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化学の研究について

化学の話が続きます。9年ほど前のことになりますが、ブログで化学の研究についてコメントしていました。

大学で研究する中で、私が世界的なエネルギー問題に貢献しうる新物質を発見し、論文を投稿・公開するとすぐに新聞の取材が来て、私自身が制作した装置が写真に収められたことが思い返されました(下の写真がその記事です)。

記事にあるように、簡単にいうとこの物質は、家庭の「都市ガス」(メタンガス)から「ガソリン」のような液体燃料を作るはたらきがあります。地球には、純度が低く、資源として利用しづらいメタンガスが大量にあるとされ、それを液体燃料に効率的に変換できれば、エネルギー資源の有効利用に役立つというものです。

約30年前のかなり古い写真ですので写りが良くありませんが、高い圧力に耐えるステンレス製の配管と高温でも変形しにい純石英製のチューブ、電気炉とその制御装置を組み合わせて自作した反応装置が収められています。

新物質を加熱して反応させる電気炉(写真の下から3分の1のところの円筒形のもの)には、200℃から950℃まで自由に温度を変化させることができる温度コントローラーを取りつけました。この電気炉に合わせて設定(チューニング)すると、見事にその指定温度を一定にキープするようになるのを見て、その巧みな制御に感心したものです。

私は小学5年生くらいの頃から自宅で基本的な理科実験を始め、その後数年、勉強の合間にもよく実験を繰り返していたため、その楽しさを体で感じていました。さすがに大学受験期はできず、その後大学に入学しても寮生活だったため実験から数年間遠ざかっていましたが、大学3年の頃の学生実験で勘を取り戻し、やはり改めて実験の楽しさを感じたものです。

4年次に研究室に配属になってからは、実験の日々で、毎日生き生きとしていたことを思い出します。

新物質の発見後に懸賞論文に投稿したところ、個人的に30万円の賞を頂いたり、指導教官の力で研究室にはそれより2桁多い研究資金が入るなどし、博士課程を卒業するまで、装置の購入などでかなり余裕を持って過ごすことができ、さまざまなテーマの実験を経験させて頂きました。

その私の恩師は、今もエネルギー問題の解決に向けて現役でご活躍のご様子です(西日本新聞ニュースの記事、2019年)。

以上、9年前のブログに続く内容として、執筆しました。

このようなことを子どもたちに体験して欲しいという思いから、小学生に理科実験を体験させる教室(探Q教室)を新たに作り、7年が経過しました。今年度は環境の変化からまだ開催できていませんが、探Q教室は現在も進行形です。9月から再開できればと思っております。

新物質発見新聞記事2020a
新物質発見の新聞記事(1991年12月)





徳進館 進学ゼミナール【宇部市|塾】

〒755-0039 山口県宇部市東梶返4-9-43斎藤ビル101

連絡先(塾長) 0120-967-804 a_ts@tokushinkan.jp

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化学の「反応速度」の単元について【高校2年】

高校2年では、今度の定期考査で、教科「化学」の「反応速度」と「化学平衡」が範囲に含まれるのですが、分からないところがあると質問を受けました。そこで次の週末、ゆっくりと講義時間を取って演習して深めようということにしました。

化学の反応速度の単元は、教科書の解説の範囲では簡単に流される単元ですが、実際は非常に奥が深いものです。

私が大学の研究室にいた頃、当時扱っていた不均一系の(気体と固体の)反応で、よく反応速度式を推定したり速度定数を求めたりしたもので、いつも高校生に「反応速度」の単元を指導するときには、私の学生の頃の実験のシーンを思い出します。

多くの反応では、化学反応式から見たものとは次数が変わったりするものです。次の講義で、その分かりやすい例がないかなとウェブサイトを調べていると、電気通信大学の日本語の分かりやすい論文(石田(2010), 反応速度式の正しい求め方 化学と教育 58(5), 226-229)を見かけました。

化学が好きな高校生には是非読んでみて欲しいと思う内容です。高校教科書の範囲を少し超えた内容ですが、反応速度式や反応次数の考え方がよく分かると思います。

さらに、この論文の最後の引用文献のところを見てみると、5番に、文英堂出版の市販の教材である「理解しやすい化学」が引用されています。著書はこの本を「定評のある参考書」と表現していますが、なんとその参考書の第1著者は戸嶋先生でした。

戸嶋先生は、私が属していた研究室で一時期准教授をされていた先生です。いつも素敵な笑顔のある方で、とても話しやすい先生でした。山口東京理科大学に教授として山口に赴任された時はすぐに会いに行き、その後もテニスのお誘いを何度か受けてご一緒させて頂きました(とても紳士的なプレーヤーでした)。

今回のオファーは大学時代を思い出すいいきっかけとなりました。次回の講義で、しっかりと化学の面白さを伝えたいと思っています。

化学の反応速度2020a
反応速度の問題によく登場する「過酸化水素」の分解反応





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令和2年度徳進館の夏期講習の概要

徳進館で行う夏期講習は、小学5年生から高校1年生までの生徒を対象として実施致します。今夏は夏休みが短縮されますが、土日を含めて昨年通りかそれ以上の講習時間を確保致しました。

