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日本理科教育振興協会総会に出席

和田勝会員が、2019年5月28日に東京ガーデンパレスで開催された公益社団法人日本理科教育振興協会の第48回定期総会に出席しました。活動報告にはちょっとそぐわない気がしますが、いちおうSSISSはこの協会の会員なので、書いておきます。

副会長の開会宣言の後、会長の挨拶があり、理科教育の重要性について述べられました。来年度から学習指導要領が変わるので、この一年が重要だと強調、実験、問題発見、考えて解決のサイクルを実験室で行うためには、理科教育の責任は大きいと述べていました。続いて来賓の文部科学大臣(大臣官房審議官が代読)の祝辞がありました。この協会は、会員数は1110社あるそうです。

会長から スライドを使って 平成30年度の活動報告がていねいに行われました。続いて今年度の事業計画と事業予算が説明されました。 議事として第一号議案平成30年度収支決算の説明があり、監査報告を経て承認され、第二号議案として役員改選が諮られ、提案通り承認されました。 そのあと、何人かの政治家の方々からの祝辞がありました。

総会後終了後に、環境・防災研究所所長で東大名誉教授の藤井敏嗣氏の「火山噴火のメカニズムと日本の火山活動」といタイトルの講演がありました。

総会後の講演会

5月18日の総会終了後、午後3時から午後4時まで、大井みさほ会員よる「光の進み方を調べてみよう」というタイトルの講演会が行われました。講演会というよりは、大井会員がふだんSSISSの活動で行っている実験授業の内容を紹介して、光の性質について参加者に考えてもらおうというのが、近いかもしれません。

総会後に講演会を行うのは今回が4回目で、去年と同じようにA4色刷りのチラシを外注で作成し、総会の案内に同封して会員に送付するとともに、いくつかの場所に配布しました。

レーザーポインターを使い、水槽に水を入れて、参加者に光の進み方を確かめてもらったり、光ファイバーの中をレーザー光が外に漏れることなく全反射で伝わっていく様子などを確かめてもらいました。

水槽に水を入れ、少量の牛乳を入れて レーザーポインターのビームを見やすくします。水槽の横からビームを照射し、水中をビームが直進することを確かめます。次にビームを空気中から水中に向けて照射すると、ビームは水面で屈折して水中に向かいます。このとき、入射角より屈折角の方が小さくなります。入射角を変えていくと屈折角も変わりますが、両者の正弦の値の比は一定で、空気の絶対屈折率(1.00)と水の絶対屈折率(1.33)(分母は水)になります。

今度は逆に、屈折率の大きな水から空気中に向かってビームを照射します。真上に向けた場合(これは水槽ではできませんが)はそのまま突き抜けます。90度から角度を小さくしていくと、 一部は屈折して空気中に出ていき 一部は反射します。角度を小さくしていくと、あるところで屈折角が90度になり空気中に出て行かなくなります。このときの角度を臨海角と言い、水と空気の場合は48.6度です。これは次の式を使って求められます。

  sin(入射角)/sin(屈折角)=空気の絶対屈折率/水の絶対屈折率

屈折角は90度なのでこの項は1となり、空気の絶対屈折率は1なので、結局、sin(入射角)=1/1.33となり、この値は0.750で、角度は上の値(48.6度)になります。つまりおよそ50度よりも小さくすると、光はすべて水面で全反射することになります。(次の図は「わかりやすい高校物理の部屋」の全反射の項からお借りしています。)

上の式から、分子に比べて分母の屈折率が大きいほど全反射の臨界角が小さくなることが分かります。光ファイバーは、屈折率の大きなガラスなどを中心(コア)に使い、外周部(クラッド)に屈折率の小さな素材を使っているので、光は中心部を全反射しながら進んでいくことができるのです。電磁波の影響を受けないので、光ファイバーは今や、デジタル通信などに欠かせない素材となっていますね。

2019年度の総会が終了しました

ネットに載せるのが遅くなってしまいましたが、5月18日(土)午後2時から2時55分まで、池袋立教中学校・高等学校地学教室で2019年度の定例総会が開催され、無事終了しましたので、経過の報告をします。なお、今年度は総会の様子を写した写真が少ないので、前年度の記事を参照して想像しながら読んでください。

有山正孝庶務担当理事の開会の宣言の後、出席者と委任状等提出者数から総会は成立しているという宣言があり、大井みさほ理事長から挨拶がありました。理事長は、大木前理事長の言葉を引きながら、次の一年も頑張れればと思うと述べられました。

