2012年度版 静岡サイエンススクールを知る

目　的

　天然資源に恵まれない日本が、豊かな社会を維持し発展させるためには、高度な科学・技術とその能力を発揮できる科学者の育成が欠かせません。静岡県を含む中部・東海地方は先進的なものづくりが盛んなど、科学・技術に関心の高い地域です。これまでにも、優れた科学者・技術者が育っていますが、科学・技術がますます重要視される時代にあって、さらに多くの優秀な人材を育てることが大きな課題でしょう。そこで、静岡大学では、未来の科学者を養成するための講座として、「地域で育む未来の科学者 - 静岡サイエンススクール -」を、2010(平成22)年度から開くことにしました。理科や数学が大好き、実験や観察がとても楽しい、将来は科学者になるのが夢、そういう意欲と才能を持つ中学生・高校生を静岡県の内外から広く受け入れ、先端的な科学プログラムを含むサイエンスに関するさまざまなプログラムを継続的に受けてもらうことで、才能を開発して、未来の有能な科学者として育ってもらうことが目的です。

概　要

　先端科学のトピックの解説をする「ジュニアサイエンスカフェ」と、実際に実験・観察をする「実験ワークショップ」の二つからなる、「ジュニアサイエンスワークショップ」が主なプログラムです。学年や発達段階にあわせて、「ジュニアサイエンスワークショップ」には、入門編（ステップ１）、発展編（ステップ２）、テーマ別研究体験編（ステップ３）の３ステップが用意してあります。学年が上がるにつれてステップ１、ステップ２、ステップ３へと上がっていく仕組みです。入門編（ステップ１）と発展編（ステップ２）では、それぞれ年間３〜５回と５〜８回、静岡大学に来校して「ジュニアサイエンスカフェ」と「実験ワークショップ」を行います。その日の内容の要約、発展的に調べたこと、疑問、感想などをレポートにまとめます。レポートは評価をつけて返却されます。優秀な受講生は表彰され、次のステップへの受講資格が与えられます。
  この他に、一流の科学者による講演会「スペシャルサイエンスレクチャー」と、大学や民間の研究所で活躍している若手研究者による「キャリアデザインワークショップ」も行います。「スペシャルサイエンスレクチャー」では、研究内容に加えて、発見や発明に至った経緯やエピソード、研究に対する姿勢、科学者になった動機、生き方などを語ってもらいます。「キャリアデザインワークショップ」では、大学や国公立の研究機関で基礎研究に携わる研究者だけでなく、民間企業で研究や開発を行っている研究者や技術者も積極的に招いて、それぞれの立場から研究現場の様子、研究者の生き甲斐などを話してもらいます。どちらも、質疑応答の時間を十分取るので、直接、話すこともできます。

ステップ１：中学1年〜高校1年　４０名

・入校式（第1回サイエンススペシャルレクチャーを行う）2012年5月27日(日) 13時〜16時
・ワークショップ（それぞれ10時〜16時）

第１回：2012年6月3日(日)（雨天延期）予備日6月10日(日)　身近な植物の見分け方

（徳岡徹　理学部・生物科学科・准教授）

私たちの身の回りにはたくさんの植物が生育しています。このような多様性は生物が環境に適応し、進化してきた結果です。この進化の痕跡を観察し、一つ一つの植物を見分ける方法を学びます。また、実際の植物に触れることで、植物の多様性について考えていきたいと思います。

第２回： 2012年6月17日(日)（雨天延期）予備日6月24日(日)　農業害虫とその天敵はどのように食べ物を食べるのだろう？

（田上陽介　農学部・共生ﾊﾞｲｵｻｲｴﾝｽ学科・准教授）

昆虫はいろいろなものを食物として利用します。野外採集、口器や行動の観察を通じて、農業害虫はどうして害虫となるのか、天敵昆虫はどのように害虫を退治するのかについて学びます。

第３回：2012年7月1日(日)　二酸化炭素を診てみよう

（宗林留美　理学部・地球科学科・講師）

エコによって悪者になった二酸化炭素。実は地球を知るうえで極めて重要な分子です。この分子が大気や動植物、大地を循環することで、地球が成り立っているのです。二酸化炭素を把握するための実践法を体験してみよう。

第４回：2012年9月30日(日)　化学変化を観察！イオンの性質の違いをつかもう

（仁科直子　理学部・化学科・助教）

私たちの暮らしには様々な化学物質が関係しています。この中から金属について学んでみましょう。一目見て金属だと思う十円玉（銅）のようなものだけでなく、私たちの体の中にも血液（鉄）や骨（カルシウム）など普段想像するカタマリの金属とは違う形で金属が存在しています。これらの金属のイオンについて、色などの変化を起こす化学反応をうまく利用して性質の違いを比べてみましょう。

