱

0

0.01

0.02

0.03

図 11 硝酸銅(Ⅱ)水溶液におけるアサリの貝殻粉末の量と吸光度変化の関係

0

0.01

0.02

0.03

0.04

の貝殻粉末に銅(Ⅱ)イオンは化学結合したのではなく、吸着され撹拌すると離脱すると考えた。

0.04

アサリの貝殻粉末に銅(Ⅱ)イオンが結合したものを蒸留水の中に入れて撹拌すると図 13 のようにいったん除去された銅(Ⅱ)イオンが再び蒸留水中に出てくることが分かった。このことから、アサリ

0.05

0.08

0.08

図７

0

硝酸銅(Ⅱ)水溶液における撹拌時間と吸光度変化の関係

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

(4) 銅(Ⅱ)イオンの除去のメカニズムの解明

やり直してこの結果についての真偽を確かめたい。

末の量を増やしても吸光度の減少は見られなかった。この実験結果には疑問が残るので、再度実験を

吸光度（abs）

イオンが離れるのではないかと考えた。

しているのであれば、銅(Ⅱ)イオンが結合した炭酸カルシウムを蒸留水に入れて、撹拌すると銅(Ⅱ)

そこで、私たちは、銅(Ⅱ)イオンが炭酸カルシウムに物理的に吸着していると考えた。もし、吸着末が多くなるほど、銅(Ⅱ)イオンが除去されることが分かった。一方で、硝酸銅(Ⅱ)水溶液では、粉実験結果を図 11、12 に示す。この実験では、塩化銅(Ⅱ)水溶液においては、加えるアサリの貝殻粉(3) 粉末の量と銅(Ⅱ)イオン量の変化の関係

吸光度（abs）

えにくい。

(Ⅱ)イオンが化学結合したと考えると、このようにいったん結合した銅(Ⅱ)イオンが離れることは考度吸着した銅(Ⅱ)イオンが、撹拌を続けたことで吸着が外れたのだと考えた。炭酸カルシウムと銅

吸光度（abs）

吸光度（abs）

吸光度（abs）

吸光度（abs）

吸光度（abs）

吸光度（abs）

吸光度（abs）－71－

指導教諭 佐々木謙一

クモ糸班

－72－
図１

牽引糸のフィラメント（大﨑，2016 より）ジョロウグモ以外の牽引糸ロープに紫外線を照射した場合も、弾性限界強度は照射時間に伴って(1)と同様の実験を３～４日ごとに行い、日数経過に対する直径と破断強度の変化の様子を調べた。

(1) 牽引糸ロープの直径とその破断強度を散布図で表しその回帰直線を求めたところ、傾きは 0.0044

３－２ 結果くものとする。

増強のための最適な操作を探る。これは機材の都合上まだ行っていないため、データは今後集めてい(3) 紫外線（UV-A）の照射、冷凍等の操作を行い、経過時間とそれに対する破断強度を調べ、破断強度

(2)

0.7

0.8

0.9

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

①

0

0

図２ オオシロカネグモ

②

1

100
直径［㎛］

150

③

3

④

4

5
⑤

6

⑥

7

8

9

10

11
⑦

⑧

⑨

経過日数[日]

12
⑩

13

⑪

14

図６ 経過日数と牽引糸ロープの直径

2

⑫

15

16

⑬

⑭

18

200

17

y = 0.0044x - 0.0006
R = 0.89706

19

図４ フォースセンサー

図５ 牽引糸ロープの直径と破断強度50

図３ 牽引糸の巻取り

度の変化はあまり見られなかったが、一部３倍になっているものもあった（図７）。

うが多かった。中には２倍以上になっているものもあった（図６）。破断強度は日数経過後も大幅な強た。これによると、日数経過に対して大幅な直径の減少は見られず、全体的に増加しているもののほ

経過日数に対する直径と破断強度をそれぞれ相対値で表し、牽引糸ロープごとに色分けして表しで比例関係があり、相関係数Ｒ＝0.89706 となり強い正の相関が見られた（図５）。
(2)

直径 ㎛
[

ー（図４）の先に牽引糸ロープをかけて引き、切れた点での値を破断強度として記録した。

ーのフレームで牽引糸を採取し撚る（図３）。牽引糸ロープの直径を顕微鏡で測定し、フォースセンサ(1) 近隣で最もよく手に入る種類であるオオシロカネグモ（図２）を本研究で扱うものとする。ストロ３－１ 研究方法

３．クモの牽引糸ロープの直径とその破断強度増加していき、最大になる照射時間が存在する。

(3)(2) 日数経過に伴って強度と直径はともに減少し、劣化する。

(1) クモの牽引糸ロープの直径とその破断強度は比例しており、正の相関を持つ。

２．仮説て撚ったものを「牽引糸ロープ」と定義する。

本実験を行うにあたって、私たちは牽引糸を集めことも分かっている。

射した場合に弾性限界強度の増加がみられるというまた、ジョロウグモの牽引糸に一定時間紫外線を照の身を守るために２倍の安全性を持っているのだ。

（図１）、そのクモの体重の２倍の強度を持つ。自分の牽引糸は２本のフィラメントから構成されており強度増強のための操作を明らかにしようと思いテーマとした。先行研究（大﨑，2016）によると、1 本て行われていない。そこで、自ら「牽引糸ロープ」を作成してその直径と破断強度の関係、さらに破断命綱の役割を果たす牽引糸は強度が高いと言われるが、クモの糸に関する研究はあまり多くの人によっではないだろうか。このような理由から、私たちはクモの糸に関心を持った。その中でも特に、クモの然界に適応しているのか。内部のタンパク質構造や強度の秘密がわかれば私たちの生活に応用できるのに対する耐性も求められる。クモの糸が衣食住の素であるのだ。ではそのクモの糸はどのようにして自な用途に使い分けている。自然界で生きるために、クモの糸は結構な強度が必要とされ、また日数経過

クモは一般に７種類の腺から別々の糸を用途に応じて出し、巣作りや捕食、卵の保護や命綱など、様々

１．はじめに 牽引糸とは

鎌田航己 二村佳杏 山川さくら

愛媛県立松山南高等学校

クモの牽引糸における破断強度とその増強

破断強度［Ｎ］

]

①

1

②

2

③

⑤

4

⑥

5

6

⑦

⑧

⑨

経過日数［日］7⑩⑪8

図７ 経過日数と破断強度④

3

日数経過における強度の大幅な変化が見られなかったのは、

0

クモの糸は水分を吸収すると長さが縮み短くなるという事実

－73－

⑭

11

12

乾燥、湿潤条件下の両方で直径の増加がみられたということは、これらの直接の原因は空気中の破断強度においては、結果２の図７とは異なる結果を得たことより、適度な湿度条件であれば日３－４(2)より、日数経過に伴う直径の増加は空気中の水分が関係しているという考察を検証するた

紫外線照射、冷凍などの実験を行い、２本のフィラメントの結合やタンパク質構造の変化による

血管や手術縫合糸などバイオミメティクスとして、クモ糸を活用していくための一助としたい。

図 10 乾燥条件下と湿潤条件下 後・大﨑茂芳（2016）.『クモの糸でバイオリン』.岩波書店.

り、結果２とは異なり増加しているものは一つも見られなかった（図 12）。

図９ 乾燥条件下と湿潤条件下 前・大﨑茂芳（2015）.「クモの糸の不思議」.日本家政学会誌,66(10),521-528.

らでも全体的に増加していた（図 11）、また、破断強度は両条件下ともほぼ変化なしまたは減少してお６．参考文献ミ問題などで環境負荷の大きい石油由来の合成繊維に劣らない実用的な自然繊維として、また、人工４－２ 結果

一週間後（図 10）、直径と破断強度を記録しグラフを作成したところ、直径は乾燥、湿潤条件下どち(3) 最終的に、牽引糸の強度の増加を引き起こす構造を解明し、それを用いることで、漁網や服などゴ件維持のために水とろ紙を用いた。この際、水が直接牽引糸ロープにつかないように注意した（図９）。

破断強度の増強を引き起こす操作を見つけることにつなげていく。

(2)

１週間保管し、その後直径と破断強度の変化を調べた。乾燥条件維持のために CaCl2 を用いた。湿潤条

め、追加で実験を行った。乾燥条件下と湿潤条件下の瓶を用意し、それぞれの中に牽引糸ロープを入れの追加と相対値での結果の検討を行い、日数経過後の直径の増加と破断強度の変化の要因を探る。

日数経過に対する直径と破断強度の変化の様子のデータをさらに集め、同時に追加実験のデータ(1)はせず減少の割合が高くなると考えられる。

数経過後も破断強度は保存または増加されるが、今回のように極端な乾燥、湿潤条件下であると増加(2)

水分以外であると考えられる。

(1)４－３ 考察

後（N）

破断強度

前（N）

湿潤

後（N）

破断強度

前（N)