続いて議長の選出が行われ、大井みさほ理事長が議長を務めることになり、以降は議長が議事進行をつかさどり議事が進められました。

第1号議題(2018年度事業報告及び収支決算報告)
事前に配布した資料に基づき、有山正孝庶務担当理事から2018年度の事業報告、和田勝会計担当理事から2018年度の収支決算の報告がありました。その後、奥田治之監事から監査報告があり、審議の後採決されて可決承認されました。

第2号議題(2019年度事業計画及び収支予算案)
有山正孝庶務担当理事から2019年度の事業計画の説明があり、和田会計担当理事からは予算案について、前年度と比較しながら説明がなされました。今年度は、事業費(実際の活動)のうちSSISSの活動のノウハウを手引きの形で公表するための金額を増やした予算案になっていることが説明されました。採決の結果、可決承認されました。

第3号議題(定款変更の件)
有山正孝庶務担当理事から、昨年度に引き続いて定款を変更する必要が生じた経緯が説明されました。
「平成24年4月施行の特定非営利活動促進法の改正に伴い、条文の文言に若干の変更がありました。また予備費に関する条項が削除されました。この改正は各NPOの監督官庁に対する義務、提出文書の文言に本質的な影響がなかったせいか、速やかに改正せよという指導がそれほど強くなかったようで、多くのNPOで定款改正がおこわれておりません。近年、都庁からの指導が強まった感じで、我々も正直に言えば気づかず改正しないまま放置しておおりましたので、この際、改正したいと考えて提案する次第です。」
その後、資料に基づき改正の要点の説明があり、審議した結果、賛成多数で可決されました。

第4号議題(役員の選任の件)
有山正孝庶務譚と理事より、定款第14条の定めるところにより役員は総会において選任することになっており、現在の役員の任期は2019年5月31日で2年の任期を終了、そのため6月1日からの役員を選任する必要があり旨の説明がありました。町田武生副理事長から理事会の提案が示され、一括で承認することが認められ、採決の結果、理事会の提案が承認されました。これまでとの変更点は、野津憲治理事が退任し、代わりに小林憲正会員が理事になる点です。

すべての議案の審議が終了したので、自由な意見交換が行われたのち総会での審議は終了しました。

最後に議事録署名人の選出が諮られ、奥田治之会員及び野津憲治会員を選任して、総会は無事終了しました。

総会の議事録はここにあります。

総会終了後、午後3時から大井みさほ会員の講演会があり、さらにその後、懇親会が開かれました。

総会案内を発送しました

5月7日(火)に、5月18日に行われる第15回総会の案内を会員宛に発送しました。今回の総会の議題には、昨年度の決算案、今年度の予算案の審議とともに、2019年度ー2020年度の役員の改選並びに定款の改正(法改正に伴う文言の修正です)が含まれています。総会が成立するためには、会員の過半数の出席が必要です。

総会案内の定形外封筒を受け取られたらすぐに開封し、必要事項を記入して署名捺印のうえ、同封の返信用封筒を使ってご返送ください。

出席の場合はその旨チェックを入れます。欠席の場合は、議決行使書に、委員長に委任するか、あるいは各議題に賛成か反対かを記入してください。

なお、今年度の会費納入のお願いと郵便振替用紙が同封されています。会費の納入もお願いいたします。

それでは返信をお待ちしています。

総会のお知らせ

今年の桜の開花も去年と同じように全国的に早く、しかも開花後、寒い日があったためか桜花が頑張ったため、長い間、楽しめたように思えます。皆様の地方ではいかがでしたでしょうか。

千葉市稲毛区の千葉県スポーツセンターの桜。4月6日撮影

さて、新しい年度が4月から始まりました。今年度の総会のお知らせです。昨年度の決算及び今年度の活動方針と予算を決める定例の総会が、下記のとおり開催されます。カレンダーに印をつけてしっかり心にとどめ、ご参加くださるようお願いいたします。

日時:2019年5月18日(土)午後2時から3時
場所:立教池袋中学校・高等学校 地学実験室(4階)
(東京都豊島区西池袋5-16-5)

この掲示は予告です。詳しい通常総会招集の通知及び資料、議決行使書は追って郵送いたします。出席される場合は、同封の議案書の出欠欄に出席のしるしを付して同封の返信用封筒(切手貼付済み)でご返送ください。出席できない場合は、議決行使書に各議案に対して諾否のいずれかを記入し、署名捺印の上、ご返送ください。今回の総会は、定款の改正(法改正に伴う細かい文言の修正)と理事の選任が含まれており、議決行使書を要し、会員の皆様の3分の2の同意を必要とします。ご返送をよろしくお願いいたします。

郵送物には昨年同様、「会費納入のお願い」も同封されていますので、納入をどうぞよろしくお願いいたします。

また、昨年同様、総会の後の午後3時から午後4時まで、講演会を企画しています。 今回は大井みさほ理事長が、日ごろの活動で行っている「光の進み方を調べてみよう」というタイトルで、講演会というか、演示実験を含めたSSISSでの活動の内容を含む実験講義というか、ユニークなお話になるはずです。今年もポスターを作成しました。