第５回：2012年10月21日(日)　光とは何か？- レーザー光の回折実験 -

（岡俊彦　理学部・物理学科・講師）

この講座では、前半は可視光の基本や赤外線や紫外線について簡単な実験をしながら学びます。後半はグループにわかれ波の性質である干渉や回折について、レーザー光をスリットや回折格子に当てて観察します。

第６回：2012年12月2日(日)　身近にある人工物質を作る、知る、楽しむ：ナイロンとシリコーンの化学実験

（坂本健吉　理学部・化学科・教授）

私たちは人工的に作られた様々な合成繊維や合成樹脂（プラスティック）を使って生活しています。これらはどのようにして作られるのでしょうか。また、どんな性質をもっているのでしょうか。代表的な合成繊維であるナイロンを実際に作ってみましょう。また、岩石の成分であるケイ素から作られた不思議な合成樹脂シリコーンを実際に手に取って、その性質について学んでみましょう。

・中間報告会 　2012年9月9日(日) 10時〜11時30分

　次のことについて2分程度で話をしてもらいます。
「自己紹介、氏名、学校、学年、趣味、特技、これまでに受けた講座で印象に残ったこと・学んだこと、自然科学に関心を持ったきっかけ、将来の夢」

・サイエンススペシャルレクチャー  

第１回：2012年5月27日(日)（入校式のオープニングとして開催）

（上村大輔　神奈川大学・教授，名古屋大学名誉教授）

　

第２回：2012年11月18日(日) 13時〜16時 (静大祭期間中，予定)

（鈴木康夫　中部大学・教授，静岡県立大学名誉教授）

　

・キャリアデザインワークショップ  

第1回：2012年9月9日(日) 13時〜16時 (予定)

（丹伊田貴真　日本盲導犬協会・盲導犬訓練士）

（椎野勇太　東京大学総合研究博物館・特任助教）

（山口由衣　島津製作所・主任）

第2回：2012年11月18日(日) 13時〜16時 (静大祭期間中，予定)

（瀬名秀明　日本SF作家クラブ・会長）

（高橋みどり　静岡科学館るくる・主事）

・テーマ別研究室体験成果発表会　2012年3月9日(土)または10(日) (予定)
    （ステップ３の受講生が発表、ステップ１とステップ２の受講生は聴講）

・修了式　2012年3月20日(水・祝) (予定)

 

ステップ２：中学３年〜高校２年　２０名

・入校式（第1回サイエンススペシャルレクチャーを行う）
    2012年5月27日(日) 13時〜16時

・ワークショップ（それぞれ10時〜16時）

第１回：2012年6月10日(日)　放射線を調べてみよう

（奥野健二　理学部・放射科学研究施設・教授、大矢恭久　理学部・放射科学研究施設・准教授）

近頃よく耳にするようになった放射線。その正体は、性質は、人体に有害なの、有益なの？そんな放射線のことを学びます。午前は、放射線の講義の後、霧箱で普段は目で見えない放射線を観察します。午後は放射科学研究棟の見学をした後、放射線の性質を調べる実験をします。

第２回：2012年6月24日(日)　深海・温泉・地下圏の微生物を診てみよう

（木村浩之　理学部・地球科学科・講師）

微生物は、人間の体内、土壌、大気、湖沼、海洋などの様々な環境に生息しています。さらに、高圧の深海、高温の温泉、暗黒の地下圏といった極限環境でも微生物を見ることができます。この講座では、極限環境微生物を対象とした顕微鏡観察、培養、DNA解析を体験してみましょう。

第３回：2012年7月8日(日)　DNAの抽出どこまでできる？

（天野豊己　理学部・生物科学科・准教授）

遺伝子工学の基礎は生物からDNAをうまく抽出することです。このためにDNA抽出の試薬には様々な工夫がしてあります。この講座では一般に使われるDNA抽出試薬を使って、学内の様々な野草からDNAを抽出してみます。野草の同定と試薬の意味、そしてDNAの抽出方法を学びます。DNAの抽出には液体窒素を使います。

第４回：2012年7月22日(日)　計算機実験と数学的帰納法

（谷本龍二　教育学部・数学教育・准教授，依岡輝幸　理学部・数学科・准教授）

手計算では長時間かかる計算も，計算機を用いることにより短時間で計算できることもある．計算機実験をもとに数の規則を自ら発見することと，その規則を現代数学の視点により証明することが目標である．