乾燥

図 12 牽引糸ロープの破断強度の変化

00

図 11 牽引糸ロープの直径の変化

0.5

50

1

2
1.5

2.5

3

3.5

100

後（㎛）

150

200

250

４－１ 研究方法

図８ 水分吸収前後の牽引糸

⑬

10

湿潤 直径
前（㎛）

0

0

1
0.5

50

100

1.5

2

2.5

150

200

後（㎛）

直径
3

５．今後の展望

⑫

9

乾燥
前（㎛）
250

４ 日数経過に伴う直径の増加と破断強度の関係って直径が増加したのではないかと考えた。

により、牽引糸ロープが空気中の水分を吸収して、日数経過に伴（図８：大﨑，2016）があるため、実験時の空気中の水分の影響(2)

からではないかと考えた。

牽引糸ロープ内のタンパク質構造は日数経過後も変化しにくい

(1)

0

0.5

］

３－３ 考察

N

1

2
破
断
強 1.5
度

2.5

3

3.5

［

－74－

花岡龍之介 白石浩都

指導教諭 若山勇太が分かっている。これらを踏まえた上で、アサギマダラの飛翔をさらに追究するために、私たちはアサギマ

1.39
1.62
0.63
1.41

４ 後翅肛角部
５ 後翅中室３ 前翅中室に空気の流れ場を作り、可視化することを試みた（図２）。その様子を撮影した動画から翅の周囲の空気の流れ場を観察した。個体に当てる白煙の威力を一定にするために工作用紙を材料とした整流格子とアクリル板を用いた風洞を利用し、白煙を見やすくするため照明器具を用いた。

スモークテスタというハンディタイプの塩素系白煙発生装置を用いてアサギマダラ、アゲハの標本

２ 前翅後角部

A

1.37

0.89

1.5

1.26

1.27

B

1.33

0.84

1.54

1.32

1.39

C

アサギマダラ

1.32
1.15

0.8
1.4

1.07

1.3

1.39

0.94

1.3
1.6

A

平均

1.1

1.1

1.17

0.99

1.02

B

1.06

1.17

1.14

0.95

1.01

C

アゲハ

0.73

1.14

0.99

0.91

0.87

D

1.1

1.2

1.2

1.0

1.0

平均

表１ 鱗粉の密度（鱗粉面積指数＝鱗粉総面積／視野面積）の比較

1.37

部位

ていくように見られた（図５）。

0.02530.00630.01350.0011

有
有

有

有

有

有意差

t検定
0.0007p値られた。それに対して、アゲハにあたった風は渦を巻くような流れ場が見られず、そのまま通り抜け影を行った。観察の結果、アサギマダラにあたった風は後翅の上で渦を巻いている流れ場が頻繁に見アサギマダラ(n=1)アゲハ(n=1)について角度を水平、滑空姿勢、前傾に設定しそれぞれについて撮(4) 流れ場の可視化得る必要がある。

差[℃]は個体によって-5.5℃～＋0.1℃と幅があった。測定方法の改善も含めて今後さらにデータを(3) (2)で用いたアサギマダラ５個体の体温差[℃]は個体によって-3.4～＋5.7℃、アゲハ６個体の体温ありと判断した。

結果になり。アゲハ(n=6)は平均 5.0（回／秒）（標準誤差 0.07）だった（図４）。ｐ<0.05 より有意差

はばたき回数を算出したところ、アサギマダラ(n=11)は平均 4.0（回／秒）（標準誤差 0.15）という(2) はばたき回数の算出

アゲハは比較的正五角形に近い、つまり全ての部位の密度がほぼ均一であった。

アゲハに比べて前翅が全体的に高密度である一方、後翅（特に後翅中室）の密度が低かった。また、標本を用いて鱗粉の密度を算出し（表１）、レーダーチャートを作成した（図３）。アサギマダラは(1) 鱗粉密度（鱗粉面積指数）の算出

１ 前翅頂部(4) 流れ場の可視化実験

放射温度計を用いて（2）の実験前後の体温差[℃]を測定した。

(3) 飛翔前後の体温測定

均値を算出した。

実験室内で一定時間放蝶し、カウンターとストップウォッチを用いてはばたき回数（回／秒）の平(2) はばたき回数の計測

鱗粉面積指数 ＝ 鱗粉総面積 ／ 視野面積

算出し、T 検定を行って有意差を調べた。

角部・後翅中室）を光学顕微鏡で観察して撮影した（図１）。両種において以下に示す鱗粉面積指数を

アサギマダラ、アゲハの雄について、翅の５つの部位（前翅頂部・前翅後角部・前翅中室・後翅肛(1) 鱗粉密度（鱗粉面積指数）の算出

３．研究方法わち流れ場の可視化を試みた。

(4) 鱗粉密度が飛翔に及ぼす影響をさらに探究するために、蝶（標本）の翅の周りの空気の流れ、すな(3) 羽ばたきに伴う筋運動による体温変化に着目し、飛翔前後の体温差を測定した。

たき回数を計測し、比較を行った。

(2) 2 種間の鱗粉密度に差異があるならば、羽ばたき回数にも影響が及ぶと考え、1 秒間当たりの羽ばいた。以下(2)～(4)についてもアゲハと比較した。

めた。なお、対照群として、アサギマダラと同サイズかつ体長と前翅長の比が比較的近いアゲハを用私たちは風の影響に加えて翅の構造が飛翔メカニズムに影響を与えると考え、翅の鱗粉の密度を求(1) 鱗粉密度（鱗粉面積指数）の算出

２．研究項目

的な飛翔のメカニズムを解明する手掛かりを得ることを目的としている。

った。また流体力学的な観点から鱗粉密度が空気の流れ場に与える影響を探究し、アサギマダラの効率近いアゲハ Papilio xuthus と鱗粉の密度やはばたき回数、体温を比較して飛翔に与える影響の探究を行

ダラの翅の構造に焦点を当て、研究を進めた。アサギマダラと同サイズかつ体長と前翅長の比が比較的

４．結果

ことが分かった（花岡ら,2019）。また、池田ら(2017)によるとアサギマダラは温度感受性が高く、体温上

図２ 流れ場の可視化実験の装置の模式図（左：アサギマダラ、右：アゲハ）（白水(2006）より引用)

昇を防ぐ飛翔メカニズム「省エネ飛翔」によって、アゲハチョウ類に比べて約 9℃体温を低く保っていること

図１-② 前翅頂部の光学顕微鏡撮影画像

図１－① 鱗粉を観察した部位

５ 後翅中室４ 後翅肛角部

３ 前翅中室２ 前翅後角部

１ 前翅頂部究を行った。そして風速 1,6m/s を境に、風に向かって飛ぶ逆風飛翔と風から遠ざかる逃避飛翔を行う

トが報告されていることを知り、私たちは風が影響していると考え、飛翔に与える風の影響に関する研Parantica sita の飛翔に着目した。若山ら(2011)によって四国においてアサギマダラの異常な飛翔ルー

私たちは昆虫の機能的な生態に興味を持ち、日本において長距離の渡りを行うアサギマダラ

１．はじめに山崎 豊

愛媛県立松山南高等学校 アサギマダラ班

アサギマダラの効率的な飛翔メカニズムの探究

－75－

アサギマダラ0

２ 前翅後角部

アゲハ

４ 後翅後角部

図４ はばたき回数の比較

図５ 流れ場の可視化実験（左：アサギマダラ、右：アゲハ）

アサギマダラはアゲハに比べて後翅中室の鱗粉密度が低く、そこから体温を逃がすとともに、は研究協力をいただいた。以上３氏に心から謝意を表す。
８．参考文献・池田功輝・丸田明日香・河野克矢(2017)「体温から見るアサギマダラ Parantica sita の行動生と私たちは考えている。また、指導助言をいただいている渕脇正樹教授（九州工業大学）によると、鱗粉密度が高い前翅は抵抗低減に寄与している可能性があるという。抵抗低減の身近な例としてゴル

フボールの表面構造が挙げられる。ゴルフボールは表面に小さな凹構造を設けることで空気抵抗を小粉の重なり度合いや密度がアサギマダラのほうが小さいことがわかる。また鱗粉の形にも違いが見られる、今後はこの形の違いによる影響について、飛翔前後の体温変化と関連付けて探究したい。

は 22℃程度であり、約 9℃の差があるという。

していく。なお、池田ら(2017)によると，アゲハ類の平均体温は 31℃程度、アサギマダラの平均体温

ラフィーを用いた方法がある。それぞれの方法に長短があるので、それらを踏まえた上での再検討をあり、本研究で用いている放射温度計の他に、針型の熱電対を昆虫の体に刺して測る方法、サーモグ

一方で、体温については誤差が多く、測定方法の改善が必要である。蝶の体温の測定方法は 3 種類

マダラは羽ばたき回数を軽減し、体温上昇を抑えて飛翔していること（省エネ飛翔）が示唆された。

アサギマダラの羽ばたき回数はアゲハに比べ、約 1 回／秒ほど少なかった。このことから、アサギ

p.19-20.