市川学園市川高等学校での活動

廣田穣、細矢治夫、町田武生、和田勝の各会員が、平成31年3月9日に市川学園市川高等学校で行われた、平成30年度SSH生徒課題研究年度末・発表会に参加し、指導助言を行いました。

昨年7月の中間発表会での活動報告にも書きましたが、市川学園市川高等学校はスーパー・サイエンス・ハイスクール(SSH)に選定されていて、生徒はほぼ1年かけて理科の課題研究を行っています。今回はそのまとめである年度末の研究発表会でした。

発表会は、アリーナを会場として、生徒の司会で始まりました。

校長先生のあいさつの後に、各課題のポスター発表が行われました(ただし数学の5題は口頭発表)。課題研究は合計133あり、内訳は、数学5、情報8、物理42、地学3、化学33、生物42でした。

前半は奇数番号、後半は偶数番号の課題の発表が行われ、参加した会員は、それぞれの専門の分野のポスター前で、発表者の説明を聞き、疑問点を質し、改良点などについて助言をしました。報告者は生物が専門なので生物の課題しか見ていないのですが、それでも数が多いので、すべてを聞くことはできませんでした。全体としてそれぞれが熱心に取り組んでいると感じました。ただ、データの処理のしかた、表現の仕方などに改善の余地があるものも散見さました。このような点の改善にSSISSが資する余地があると思います。

市川学園市川高等学校での活動

町田武生会員が、平成30年12月3~5日、および7日の午後に、市川学園市川高等学校において、理科課題研究の中間発表会に参加して、指導助言を行いました。

市川高等学校では、ほぼ1年にわたるSSH理科課題研究が毎週1回午後に行われています。おおむね実験が終わったところで、その進捗状況を口頭発表してもらい、質疑応答を経て取りまとめに向かってもらうための集まりが、上記日程であり、町田会員はこの口頭発表会に参加してアドバイスを行ったというわけです。

全部で137件の発表があり、そのうち生物分野は47件でした。47件のうち38件を町田会員は担当し、質疑応答やアドバイスなどをしました。

アドバイスは、実験そのものに対するもの、必要な文献の紹介などに加えて、実験に供している動物の生餌の提供、適当なアドバイスを得られるであろう専門家に連絡を取って紹介するなど、多岐にわたりました。おおむね指導助言の役割を果たしたということでした。

物理、化学等の分野についても、次年度は7月の全体発表会の際に個別に良く話を聞いて、必要に応じて12月に改めてコメントやアドバイスをするようにしたら、SSISSとしても有益な活動になるのではないかと考えています。

小金井雑学大学での活動

大井みさほ会員が、平成30年11月18日の午後に、小金井市商工会館の中にある萌え木ホールで行われた小金井雑学大学で、「生活と物理」というタイトルで講義を行いました。参加者は雑学大学の会員である小金井市民を中心に、大人が30名ほどでした。

「生活と物理」と題して、家の内外の日常生活に関係した物理、主として歩くこと、転倒、姿勢、重心など、力学的な話をしました。 転倒による骨折は、年齢が高くなると大きな危険因子となるからです。

力学的に考えると、 私たちが立って いられるのは体の重心から降ろした垂線の位置が、両足の足の裏が地面に接する面を囲む線の内側にあるからです。体を模式的に角柱で表して横から平面で見ると、図aのようになります。今、この角柱が左方向へ移動する場合、図bのように角柱全体が同じように動いていれば、転ばずに移動することができます。

ところが、体の上部と下部の速さが異なり、その差が大きくなって、重心から降ろした垂線が、足の裏の接する面を囲む線から外れてしまうと、足の裏に働く抗力と重心に働く重力によって回転モーメントが生まれて倒れてしまうことになります(図c)。このようなことが起こるのは、何かにつまずいたり、道路の凹みや段差に足を取られた時に起こります。

横向き の速さが小さければ、段差に足を取られても片足を前に振り出して踏みとどまることができますが、早く歩いていると間に合わないことになります。 なにご ともせかせかとするのでなく、 足元に気を付けて、ゆっくり動けば、転倒事故も減る というわけです。 実際の歩行運動は、左右の足を前に踏み出して地面を蹴って進むのでもっと複雑はことになるのですが、ここでは話を簡単にするために角柱での運動にしています。詳しくは、このページが参考になると思います。