第５回：2012年7月29日(日)　高等動物の体の成り立ちを調べてみよう

（小池亨　理学部・生物科学科・講師）

マウスの解剖を通じて、体を構成する器官について学びます。また、様々な器官の組織切片標本を顕微鏡で観察し、組織の成り立ちを理解します。

第６回：2012年9月2日(日)　サイエンス・ディベート

（嶋田大介　理学部・物理学科・准教授）

ディベートとは討論のことです。いくつかの簡単な物理実験の結果を予想し討論し合い、最終的に自分の予想を決定した後に実験を行い結果をみる講座です。正しい結果を予想できたかより、自分の考えを相手に正しく伝えられるかが重要です。

第７回：2012年10月14日(日)　クロマトグラフィーによる混合物からの分子の分離実験

（大吉崇文　理学部・化学科・講師）

身の回りの物質は、多種多様な分子から成る混合物であり、混合物中の分子はそれぞれ化学的な性質が異なっている。そこで身の回りの混合物から分子の性質の違いを利用してクロマトグラフィーにより分子を分離してみる。クロマトグラフィーは工業的にも研究においても重要な分子の分離方法なので、そのクロマトグラフィーの原理と共に実際の実験法を学ぶ。

第８回：2012年10月28日(日)　原子の出す光の波長測定

（阪東一毅　理学部・物理学科・講師）

この講座では、前半は原子が光を出す仕組みや蛍光灯の原理などを学び、後半はグループにわかれて実際に分光器を使って、いろいろな原子の出す光を波長に分解して観察します。

・特別研修会（施設見学など）
    2012年8月5日(日)〜6日(月)（１泊２日）
    場所：静岡県総合教育センター（掛川）ほか

・サイエンススペシャルレクチャー  

第１回：2012年5月27日(日)（入校式のオープニングとして開催）

（上村大輔　神奈川大学・教授，名古屋大学名誉教授）

　

第２回：2012年11月18日(日) 13時〜16時 (静大祭期間中，予定)

（鈴木康夫　中部大学・教授，静岡県立大学名誉教授）

　

・キャリアデザインワークショップ  

第1回：2012年9月9日(日) 13時〜16時 (予定)

（丹伊田貴真　日本盲導犬協会・盲導犬訓練士）

（椎野勇太　東京大学総合研究博物館・特任助教）

（山口由衣　島津製作所・主任）

第2回：2012年11月18日(日) 13時〜16時 (静大祭期間中，予定)

（瀬名秀明　日本SF作家クラブ・会長）

（高橋みどり　静岡科学館るくる・主事）

・テーマ別研究成果発表会  
    2013年3月9日(土)または10(日) (予定)
    （ステップ３の受講生が発表、ステップ１とステップ２の受講生は聴講）

・修了式
    2013年3月20日(水・祝) (予定)

 

ステップ３：高校１年〜３年　１０名

・入校式（第1回サイエンススペシャルレクチャーを行う）
    2012年5月27日(日) 13時〜16時

・ワークショップ

　ＡコースまたはＢコースからひとつ選んで行います。 Ａコースでは、あらかじめ決められたテーマを指導教員について研究・学習を行ないます。内容は大学の卒業研究程度で、目標は研究会や学会での発表です。Ｂコースでは自主研究・自主学習が中心になります。まず、テーマと計画を出してもらいます。それにふさわしい教員をこちらで選んでつけるので、その指導のもとに自主研究・自主学習を行い、適宜、大学の持っている測定機器、情報機器、資料、ソフト、書籍などを利用して高度な研究（または高度な学習）を進めます。目標は自由研究のコンクール入賞です。Ａコース、Ｂコースとも開催日時は、入校式の日に、担当教員と受講生で相談して決めます。

　Ｂコースを希望した場合、テーマによってはこちらで指導教員をつけられない場合があります。もし支援を受けられない場合は、代わりにＡコースのテーマを行うこともできます。そういう希望があればＡコースの希望するテーマをあげてください。また、ＡコースもＢコースも受講したい場合は、空きがある場合に限り受け付けたいと思います。

　なお、Ａコース、Ｂコースに限らず、すべての受講生には3月に成果発表会を行ってもらいます。その中から優秀な発表をした方には、平成25年の未来の科学者養成講座全国受講生大会に出場の機会が与えられます。

Ａコース（テーマ別研究コース）

テーマA1：Ｘ線で見る酸化物超伝導体　

（嶋田大介　理学部・物理学科・准教授）

この講座では、同じ条件で酸化物超伝導体を作り、電気炉で焼く条件を変えていくつかの試料を作ります。それぞれの試料のＸ線回折実験や電気抵抗の温度変化を測定し結果の違いを比較します。