の影響」『平成 30 年度愛媛県立松山南高等学校理数科課題研究論文集』愛媛県立松山南高等学校，

・白水隆(2006)『日本産蝶類標準図鑑』学習研究社, p.9
・花岡龍之介・山崎豊・白石浩都・中嶋滉(2019)「四国におけるアサギマダラの飛翔ルートに及ぼす風ではないかと考える。また、電子顕微鏡で撮影したそれぞれの後翅中室の写真（図６）を見ると、鱗(2) はばたき回数と体温変化の関係

・井手純也(2012)「昆虫の体温と行動」『昆虫と自然』ニューサイエンス社，47(13),p2-3.

態」日本昆虫学会第 77 回大会講演要旨 p.95（PJ04)

ーTM3030 を用いた電子顕微鏡画像撮影に際し、玉井洋介教諭（愛媛県立今治西高等学校生物部顧問）にける鱗粉密度が低く、飛翔に伴う筋運動によって生じる熱を逃がしている可能性があるのではないか

さくし、飛距離を伸ばしている。これと似た効果が、鱗粉密度が大きい前翅の表面で起こっているの大学院理工学研究科）に貴重な指導助言・情報提供をいただいた。また、株式会社日立ハイテクノロジ

本研究を進めるにあたり、渕脇正樹氏（九州工業大学大学院情報工学研究院）、高橋亮治氏（愛媛大学

７．謝辞

ばたき回数も少ないため、体温上昇を抑制している。

(2)(1) アサギマダラはアゲハに比べて前翅の鱗粉密度が高く、飛翔中の抵抗低減に寄与している。

本研究により、以下の２点がアサギマダラの効率的な飛翔に寄与していることが示唆された。

６．まとめ（機器：株式会社日立ハイテクノロジーTM3030）（撮影協力：愛媛県立今治西高等学校生物部）

図６ 後翅中室の鱗粉の電子顕微鏡画像（左：アサギマダラ、右：アゲハ）

ので、今後は実験条件を改善し、流れ場が飛翔に及ぼす影響を解明したい。

るため、光をシート状（スリット）にして、二次元断面にするといい」という指導助言をいただいたているのではないかと考えた。また、九州工業大学の渕脇正樹氏から、「全体的に光が当たりすぎてい

図５の結果から、私たちはアサギマダラが高密度な鱗粉を利用して翅の上に渦をつくり、揚力を得(3) 後翅後方に生じる渦状の流れ場が飛翔に及ぼす影響

アサギマダラは前翅の鱗粉密度が高く飛翔中の揚力を得やすくなっているとともに、後翅中室にお(1) 鱗粉密度が飛翔に及ぼす影響

５．考察

1

0.5

図３ 鱗粉面積指数の比較

５ 後翅中室３ 前翅中室1.5

１ 前翅頂部2

－76－

指導教員 山﨑涼ヒドラ班

図１ グリーンヒドラ

プ)と換水(ミネラルウォーター)を行った。

図２ とんぼがえり

水温 22℃、明暗周期 13 時間(630lx)：11 時間とした。一週間に 2 回程度、給餌(ブラインシュリン(3) 飼育条件

ら、足盤と触手の両方を用いる。この方法はとんぼがえりと呼ばれる(図２)。

グリーンヒドラは足盤という器官を用いて固着生活を送る。移動する際は、体を伸び縮みさせながきを止めて体内に取り込むことによって捕食を行う。

長は 5mm 程度である。触手に接触したミジンコなどのプランクトンを感知し、刺胞によって対象の動グリーンヒドラは淡水産の刺胞動物で、クロレラとの共生によって体色は緑色であり、伸長時の体(2) グリーンヒドラの形態と移動方法

ーンヒドラの行動が活発化したと仮説を立てて実験を行った。

光刺激を受容したのは共生クロレラであり、共生クロレラから輸送された何らかの物質によってグリ

光刺激の受容において、グリーンヒドラと共生クロレラのどちらが光刺激を受容したのかを調べた。

そこで、実験 2 では、グリーンヒドラが最も活発化する光の色を調べることから、グリーンヒドラのされてはいないが赤色光と青色光を吸収する光受容体がそれぞれ存在すると考えられている(文献 3)。

めに赤色光と青色光を吸収し、光合成以外の用途としても、クロレラが属する緑藻類には、まだ発見

ヒドラには緑色光を受容する物質が存在すると示唆される(文献 2)一方で、クロレラは光合成のたすると仮説を立てて実験を行った。

存在するため、グリーンヒドラの行動は活発化せず、暗条件区では光合成に必要な光を求めて活発化

大きいほど行動の活発さが大きいと解釈し、明条件区では共生クロレラの光合成に必要な光が十分にの有無によってグリーンヒドラの行動の活発さが変化するかを調べた。グリーンヒドラの移動距離がそこで、本研究は、グリーンヒドラの光刺激への応答を調べることを目的とした。実験１では、光進んでいない。

ロレラとの共生によって、グリーンヒドラの環境応答にどのような影響が出たのかについての研究はこのように、グリーンヒドラと共生クロレラとの共生メカニズムについては研究が進んでいるが、クが上昇し、共生クロレラでは硝酸同化にかかわる遺伝子が失われていることが分かっている(文献 1)。

どの栄養を共生クロレラに与えている。そのため、グリーンヒドラでは窒素代謝に重要な遺伝子発現

共生クロレラは光合成産物である炭水化物をグリーンヒドラに供給し、グリーンヒドラは窒素源な味深い特徴があり、光合成を行う動物として研究されている。

グリーンヒドラ Hydra viridissima(図１)には、体内にクロレラ(緑藻類)が共生しているという興(1) 研究の背景と目的

１．はじめに

阿部時弥 田村佳典 藤野恵多 本田丈征

愛媛県立松山南高等学校

グリーンヒドラの行動と光の関係
実験 1：光の有無による行動の活発さの変化

実験 2：光の波長による行動の活発さの変化

図３ 実験の様子

実験 1

実験 2

図４ 実験１の結果

緑色光区・赤色光区＋青色光区間でそれぞれ 5%水準での有意差がみられた。

2.8mm 移動した。全ての群の組み合わせで t 検定を行ったところ、赤色光区・赤色光＋青色光区間と、１と同様に示す。すべての色で１mm 以上動いた。最も長距離を移動したのは赤色光+青色光区で、平均

実験 2 における光の波長による移動距離の変化を図５に示した。横軸、縦軸およびエラーバーは実験

3.2間での t 検定を行ったところ、1%水準の有意差がみられた。

エラーバーは標準誤差を示す。各光条件の移動距離の平均は、①2.9mm、②1.5mm、③0.48mm で、①・②実験 1 における光の有無による移動距離の変化を図４に示した。横軸は光条件、
縦軸は移動距離(mm)、

3.1

３．結果

馴化期間直後の 1 時間に計測した。

れた。
移動距離は、明条件(白色光)から各光条件に切り替えた直後の 1 時間は馴化期間として計測せず、

光＋青色光は、赤色光のセロファンと青色光のセロファンを重ねたもので照明を覆うことによって得らそれぞれ赤色、青色、緑色のセロファンでインキュベータ内の照明を覆うことによって得られた。赤色

青色光の光を照射した後、実験１と同様にヒドラの移動距離を測定した。赤色光、青色光、緑色光は、

グリーンヒドラの行動が最も活発化する光の色を調べるために、赤色光、青色光、緑色光、赤色光＋2.2

直後の暗条件、その直後の暗条件とした。

が大きいと解釈した。光条件は明条件 (630lx)、明条件(630lx)から切り替えた

距離を移動距離として物差しで計測した。移動距離が大きいほど行動の活発化(図３)。グリーンヒドラの初期位置と放置後の位置をプロットし、2 点間の直線

入れてそれらを各光条件のインキュベータ(水温約 22℃)内で 1 時間放置した割程度まで入れ、プラスチックシャーレ 1 枚につきグリーンヒドラを 1 体ずつ

ミネラルウォーターをプラスチックシャーレ(直径 8.9cm)の壁面の高さの 8

2.1

２．研究方法

－77－

実験 2

こで、今回得られた赤色光＋青色光区の結果の信頼性を高めるために、新たな実験方法として、セロフ

色のセロファンと青色のセロファンを重ねた赤色＋青色がなぜ光を透過しているのかは疑問である。そ

に照射した光の波長を調べる。また、セロファンは特定の波長の光しか透過しないはずであるから、赤の光の波長の正確な値は得られていないため、吸光光度計を使用するなどして実験 2 でグリーンヒドラ

実験 2 では白色光をセロファンに透過させることによってそれぞれの色の光を作っていたが、それら

６．今後の課題・展望

物質であるかという疑問が生じた。

成産物でエネルギー源となる炭水化物か、光受容体が関わる反応によって生成された光合成産物以外のれた何らかの物質がグリーンヒドラの行動を活発化したと考えられる。また、輸送された物質が、光合

ドラ自体によっても行われるが、共生クロレラの光受容による影響が大きく、共生クロレラから輸送さグリーンヒドラの行動は光刺激によって活発化し、行動の活発化に関わる光刺激の受容はグリーンヒ