また質量の単位など、いくつかの単位の定義が変更になることも紹介しました。2018年11月に開催された国際度量衡委員会で新しい定義が採用されたのです。一番大きな変更はキログラムです。これまで100年以上にわたってパリ郊外にある国際度量衡局に厳重に保管されてきた キログラム原器をもとして定義されていたのが、普遍定数であるプランク定数をもとに定義されたことです。

産総研に保管されているキログラム原器
https://www.aist.go.jp/sst/ja/aist_history/history1/index.html

新しい国際単位系(SI)の全体図です(産総研のページより)。

キログラムの新し定義は「プランク定数の値を正確に6.62607015×10のマイナス34乗ジュール・秒(Js)と定めることによって設定される」となっています。ピンときませんね。詳しくは、このサイトを参照してください。またブルーバックスの
臼田孝 著の「新しい1キログラムの測り方」も参考になります。

上の図にあるように、同時にアンペア、ケルビン、モルの定義も見直されました。これでSIのすべての単位が定数によって定義されたことになります。昔習ったメートル原器やキログラム原器は過去の話になったのですね。時代の流れを感じます。

八王子市教育センターでの活動

大井みさほ、奥田治之、野津憲治、廣田穣、町田武生会員が、12月1日の午後に、八王子教育センターで行われた第10会八王子市中学校科学コンクール審査会に出席し、各校から選ばれたポスター発表を審査し、その後に行われた表彰式に参加しました。

このコンクールは今回が10回目です。生徒から募集したポスターで前宣伝されています。

今回の会場はこれまで行われていた八王子駅前のビル内の施設ではなく、少し離れた八王子教育センターで行われました。

参加したのは生徒、教員、PTA役員、父兄を合わせて180名ほどでした。もちろんそれ以外に審査に携わるSISS会員、それとオリンパス光学の方々、八王子市教育委員会の方々などがいます。

校内審査と一次審査を経て選ばれた7点の作品についてポスタープレゼンテーションがあり、審査員は各発表を聞いて回りました。

参加した会員はその中から、SSISS賞にふさわしいと思われる2点の作品を選びました。これ以外に、オリンパス賞3点、校長会長賞1点、PTA連合会会長賞1点の作品がそれぞれ選ばれるので、全体の調整を図った結果、SSISS賞は石川中学2年の佐藤結実さんの「フッ素には、歯を守る効果があるのか」と、第二中学3年の石原雄斗君の「回転方向と容器の大きさで洗浄力は変わるのか?」に決まりました。去年は審査の時間が短かったのですが、今年度は、1作品あたり生徒の発表と質疑応答が8分で、審査員が全作品を審査できるように工夫がされていました。

表彰式では、大井理事長がSSISS賞の表彰状と副賞として細矢先生の著作「三角形七不思議」(ブルーバックス)を贈呈しました。

八王子市立城山中学校での活動

有山正孝、大井みさほ、奥田治之、野津憲治、廣田穣、細矢治夫、和田勝会員が吉安信雄さんと共に9月15日の午後、八王子市立城山中学校で、SSISSによる科学実験教室という名のもとに理科の実験授業を実施しました。それぞれの会員が、体育館と理科室に設けられたブース(というか実験台)の周りに受講者を集め、受講者が皆、それぞれ手を動かして各分野の実験を行い、各会員が指導、助言、誘導を行いました。受講者は各テーブルに10名前後、全体で60名ほどでした。中学生以外に小学生も交じり、また教員、PTAの方も随時参加していました。

まずは開講式で始まります。校長先生のあいさつのあと、

各会員の紹介があり、

その後、受講者は希望したテーマごとに7つのテーマに分かれ、1時間半の実験を行ないました。

各テーマの概要と、実験風景の写真を以下に載せておきます。

1)大井みさほ会員
光の進み方--レーザー光を使って光の直進、反射や屈折を調べる

2)有山正孝会員
さおばかりをつくろう--テコの規則性を利用した「さおばかり」を製作する

3)野津憲治会員
自然災害に備える--防災ゲームを通じて地震や噴火、豪雨災害の理解を深める

4)和田勝会員
生き物は細胞でできている--単細胞生物ゾウリムシ、多細胞生物である植物、動物の基本構造は細胞であることを顕微鏡で観察し、細胞分裂を観察する

5)細矢治夫会員
折り紙で分子模型をつくってみよう--折り紙でいくつかの多面体をつくり、分子や結晶の立体的な形を理解する

次の2テーマは、暗くする必要があるためと、水回りが必要なことから、理科実験室で行われました。

6)奥田治之会員
望遠鏡の原理--レンズのはたらき、望遠鏡の原理を学ぶ

7)廣田穣会員
酸性・アルカリ性を調べよう--リトマス試験紙を作り、酸性・アルカリ性を調べる

最後に閉校式があって、生徒代表からお礼の言葉をいただきました。これで無事に終了です。お疲れさまでした。