テーマA2：発光材料からの光と物理の研究

（阪東一毅　理学部・物理学科・講師）

発光材料は、発光ダイオード(LED)や超薄型の有機ELディスプレイなど、様々なところで応用されています。このような発光材料のうち、革新的な光機能性をもつ有機発光材料について、発光メカニズムの解明や、光機能性の制御を行うことを目指します。

テーマA3：細胞がふえる機構を知る－がんとは何か？-

（丑丸敬史　理学部・生物科学科・教授）

がんは細胞分裂が止まらなくなる病気です。どのような仕組みで細胞は増殖するか、またどのようにしてがんが発生するのか。その仕組みを調べてみよう！

テーマA4：植物のバイオテクノロジー：植物の遺伝子やタンパク質の働きを調べ、利用する

（木嵜暁子　理学部・生物科学科・准教授）

植物の遺伝子やタンパク質の研究法を学び、それらをどのように利用していくかを学びます。研究法としては、遺伝子組み換え植物の作出や電気泳動など、バイオテクノロジーの基礎的な技術を体験し、学びます。

テーマA5：神経行動学入門：動物は何を感じ・何を考え・どのように動くのか？

（竹内浩昭　理学部・生物科学科・教授）

カラス，ヒヨコ，アホロートル（メキシコサンショウウオ）などを対象とした観察や実験を通じて、動物が何を感じ・何を考え・どのように動くのかを調べる神経行動学研究を体験してもらいます。

テーマA6：遺伝子組み換えで遺伝子の働きを調べる

（瓜谷眞裕　理学部・化学科・教授）

生命の設計図である遺伝子は、デオキシリボ核酸（DNA）という物質です。ここでは、DNAの研究法の基礎を学びます。また、DNA組換え実験により、目的タンパク質が細胞のどの部分にあるのかや、その遺伝子の働きを調べます。

テーマA7：津波発生装置の製作

（生田領野　理学部・地球科学科・助教）

デスクサイズより少し大きな水槽の中で津波の発生の仕方や伝搬様式を実際に見て学べる教材を製作します。この津波発生水槽の作成とコンピュータでの津波伝播のシミュレーションを並行して行い、水槽内で起こっている現象を正確に再現することを目指しましょう。

 

Ｂコース（自主研究・自主学習コース）

　自主研究のテーマと計画をＡ４用紙１枚程度にまとめて提出してください。確認研究ではなく、自分のアイディアに基づくオリジナルな研究とします。実施可能な場合は、こちらで指導教員を選んで支援を行います。また、研究でなくても高度な学習（大学の教科書を使ったり、英語の原著論文を読むなど）も歓迎します。この場合も、学習したい内容と動機、決意などをＡ４用紙１枚程度にまとめて提出してください。

　なお、下記の内容B1〜B5については指導可能な教員をつけることができます。もちろん下記以外でも結構です。

テーマB1：

（ ）

・分子原子のなりたちの理論（量子化学）について学ぶ高度な学習。

Ｂコース（自主研究・自主学習コース）

テーマB2：

（ ）

・数学に関する高度な自主学習。ただし分野による。

テーマB3：

（ ）

・放射線、放射能測定などに関する自主研究。ただし、一部法的規制を受けるため実施不可能な場合もある。

テーマB4：

（ ）

・昆虫（特に害虫）の生物学に関する自主研究。

テーマB5：

（ ）

・酵母などの微生物や発酵に関する自主研究。

テーマB6：

（ ）

・その他の自主研究または高度な自主学習。

・サイエンススペシャルレクチャー  

第１回：2012年5月27日(日)（入校式のオープニングとして開催）

（上村大輔　神奈川大学・教授，名古屋大学名誉教授）

　

第２回：2012年11月18日(日) 13時〜16時 (静大祭期間中，予定)

（鈴木康夫　中部大学・教授，静岡県立大学名誉教授）

　

・キャリアデザインワークショップ  

第1回：2012年9月9日(日) 13時〜16時 (予定)

（丹伊田貴真　日本盲導犬協会・盲導犬訓練士）

（椎野勇太　東京大学総合研究博物館・特任助教）

（山口由衣　島津製作所・主任）

第2回：2012年11月18日(日) 13時〜16時 (静大祭期間中，予定)

（瀬名秀明　日本SF作家クラブ・会長）

（高橋みどり　静岡科学館るくる・主事）

・テーマ別研究成果発表会  
    2013年3月9日(土)または10(日) (予定)
    （ステップ３の受講生が発表、ステップ１とステップ２の受講生は聴講）

・修了式
    2013年3月20日(水・祝) (予定)

 

---