５．結論

産物でエネルギー源となる炭水化物か、その他の生理活性物質であるかという疑問が生じた。

から何らかの物質が輸送されたと考えられるが、グリーンヒドラの行動の活発化に関与したのは光合成考えられる。また、共生クロレラによってグリーンヒドラの行動が活発化したことから、共生クロレラ

かわる光刺激の受容には、赤色光と青色光を吸収する光受容体を持った共生クロレラが関係していると＋青色光区で最も活発化し、その移動距離は実験 1 の明条件区と近似したことから、行動の活発化にかかわる光の受容はグリーンヒドラと共生クロレラのどちらも行っていると考えられる。しかし、赤色光仮説は立証され、すべての色の光でグリーンヒドラの行動が活発化したことから、行動の活発化にか4.2と考えられる。

費を避けるために移動しなかったか、エネルギーを使い果たしたために移動できなかったかのいずれか

https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press30/press-180726-2.pdf

https://photosyn.jp/pwiki/index.php?%E5%85%89%E5%8F%97%E5%AE%B9%E4%BD%93

・日本光合成学会-光合成辞典-光受容体

Ffile%2Fdownload%2F1%2F119&usg=AOvVaw3FCuQqU7AsHTe0CVRlmP93

KEwjrosft87TnAhUay4sBHQaUAq8QFjAAegQIAxAB&url=https%3A%2F%2Fnika.myswan.ed.jp%2Fwysiwyg%2

https://www.google.co.jp/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=2ahU・ヒドラの行動の研究２ 宮城県仙台二華高等学校 生物部

ラから輸送された物質によって活発化できたかのいずれかが考えられる。暗条件区ではエネルギーの消～ヒドラと共生クロレラの栄養相互作用と進化をゲノムから読み解メカニズムとして、グリーンヒドラ自体の光刺激への反射的な応答によって活発化したか、共生クロレ

・動物と藻類の共生の謎を解明

７．参考文献設けることにより、グリーンヒドラにおけるそれぞれの栄養獲得経路の重要性を評価するねらいもある。

が出るかどうかを確かめることができると考えている。この実験には、4 種類の異なる光・栄養条件をュリンプの生存数を計測することにより、光・栄養条件の違いによってグリーンヒドラの捕食行動に差く～:岡山大学、沖縄科学技術大学院大学、キール大学

我々の仮説とは反対に、光刺激によってグリーンヒドラの行動が活発化することが示唆された。その

実験 1

４．考察

4.1

図５ 実験２の結果

数の餌(ブラインシュリンプ)をグリーンヒドラに与える。3 時間放置した後で、各実験区のブラインシあり、暗条件・給餌なしの異なる４種類の光・栄養条件下で飼育する。その後、共通の暗条件下で一定いる。一定数のグリーンヒドラを明条件(630lx)・給餌あり、明条件(630lx)・給餌なし、暗条件・給餌

ーンヒドラの捕食行動は抑制されると我々は考える。そこで我々は、以下のような実験操作を計画してが、単に共生クロレラ由来の光合成産物によってエネルギーを得たためであるならば、光照射後のグリ路と、自ら餌を捕食するという栄養獲得経路を併せ持つ。もし、グリーンヒドラの行動の活発化の原因という課題が生じた。グリーンヒドラは、共生クロレラ由来の光合成産物を利用するという栄養獲得経

また、実験 2 では、グリーンヒドラの行動を活発化させた共生クロレラ由来の物質の正体を特定するを半分ずつ貼ったものに白色光を透過させたものを照射することを計画している。

ァンを重ねるのではなく、インキュベータ内の照明の面積を 2 等分し、そこに赤色と青色のセロファン

－78－

八尋龍大

山岡竜平

山田和波

指導教諭 松下吉之

ブロック塀班

図１ 丸型

図５ 油圧型プレス機

図２ 三角型

図３ 四角型

1 つが 8.7×3.9×2.0 ㎤の型（図６）にいれて製作した。

力

図６ 製作した紙粘土

図４ 圧力をかける方向

きに、かけた力を計測した。実験の結果より強度のあるブロックの構造を考察した。ただし紙粘土はそれぞれ図４のような方向から油圧型プレス機（図５）で圧力をかけた。そして、紙粘土が割れたと験するブロックの構造の種類は、丸型（図１）三角型（図２）四角型（図３）とし、形をくりぬいた。

コンクリートブロックの構造の違いによる強度を調べるために、紙粘土を用いて実験を行った。実２－１ 実験方法

２．コンクリートブロックの形が強度に及ぼす影響に注目し研究を始めた。

１つ目はブロック塀を構成するコンクリートブロックの構造、２つ目は材料である。これら２つの観点

私たちは倒れにくいブロック塀を製作するにあたって２つの観点で研究を行う必要があると考えた。

い、防災を目的としたブロック塀を開発しようと考えた。

れている。そこで、私たちは安価で、強度の高いブロックを製作し、そのブロックを用いて倒れにく

近年、地震の発生によるブロック塀での事故が報告されており、新しく作り直すなどの対策がなさ

１．はじめに石原涼平

愛媛県立松山南高等学校

安全なブロック塀の製作

図９ 三角型の強度

図８ 四角型の強度

コンクリートブロックの材料の配合比の違いによる強度を調べるために、モルタル・砂利・水を用

３－１ 実験方法

３．コンクリートブロックの材料の配合比が強度に及ぼす影響

図７ 丸型の強度度の高い構造になったと考えられる。

と比べて、角のない丸型のブロックのほうがプレス機による力を分散することができるため、より強三角形の頂点や四角形の角から亀裂が入っていいたことから、角のある三角型や四角型のブロック

２－３ 考察る。

点から亀裂が入り、割れている試料が多いため三角形という構造が力を分散できていないことがわか割れたときにかけた力の平均 90kgf（図９の実線）と一番強度が低いことがわった。三角の形の頂(3) 三角型（図９）かる。

よりは強度が高いということがわかる。しかし、丸型のようにうまく力を分散できていないことがわ

割れたときにかけた力の平均が 105kgf（図８の実線）であった。丸型よりも強度は劣るが、三角型(2) 四角型（図８）かった。その要因として丸という形が外からの力をうまく分散できていると考えられる。

割れたときにかけた力の平均が 145kgf（図７の実線）だった。他の種類の型に比べて一番強度が高(1) 丸型（図７）

２－２ 結果－79－

図 18 評価値の平均と標準誤差

図 16 強度の平均値と平均誤差平均値(kg／㎠)
94.0
68.4
39.3

不変標準偏差94±36.368.4±25.3
39.3±11.2

標準誤差
94.0±7.6（ｎ＝23）68.4±5.5（ｎ＝22）39.3±4.0（ｎ＝8）

平均値
23.5
22.8
19.7

不変標準偏差標準誤差
23.5±9.1 26.2±1.9（ｎ＝23）22.8±8.4 22.3±1.8（ｎ＝22）19.7±5.6
21.8±2.0（ｎ＝8）

であるため、今回の実験で得られたデータをもとに次のステップであるコンクリートブロックの積み上げ方や、ブロック塀の製作方法等についての研究も進めていきたい。

想する。

比較は正確であると言える。

った（図 17,18）。しかし、標準誤差においては、あまり差がみられなかったため（表２）、平均値での評価値においても同様で、比率③から①になるにつれて評価値の平均が高くなっていくことが分か

は比率③に比べて母集団の真の平均値を示しているとは言い難いことが分かった。

・土木材料

コンクリート

第2版（甲南大理工山本雅博）（村田二郎、長瀧重義、菊川浩治）

・実験データを正しく扱うための実験・分析データの統計解析入門

・3.7.4 コンクリートの強度（令第 74）https://www.icba.or.jp/kenchikuhorei/2018tsuiho/179_181-2_3.7.4.pdf

５．参考文献体の性能向上の研究で終わってしまった。私たちの最終目標は倒れにくい防災を目的としたブロック塀の製作

かった。そのため、強度のみを追求するのであればセメント 100％が最も強度の高い配合比であると予また、比率③から①になるにつれて標準誤差が大きくなっていることから（表１）、比率①の平均値

大値を取る時の比率を研究していきたい。また、今回はコンクリートブロックの材料配合比・構造というブロック単から粗骨材（砂利）どうしを結合するセメントの割合が高くなればなるほど強度が高くなることがわ上げるほど費用が高くなり、評価値は低くなる。今後はセメントの割合を高くし、同様の実験を行い、評価値の最利＝1：1 まででの実験で終わってしまった。モルタルの単価は砂利に比べて高い。そのためモルタルの比率を

今回の実験では比率①が最も安価で強度の高い配合比であることが分かった。しかし、配合比 モルタル：砂４．まとめと今後の展望

比率
比率①
比率②
比率③

表２ 評価値の平均値の標準偏差と標準誤差（n は試行回数）

比率
比率①
比率②
比率③

表１ 強度の平均値の標準偏差と標準誤差（n は試行回数）

図 17 材料の比率と強度の関係（評価値）

図 15 材料の比率と強度の関係（平均値）

比率③から①になるにつれて強度の平均値が高くなっていくことが分かった（図 15,16）。そのこと

３－２ 結果と考察

図 12 モルタル：砂利＝１：３（=評価値）として計算

図 14 岩石カッター

図 11 モルタル：砂利＝１：２

図 13 製作したコンクリートブロック

１

図 10 モルタル：砂利＝１：する。この評価値を用いて最も安価で強度の高い比率を考察する。

ブロックの製作コスト（円）割れたときにかけた圧力（㎏／㎠）

コストパフォーマンスの高い比率を探るために、比率で算出する。

次に、モルタル・砂利の単位体積当たりの価格を調べ、単位体積あたりの製作コストをそれぞれの割れ・亀裂が入ったときにかけている単位面積当りの重さ（圧力）を測定する。

カットする。カットした立方体のコンクリートブロックを油圧型プレス機（図５）でプレスし、ヒビを製作する。次に、製作したコンクリートブロックを岩石カッター（図 14）で 2×2×2 ㎝の立方体にまず、【比率①～③】のコンクリートを 2×2×22 ㎝の型に流し込み、コンクリートブロック（図 13）11）、1：3 で配合したものを【比率③】（図 12）とした。配合比はすべて体積比とする

モルタルと砂利を 1：1 で配合したものを【比率①】（図 10）、1：2 で配合したものを【比率②】（図浩治らの先行研究より、モルタルと砂利の配合比を 1：1～1：3 の間で設定し、強度を測定した。

いて実験を行った。最適な配合比は、モルタル：砂利=1：1～1：3 という村田二郎、長瀧重義、菊川５

普通科課題研究○2019年度

研究要旨・概略

統計データ分析コンペティション〈総務省〉

優秀賞受賞作（要旨）
普通科３年「南海トラフ地震に備えて～指定避難所に３人に１人が避難できず、

災害時の医療体制は本当に十分か？～」… ……………………………………………

81○第３回和歌山県データ利活用コンペティション〈和歌山県企画部企画政策局〉
データ利活用賞受賞作（審査用概略）
普通科２年「高校生と高齢者の利用で商店街を活性化しよう！！」… ……………………………

－80－

82

南海トラフ地震に備えて～指定避難所に３人に１人が避難できず、災害時の医療体制は本当に十分か？～愛媛県立松山南高等学校 渡邉璃里香・吉田美咲
１．はじめに
現在、30年以内に南海トラフ地震が起きる確率が70～80％と予想されている。指定避難所と災害時の医療体制の現状とそれらの問題点を明らかにして、改善策を提案することで被害を最小限にしたいと考えた。
２．研究方法(1) 分析の方法と手順
教育用標準データセット（SSDSE）を使って、各都道府県庁所在地の避難所１か所当たりの人数と人口１万人あたりの医師数を計算しグラフに表し、各都道府県庁所在地と松山市を比較した。
その後、災害発生時に必要不可欠な医療機関（外科、産婦人科、小児科、整形外科、内科）とし、jSTAT MAPを用いて松山南高校を中心とした半径3㎞以内の松山市指定避難所と５つの科を統計GISの地図にプロットし、それぞれの分布の特徴、問題点を解析した。その結果から、新たな避難所の確保と、救護所を提案する。
(2) データセットの加工
教育用標準データセット（SSDSE）を使って、各都道府県庁所在地の避難所１か所当たりの人数と人口１万人あたりの医師数を計算し、グラフに表す。指定緊急避難場所一覧表（松山市ホームページ）から指定避難所の住所を調べ、jSTAT MAP
を用いて指定避難所をプロットし、松山南高校の半径３㎞以内の避難所数と人口を調べた。jSTAT
MAPを用いて、指定避難所を中心に徒歩10分以内で到達できるエリアを赤線で記した。jSTAT MAPを用
いて、診療所（外科、産婦人科、小児科、整形外科、内科）をプロットした。
３．分析結果と結論
提案場所を導入することにより、距離的な関係で避難することが難しいと考えられる人が避難可能となった。分布の偏りも小さくなり、災害時に素早く負傷者の救護を行うことができるため、救うことのできる命は増える。

－81－

高校生と高齢者の利用で商店街を活性化しよう！！
愛媛県立松山南高等学校 松山をプロデュースし隊！
１．概要
私たちの住む街には銀天街・大街道（以下、商店街）がある。空き店舗が増え、商店街の歩行者が減少しており、活気不足などの指摘がある。そこで、高校生と高齢者の年代向けの利用を増やし、商店街の活性化につなげる提案をしようと考えた。
２．研究方法(1) 商店街の現状
・商店街の歩行者通行量が、平成13年の23.2万人
から年々減っており、平成25年時点で12.3万人
まで減少している。それに伴い、空き店舗の率は平成10年の1.6%から平成25年時点では11.3%と増加している。
・売り上げが減ったと答えている店は45.8%とほぼ半数に達しており、人が減る ➡ 売り上げが下がる ➡ 空き店舗が増える ➡ 店がない分人が減る
といった、悪循環がみられる。
・昼間は商店街から半径約１㎞の範囲に、松山南高校をはじめ、高校が７校集まっており、約7,000
人の高校生がいる。
・松山市内に住んでいる65歳以上の高齢者(以下高齢者)の方は約２割なのに対し、商店街周辺に住んでいる高齢者は約2.5割となっている。銀天街・大街道周辺に住んでいる高齢者が多いが、今の銀天街・大街道には『きらりん』や『てくるん』(キッズスペース)など家族向けのスペースが多く設置されている。

以上から、商店街周辺の高校生や高齢者に銀天街・大街道に来てもらうことで、利用者数が増加するのではないかと考えた。
(2) <高校生の商店街（銀天街・大街道）の利用状況>
・高校生が商店街を利用する頻度は週１回以下が半数以上である。
なぜ利用しないのか→
・家の方向が逆
・部活で忙しい・行く理由がない
・利用目的を見ると、買い物や食事や娯楽で利用する南高生が多いが、通るだけという高校生もいる。→ 通学だけで利用する高校生にも、商店街を活用してもらいたい。

－82－

３．課題解決のための施策① 空き店舗をフリースペースに変える・高校生向け→自習室を設置する。
（下左のグラフより賛成派半数以上）◎ 利用金額
一日あたり約90円（南高生自習室賛成派817人の利用希望金額の平均）◎ 一日利用と夜利用とで金額を分ける
夜利用の金額を安くし、夜のわずかな時間、利用する
南高生たちが気軽に自習室に立ち寄りやすくしたいから。
◎ アプリの導入 ・自習室の席の空き状況が見られる
・自習室の場所や周りのお店の情報の提示
自習室を利用しに来たのに、席が空いてなくて利用することができないなどのトラブルを軽減させたいから。また、周辺にあるお店を利用してもらいたいから。
自習室にいくら払えるか
2% 4%
19%

59%
16%
1000円以上
出典

南高生徒１０３７人に実施した“銀天街・大街道の利用状況“のアンケート結果

出典

501～1000円

101～500円

南高生徒１０３７人に実施した“銀天街・大街道の利用状況“のアンケート結◎高齢者向け→ワークショップを開催できるスペースの設置(例)・将棋、囲碁 ・生け花教室 ・ヨガ教室◎自習室のアプリとも連動し、開催しているもののお知らせや時間がわかるようにする。
・インターネットでも見られるようにする。
② 商店街にアートを取り入れる
・高校生が自分たちでインスタ映えする絵をシャッターに描く・高校生対象の商店街のフォトコンテスト
シャッター街を利用できるとともに、流行りのインスタ映えで高校生に来てもらう。フォトコ
ンテストの商品を銀天街・大街道で使えるクーポンなどにすれば、商店街を訪れる回数が増えると考えたから。
③ 催しを増やす（例）・トリックアート・お化け屋敷・ライブ・トークショー
（南高生1037人の“銀天街・大街道にあってほしい催しは何か”のアンケート結果）
銀天街・大街道には催しが少ない。高校生向けの催しをすることで高校生の銀天街・大街道の利用を増やしたいと考えたから。
④ 施設の充実化（例）・コインロッカー
・無料駐輪場
・化粧室
・更衣場所
・ゴミ箱
（南高生1037人の“銀天街・大街道にあってほしい施設は何か”のアンケート結果）
学校の後、そのまま銀天街・大街道で遊んで帰りたい、荷物が多い、自転車を駐車したいという高校生のためにコインロッカーや無料駐輪場があると立ち寄りやすくなると考えたから。また、化粧室や更衣場所があれば私服で遊べるという意見があった。そのほかに、商店街にはゴミ箱の設置をしてないため、設置してほしいという意見もあった。
⑤ 銀天街・大街道の店舗マップ
今の銀天街・大街道は、店舗マップがなく、どこに何の店舗があるかわからない現状だ。そのため、一目見て店舗の位置がわかるマップを設置すると、高校生だけでなくすべての年代の人々が、
銀天街・大街道を利用しやすくなるのではないかと考えたから。

－83－令 和 元 年 度
令和元年度入学生（普通科）
区分
類型
標 準
１年
教科 科
目
単位数
国 語 総 合
4
4
国
現
代
文
B
4
語
古
典
B
4
世
界
史
A
2
地
界
史
B
4
理 世
歴
本
史
B
4
史 日
地
理
B
4
現 代 社 会
2
2
公
倫
理
2
民
政 治 ・ 経 済
2
数
学
Ⅰ
3
3
数
学
Ⅱ
4
1
数
学
Ⅲ
5
数
数
学
A
2
2
学
数
学
B
2
数 学 探 究 A
2
数 学 探 究 B
2
物 理 基 礎2
物理
4
化 学 基 礎2
2
化
学
4
生 物 基 礎2
生物4
理
地 学 基 礎22
科地学
4
化 学 探 究 Ａ
1
化 学 探 究 Ｂ2
生 物 探 究2
地 学 探 究 Ａ1
地 学 探 究 Ｂ
2
育 7～8
3
保健 体
体育 保
健
2
1
音
楽
Ⅰ
2
音
楽
Ⅱ
2
音
楽
Ⅲ
2
美
術
Ⅰ
2
2
芸
美
術
Ⅱ
2
術
美
術
Ⅲ
2
書
道
Ⅰ
2
書
道
Ⅱ
2
書
道
Ⅲ
2
ｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝ英語Ⅰ3
4
4
外 ｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝ英語Ⅱ
国 ｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝ英語Ⅲ4
語 英 語 表 現 Ⅰ22
英 語 表 現 Ⅱ
4
家庭 家 庭 基 礎
22
情報 情 報 の 科 学
21
共 通 教 科 ・ 科 目 計
31
総合的な探究の時間
3～6
1(チャレンジリサーチ)
特別活動 ホームルーム活動
1
合
計
33
1
2
3
4
6
備
考
8

文
３年

3
3

3
3

3

3

愛媛県立松山南高等学校 全日制・本校
理
型

型

２年

3

教 育 課 程 表

計
4
6
6

１年

２年

３年

2
2
2

2
3

4
16

⊿4 3・73・7 10・14
4 0･3･70･3･7
2⊿2 0･22･6⊿2 0･2
3
※3
4･7

2
2

2

4

2

2
3
1

4

13･16

2
2
2
2

4

2

2

2

1

2
□1

2

31

31

0･1
0･2
0･2
0･1
0･2
8
2
0･2
0･1
0･3
0･2
0･1
0･3
0･2
0･1
0･3
4
4
4
2
4
2･3
1
93

1

1

3

○2
○2

3
1

5

2
2

○2
2

□1
※3

4
4

13

8

2

2

4
4
5
2

0･6
0･6
2

4
2
2
2

計

11

2

10

3
1

3
1

2

2

2
0･2
0･6
2
7
0･2
0･6
2

8
2
0･2
0･1→0
0･2
0･1

□1

2･3･6

3
5
4
2
2

18

19

10

2･3

0･2
0･1
4

2
□1

2

31

31

4
4
3
2
4
2･3
1
93

1

1

3

4
18

3
2

2･3
1
93

2
1
31

3

1

17

2･3
1
93
3

1
1
1
3
3
1
1
3
3
33
33
33
99
99
33
33
99
99
文型は文科系の教科・科目に重点を置く類型。
理型は理科系の教科・科目に重点を置く類型。
スーパーサイエンスハイスクールの特例措置により情報の１単位減□印から１単位を選択する。
5 ○印から4単位を選択する。
※印から3単位を選択する。
7 ⊿印から4単位を選択する。
まとめ取りを実施する科目：
2年:数学Ⅱ(文3単位)4～8月、11～1月まで延べ105時間、数学B(文2単位)9～10月、2～3月まで延べ70時間
数学Ⅱ(理4単位)4～7月、11～12月、2～3月まで延べ140時間、数学B(理2単位)8～10月、1月まで延べ70時間
1年:数学Ⅰ(3単位)4～12月まで延べ105時間、数Ⅱ(1単位)1～3月まで延べ35時間
2年:物理基礎、生物基礎の選択(理２単位)４月～10月まで延べ70時間、物理、生物の選択(理２単位)11月～３月まで延－84－令 和 元 年 度
令和元年度入学生（理数科）
区分
学科
標 準
１年
教科 科
目
単位数
国 語 総 合
4
4
国
現
代
文
B
4
語
古
典
B
4
界
史
A
2
地 世
界
史
B
4
理 世
歴 日
本
史
B
4
史 地
理
B
4
公民 現 代 社 会
2
2
育 7～8
2
保健 体
体育 保
健
2
1
音
楽
Ⅰ
2
芸
美
術
Ⅰ
2
2
術
書
道
Ⅰ
2
ｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝ英語Ⅰ
3
4
ｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝ英語Ⅱ4
外4
国 ｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝ英語Ⅲ
語 英 語 表 現 Ⅰ22
英 語 表 現 Ⅱ
4
家庭 家 庭 基 礎
22
情報 情 報 の 科 学
21
共 通 教 科 ・ 科 目 計
20
理 数 数 学 Ⅰ 5～85
理 数 数 学 Ⅱ 8～12
1
理 数 数 学 特 論 4～81
理 理 数 物 理 4～10
数 理 数 化 学 4～10
2
理 数 生 物 4～101
理 数 地 学 4～10
スーパーサイエンス
62
専 門 教 科 ・ 科 目 計
12
小
計
32
総合的な探究の時間
3～6
特別活動 ホームルーム活動
1
合
計
33
1
2
3
備

考

4

教 育 課 程 表
愛媛県立松山南高等学校
理数科
２年

３年

2
2
2

2
3

全日制・本校
計
4
4
5
2

3
15
32

1
16
32

0･6
0･6
2
7
1
0･2
0･2
0･2
4
4
3
2
4
2
1
53
5
9
4
3･8
8
3･8
0･5
6
43
96

1
33

1
33

3
99

2

4
3

2

4
3
2

2

17

16

4
2
2
2
2

4
2
5
4

13

8
2
8
2

17

2
1
53

43

43
96
0
3
99

理数に関する専門の教科・科目に重点を置く。
「スーパーサイエンス｣(６単位)は学校設定科目。
スーパーサイエンスハイスクールの特例措置により情報及び保健の１単位減、総合的な学習の時間を０とする。
まとめ取りを実施する科目：
1年:理数数学Ⅰ(5単位)4月～1月まで延べ175時間
理数数学Ⅱ(1単位)2月～3月まで延べ 35時間
理数生物(1単位)4月～10月まで延べ 35時間
理数物理(1単位)11月～3月まで延べ 35時間

－85－

－86－

２（～１）
標準的なレベル（３）を達成したとはいえない

研究テーマに必要な先行研究を多少調べた
研究テーマに関連する先行研究の文献や資 研究テーマに必要な先行研究の初歩的な文
ものの、これまで研究されてきた内容を十分
料を丹念に調べることができた
献や資料を調べることができた
把握できていない

３
標準的なレベル（３）をおおむね達成で
きた

（５～）４

標準的なレベル（３）を越えて達成できた

実施上の日程計画や方法を進んで担当教員
見通しを持たないままその場の成り行きで実施上の日程計画や方法に遅れはあってもに相談・報告し、研究を主体的に進めることが行っているため計画どおりに進めることができおおむね計画どおりに進めることができた
できた
なかった

自分の役割はおおむね果たしてきたが、他とができた

自分の役割を果たせず、グループの他のメンバーに頼りきりであった
愛媛大学課題研究評価簡易ルーブリックを一部改変

役割分担と協力 意見を出すなど、グループ研究に貢献するこ のメンバーへの貢献は十分ではなかった

自分の役割を十分果たすとともに、建設的な昧になった

調べた資料やデータを自分なりに解釈し、自先行研究を踏まえながら、調べた資料やデー調べた資料やデータの自分なりの解釈が不創意工夫・分の言葉で説明しようとしたが、独自のアイタを自分なりに解釈しようとし、独自のアイディ十分であったり、先行研究の引用にとどまっ
ディアと先行研究の引用との区別がやや曖
オリジナルティ アを導き出すことができたたりした研究を進めるにつれて興味を抱く事柄に出 研究を進める中であまり興味を抱く事柄に出好奇心・興味関 高い課題意識で研究を進め、研究テーマについて仮説・検証をくり返しながら深く探究す 会えたため、関心をもって研究テーマに取り 会えなかったため、進んで研究テーマを深め
心・探究心
ることができた
組むことができた
るところまでいかなかった

研究方法の妥当 研究目的を達成するのに現実性のある研究 研究目的に照らして研究方法を検討してい 研究方法は考えているが、研究目的を達成
るが、実行には再考の余地がある
方法が具体的に考えることができた
するには不十分であった性

計画・準備と
実施状況

課題意識と発展 学術的・社会的な課題意識を反映したテーマ 学術的・社会的な課題意識はあるが、テーマ 学術的・社会的な課題意識から考えたというとしては目新しくないで研究に取り組むことができたよりも表面的な発想からテーマを設定した
性

先行研究

評価の観点

評価

下表は、１年間の課題研究（ＳＳ）に対する自身の取組を振り返り、自己評価するための評価基準です。
各観点について、評価３の記載内容を高校生として標準的なレベルとします。
ルーブリックを参照しながら自身の取組を振り返り、各項目について４、３、２いずれかの評価をしてください。
なお、特に達成度の高い項目（０～２項目）と特に達成度の低い項目（０～２項目）については、それぞれ５、１と評価してもよい。

松山南高校「課題研究（ＳＳ）」自己評価用ルーブリック（プロセス評価）

領域

－87－

表

発

研
究
内
容

マ
設
定

テ

４（良い）

２（不十分な点がある）

統一された表示と文体で、専門的用語 統一された表示と文体で必要な専門的表示と文体の統一感はあり、文章の構

資料やデータの調べ方が不適切である。必要と思われる図、表、グラフ等が作成されていない。

豊富な資料やデータをもとに優れた分 必要とされる資料やデータを得て、適析がなされている。必要に応じて図や 切な分析がなされている。図、表、グラ
表、グラフ等の作成・配置に工夫がなさ フ等が用いられている場合、それらがれている。
適切に作成・配置されている。

質問者の質問意図を的確に把握し、専質問内容を把握して応答できている
質問内容を把握できないまま応答して
質問者の質問に対して、研究した内容
無言やあいまいな答えに終始し、質問
門的な質問にも簡潔かつ的確に答えらが、余分な内容が多くなったり、情報が いるため、質問と答えとが対応していなに基づいた的確な応答ができている。
に答えられない。
れている。
不足したりしているところもある。
い。

発表態度

質疑応答

資料やデータの分析は、おおむね適切 資料やデータが不足していたり、分析と言える。図、表、グラフ等が用いられ が適切さを欠いているところがある。
ている場合、初歩的ながらもおおむね 図、表、グラフ等が用いられている場
適切に作成されている。
合、適切に作成されていない。

構成と配色が煩雑で、読み手／聞き手が理解できない。

構成と配色が工夫されており、読み手 読み手／聞き手が内容を理解しやすい 読み手／聞き手が研究の内容を理解 構成や配色にあまり工夫がなく、読み／聞き手が内容を理解できるよう配慮 ように、構成と配色を考えていて、十分 しやすいように、構成と配色を考えてい 手／聞き手が内容を理解するには時されていて、的確に内容を理解できる。 に理解できる。
るが、理解しにくい部分がある。
間がかかる。

一部原稿を参照する場面が見られた
原稿に頼らず自分の言葉で研究内容
り、自信のない部分があったりするが、 一部原稿を見ながら発表しているが、 一部原稿を見ながら発表したり、声の 原稿を見ながら発表している部分が多を説明している。自身に満ちあふれた
自分の言葉で発表している。言葉遣
言葉遣い、声の大きさ、話す速度につ 大きさや、話す速度によって聞き取りに かったり、声が小さく発表が聞こえない
説得力のあるプレゼンテーションで、聞い、声の大きさ、話す速度は適切であ いては、おおむね適切である。
くい部分があったりする。
部分が多かったりする。
き手を魅了している。
り、分かりやすい。

分析と結果

プレゼンテーションのレイアウトが望まれる。

プレゼンテーションの表示方法と文成もおおむね論理的であるが、専門的文章表現に著しい難があったり、誤字もふんだんに用いられている。文章構 用語が用いられている。文章は論理的
章構成に論理的でなかったりするとこ
用語を用いるなど、より専門的な表現
脱字等が多数見られたりする。
体
成が論理的で説得力に富んでいる。
に述べられている。
ろがある。誤字脱字等が数ヵ所ある。

表示と文体に統一感がなかったり、文

○

○

○

○

○

部分的
に変更

発表の内容

形式的には定型的な構成をなぞってい
内容構成が適切に配置されていない。
るが、論理性に難がある箇所があった
提供される情報が不足しており、読みり、情報が不足している箇所があったり
手／聞き手は内容をほとんど理解できして、読み手／聞き手が内容を理解し
ない。
にくい。

レベルの高い情報が明快な論理にもと調査した内容が論理的な構成で述べらづいて構成されており、読み手／聞き定型的な構成でおおむね論理的に述れており、読み手／聞き手が理解しや手が内容を的確に理解することができべられている。
すい表現となっている。
る。

○

仮説に一致しない結果も含めて公平に 仮説に一致しない結果も含めて公平に考察するには不十分な結果しか得られ科学的に解釈しようとしているが、結果 科学的に解釈しようとしているが、結果扱われ、科学的に解釈しようとしてお 扱われ、科学的に解釈しようとしておていなかったり、信頼性のある結果がに対する公平性がやや欠けており、そ に対する公平性が欠けており、結果のり、その結果から論理的で説得力のあ り、その結果がある程度論理的に考察
ほとんどなかったりで、考察をするにはの結果から考察している。
解釈に一部飛躍が見られる。
る考察がなされている。
されている。
至っていない。

結果の扱いと考察

本校

○

○

愛大

研究目的を達成するための、緻密で発 研究目的を達成するための、現実性の 研究目的に照らして研究方法を検討し 研究方法は考えているが、研究目的を
研究方法を自分で考えようとしていな想に富んだ研究方法が考案されてい ある研究方法が具体的に考えられてい ている。方法の実現可能性について達成するためには検討が不十分であい。
る。
る。
は、さらに検討していく必要がある。
る。

研究テーマに必要な先行研究を調べていない。

１（不十分）

研究方法の妥当性

研究テーマに必要な先行研究の初歩
研究テーマに必要な先行研究を多少的な文献や資料を調べており、何が研調べたものの、これまで研究されてき
究されているのかをおおよそ把握してた内容を十分把握できていない。
いる。

３（標準）

○

先端的／現代的な課題意識でテーマ
設定がなされており、今後の研究により学術的・社会的な問題解決へと発展していく可能性が高い。

研究テーマに関連する先行研究の文献や資料を期待される以上の範囲で 研究テーマに必要な先行研究の文献調べており、その結果に基づいて研究 や資料が調べられており、研究すべきすべき項目や問題点を明確にしてい項目や問題点に関連づけている。
る。

５（際立って良い）

学術的・社会的な課題意識のもとに学術的・社会的な課題意識をもとに学術的・社会的な課題意識から考えた
テーマ設定が考案されており、今後の単なる思いつきによるテーマ設定であテーマを考えようとしているが、目新し というよりも、表面的な発想からテーマ
研究により課題解決に結びつくことがる。
い発想というわけではない。
設定を行っている。
期待される。

課題意識とテーマ設定

先行研究と調査内容

評 価 項 目愛媛大学高大連携事業 松山南高 「課題研究（SS）」最終発表用ルーブリック評価スケール

ー

－88－

３

２（～１）

学術的・社会的な課題意識を反映したリサーチク
エスチョンと仮説を設定し、仮説の検証や課題解 学術的・社会的な課題意識をもち、調査・実験可能 学術的・社会的な課題意識から考えたというよりも表決のための提案など何を明らかにしたいか明確 なテーマを設定している。
面的な発想からテーマを設定した。
である。

目的を達成するために、客観性が高く現実性のあ 目的に照らして調査・実験方法を検討しているが、る調査・実験方法を具体的に考えることができた。 客観性の確保などの点で再考の余地がある。

調査・実験方法を考えてはいるが、目的を達成するには不十分であった。

コメント

班名

自分の役割を十分果たすとともに、建設的な意見を 自分の役割はおおむね果たしてきたが、他のメン出すなど、グループ研究に貢献することができた。 バーへの貢献は十分ではなかった。

役割分担と
協力

年

組

番 氏名

評価日

月

愛媛大学課題研究評価ルーブリック（簡易バージョン）Ver1.0 を一部改変(2019.5)

自分の役割を果たせず、グループの他のメンバーに頼りきりであった。

先行研究との相違点を明確にしつつ、独自の手 手法を工夫したり、自分なりに実験・調査結果を考 手法に工夫が見られなかったり、実験・調査結果
法に挑戦したり、自分なりに実験・調査結果を考察し 察したりしたが、先行研究との相違点はやや不明瞭 の自分なりの考察が不十分で先行研究の引用にたりできた。
とどまったりした。
だった

創意工夫・
オリジナリ
ティ

好奇心・興味 高い課題意識で研究を進め、研究テーマについて 研究を進めるにつれて興味を抱く事柄を発見するこ 研究を進める中であまり興味を抱く事柄を発見する
仮説・検証をくり返しながら深く探究することが とができたため、関心をもって研究テーマに取り組 ことができなかったため、進んで研究テーマを深め
関心・探究心 できた。
るところまでいかなかった。
むことができた。

研究方法の
妥当性

自己

標準的なレベル（３）を達成したとはいえない 評価

研究テーマに必要な初歩的な文献や資料を調べる Webサイト上の情報収集にとどまった。または、文献リストを作成していない。
ことができた。かつ、文献リストを作成した。

標準的なレベル（３）をおおむね達成できた

ゴシック…３を基準としたときの主な相違点・評価ポイント
コメント欄には、活動を振り返っての反省

計画・準備と 主体的かつ定期的に担当教員に相談・報告しなが 月に2回程度担当教員に計画・方法・結果分析など 担当教員に相談・報告をほとんどしなかったり、ら取り組み、おおむね計画通りに進めることができを相談・報告しながら取り組み、おおむね計画通り 場当たり的な取組で、ＣＲの時間を活用できなかっ
実施状況
た。
たりした。
に進めることができた。

課題意識と
発展性

研究テーマに関連する専門書や学術論文を含めて丹念に調べることができた。かつ、文献リストを作
成した。

先行研究

（５～）４

標準的なレベル（３）を越えて達成できた

評価の観点

評価

下表は、ＣＲに対する自身の取組を現時点で振り返り、自己評価するための評価基準です。
各観点について、評価３の記載内容を高校生として標準的なレベルとします。
ルーブリックを参照しながら自身の取組を振り返り、各項目について４、３、２いずれかの評価をしてください。
なお、特に達成度の高い項目（０～２項目）と特に達成度の低い項目（０～２項目）については、それぞれ５、１と評価してもよい。

松山南高校「チャレンジリサーチ（ＣＲ）」自己評価用ルーブリック（プロセス評価）

日

－89－

研究目的や仮説に対する結論が明瞭でなかった
り、根拠に欠けていたりする。

研究目的や仮説に対する結論が述べられており、研究の意義を踏まえながら今後の展望や課題も述べら 研究目的や仮説に対する結論が述べられている。
れている。

文体は統一されており、文字、図、表等の大きさも適切
文体は統一されており、文字、図、表等の大きさもである。内容を理解しやすいようにレイアウトも工
おおむね適切である。
夫されている。

まとめ

文体と
レイアウト

コメント

班 メンバー（(No.）氏名）□提出期限と方法を守っている

計

評価

評価日

月

愛媛大学課題研究評価ルーブリック（簡易バージョン） Ver1.0 を一部改変(2020.1)□紙面を有効活用できている□参考文献等を適切に表記している
その他のチェックリスト □先行研究等で既に明らかなことと今回明らかになったことを区別している

質問内容を把握できないまま応答していたり、質疑応答の時間を確保できなかったりした。

質問に対して、研究に基づいた的確な応答ができている。想定質問に対する十分な準備ができている。

質疑応答

質問内容を把握して応答できている。

原稿に頼らず自分の言葉で研究内容を説明し、聴衆 原稿を見ることもあるが、言葉遣い、声の大きさ、話 終始原稿を見ながら発表したり、言葉遣い、声のを意識した発表態度で、内容を理解しやすい。
す速度についてはおおむね適切である。
大きさ、話す速度が適切でなかったりする。

発表態度

文体が統一されていない。または、文字、図、表等の大きさやレイアウトが不適切で見にくい。

考察が述べられていないか、考察として不適切である。

実験・調査等の結果を踏まえた論理的な考察が述べら 実験・調査等の結果を踏まえた簡単な考察が述べれており、新たな課題を発見している。
られている。

考察

方法

資料やデータが不足している、または、図、表、グラ
資料、グラフ等が適切に作成・配置されており、誤差の 資料、データ、図や表、グラフ等がおおむね適切にフ等やこれらのキャプションが適切に作成されてい扱いにも検討が加えられている。
作成されている。
ない。

２（～１）

分析と結果

３

目的と仮説

（５～）４

標準的なレベル（３）を越えて達成できた
標準的なレベル（３）をおおむね達成できた 標準的なレベル（３）を達成したとはいえない
研究目的や仮説が文献・資料を踏まえて述べられて研究目的や仮説が述べられていない。
研究目的や仮説が述べられている。
おり、その意義がよく分かる。
研究目的に沿った研究方法が文献等を参考にしな 研究目的におおむね沿った研究方法が述べられて 研究目的を達成する研究方法として不適切または十分とは言えない。
がら述べられており、工夫された表示で分かりやす いる。

評価の観点

評価

下表は、ＣＲの取組をまとめたポスターについて、提出締切前の改善や発表の評価をするための評価基準です。
コメント欄には、活動を振り返っての反省や感想、今後の抱負を記入しよう。
各観点について、評価３の記載内容を高校生として標準的なレベルとします。
ルーブリックを参照しながらポスターを評価し、各項目について４、３、２いずれかの評価をしてください。低評価の項目については、提出締切まで改善の努力をしましょう。
なお、特に達成度の高い項目（０～２項目）と特に達成度の低い項目（０～２項目）については、それぞれ５、１と評価してもよい。

ゴシック…３を基準としたときの主な相違点・評価ポイント

松山南高校「チャレンジリサーチ（ＣＲ）」ポスター評価用ルーブリック

日

班名

－90－

愛媛大学課題研究評価ルーブリック（プロセス評価・課題発表評価 簡易バージョン）Ver1.0 を改変(2019.5)
自己
３
２（～１）
評価
標準的なレベル（３）を越えて達成している。
標準的なレベル（３）をおおむね達成している
標準的なレベル（３）を達成するには課題がある

（５～）４

※
論
文

コメント

※論文…未執筆の内容・項目、評価に値する文量に達しない内容・項目の自己評価は「0」とすること。

目的と仮説

年

組

番

氏名

評価日

自己評価計

研究目的や仮説が参考文献を踏まえて述べられ
研究目的や仮説が述べられていない。
研究目的や仮説が述べられている。
ており，その意義がよく分かる。
研究目的にそった研究方法が述べられており、再 研究目的におおむねそった研究方法が述べられ 研究目的を達成する研究方法として不適切また方法
現可能な表現がなされている。
ている。
は十分とは言えない。
研究目的や仮説を検証するために十分な資料、資料やデータが不足している、または図、表、グラ
資料、データ、図や表、グラフ等がおおむね適切
フ等やこれらのキャプションが適切に作成されて分析と結果 グラフ等が作成・配置されており、誤差の扱いな に作成されている。
いない。
ど目的に即した優れた分析が行われている。
研究結果を踏まえた考察が述べられており、今後考察が述べられていないか、考察として不適切研究結果を踏まえた考察が述べられている。
考察の研究の展望も示されている。
である。
研究の意義を踏まえながら研究目的や仮説に研究目的や仮説に対する結論が述べられてい研究目的や仮説に対する結論が明瞭でなかった
対する結論が述べられており、今後の展望や課題まとめる。
り、根拠に欠ける結論になっていたりする。
も述べられている。
表示方法と文 統一された表示と文体で必要な専門的用語が用 表示と文体の統一感はあり、文章構成もおおむね 表示と文体に統一感がなかったり、文章構成が論理的である
いられている。また文章構成は論理的である。
論理的でなかったりする。
体

取組 好奇心・興味関 高い課題意識で論文執筆を進め、研究テーマに 研究を進めるにつれて興味を抱く事柄を発見する 研究を進める中であまり興味を抱く事柄を発見す
関連する文献・資料を必要に応じて再調査した ことができたため、関心をもって研究テーマに取り ることができなかったため、進んで研究テーマを状
心・探究心 り、実験を追加したりした。
組むことができた。
深めるところまでいかなかった。
況
自分の役割を十分果たすとともに、建設的な意見
役割分担と協自分の役割はおおむね果たしてきたが、他のメン 自分の役割を果たせず、グループの他のメンバーを出すなど、グループ研究に貢献することができ
バーへの貢献は十分ではなかった。
に頼りきりであった。
力
た。

計画・準備と 主体的かつ定期的に担当教員に執筆状況を報 月に１回程度担当教員に執筆状況を報告・相談し 担任・担当教員から指示があっても担当教員に執告・相談しながら執筆を続けており、１学期末に論 ながら執筆を続けており、１学期末に論文が完成
筆状況の報告・相談をほとんどしなかった。
実施状況
する見通しがある。
文が完成する見通しがある。

領評価
域 評価の観点

ゴシック…３を基準としたときの主な相違点・評価ポイント
コメント欄には、活動を振り返っての反省や感想、今後の抱負を記入しよう。

論文執筆」自己評価用ルーブリック（プロセス評価）

下表は、課題研究論文執筆（ＳＳ・ＣＲ）に対する自身の取組を現時点で振り返り、自己評価するための評価基準です。
各観点について、評価３の記載内容を高校生として標準的なレベルとします。
ルーブリックを参照しながら自身の取組と論文の執筆状況をについて、４、３、２いずれかの評価をしてください。
なお、特に達成度の高い項目（０～２項目）と特に達成度の低い項目（０～２項目）については、それぞれ５、１と評価してもよい。

松山南高校「ＳＳ・ＣＲ

月

日

－91－