学年ごとに概要をお伝え致します。

【小学5年生】
アドバンス理数のクラスでは、4月からリモート学習を通じて計算をどんどん進めてきましたので、6年生までの四則計算は例年通り7月中にはほぼ終える予定です。8月からは文章題(算術)に入っていきますので、夏期講習で算術の学習を先取っていきます。また、国語は適切な線引きをするとともに要点を捉えて考える方法の指導、社会は日本の地理の前半部分を指導していきます。4科目のバランスを整えた上で全国模試に挑み、全国の中でのお子様の学力を確認します。

【小学6年生】
主にアドバンス理数・国社コースの塾生を対象とし、受験や市内の私立中学のプレテストの受験を強く意識した構成としています。国語は論理的に読み解くための訓練をし、算数ではこれまで習ってきた算術を深め、個別の演習と添削により苦手とする分野を減らしていきます。理科の計算分野も個別の演習と添削により苦手の克服を目指します。社会(地理・歴史)は既習範囲の暗記のし直しをすることで知識の整理を行います。5年生と同様、4科目のバランスを整えた上で全国模試やプレテストに挑み、市内や全国の中での学力測定や志望校の判定をを行います。

【中学1年生】
1学期の既習範囲の5科の学習を進めます。まだ習った範囲は狭いですが、夏休みの間に集中特訓することで2学期に向けた学力の養成を図ります。

【中学2年生】
5日間の日程を設け、集中的に5科のバランスを高い水準で仕上げていきます。総合復習型の講座となります。宇部高や小野田高への合格力を身につけさせる水準で、1年生で学んだ内容を含め、既習範囲の総復習を行います。

【慶進1年生】
学校が指定する「体系数学」の水準に沿った数学の演習と、英語の発展的な英作文の演習、論説文・小説の読解などを中心として猛特訓を行う講座となります。昨年よりも多い講座数を確保しましたので、理社も含めて復習を行います。学校の3科目模試では測定できない高校受験力を、最終日の「全国模試(5科)」で測定します。

【慶進2年生】
塾で2月に行う模試で一定以上の水準を獲得させため、総合的な5科の入試対策を行います。入試対策は模試対策と直結しますから、学校での模試の成績向上とも連動します。

【中学3年生】
高校受験に向けた本格的な対策講座です。日頃手薄になりがちの社会、理科にもかなり力を入れます。志望校や学力に応じて2種類のテキストを使い分け、単元ごとに進行します。毎回のように確認テストを施しますので、自宅での復習を徹底させ、定着率を上げます。最終日には山口県一斉模試を実施し、県内の高校合格判定を行います。

【高校1年生】
大学入試では1年生の学習範囲の出題率が高いことを踏まえ、既習の数学をはじめ、英文法、現代文、古文、化学基礎、生物基礎を総合的に学習するための講習内容としました。33時限を確保し、最終日には夏期講習で学んだ範囲を総括する試験を行い、達成度を測定します。



以上、今年度の夏期講習の概要をお知らせしました。

夏期講習2020a
徳進館進学ゼミナールの夏期講習





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受験生向けの模試を実施します【小学6年生・中学3年生】

長い休校期間を終え、ようやく学校や塾はほぼ平常に戻りましたが、受験は待ったなしで待ち構えており、間に合うのか心配になります。恐らく保護者の方々も同じ様な思いに至っており、不安な気持ちになっていることと思います。

特に、長い休みによって生まれた、「知識というよりは意識の遅れや低下」を、塾としては危惧しています。知識は休校中も絶えず伝達し続けてきましたが、学校がないことによる精神的な悪影響は塾ではどうすることもできず、しかもかなり大きいと感じているからです。

早く受験生の意識を元に戻さないといけません。

そこでまずは小学6年生、中学3年生の受験生の現在の実力を把握するための模擬試験を行います。

小学6年生のアドバンスコース(理数・国社)の生徒さんは日頃からハイレベルな学習を継続的に頑張っており、その成果を見てみたいという保護者の方の思いも強いと思います。

毎年全国模試を実施しており、市内近郊の私立中学はもちろん、全国どの私立中学についても合格可能性の判定を示すことができます。

全国水準を確かめる意味で、塾では、九州近郊の有名私立中学(明治学園等をはじめ弘学館や青雲、愛光、久留米大学附設、ラ・サールなど)から2~3校を地元中学に加えて記載することを推奨しています。

ある程度上位の学力を有する生徒さんは、これらの結果を見てさらに拍車がかかり、実際に力試しで受験したり入学したりしています。

また、高校受験を控えた中学3年生にとっては4月からは大事な時期にもかかわらず、精神的なストレスから十分頑張れなかった人もいると思います。反面、塾のオンライン授業と塾からの課題を利用しながら努力を重ねた生徒さんは実力をしっかりと貯えているとも思いますので、差が大きくなってしまっている可能性があります。

生徒自身にも受験に向けた危機感を早く感じさせ、さらに努力をしなければならないという意識をもって頂くためにも、県模試は非常に重要な位置づけとなります。

3年生では模試の実施後すぐの自己採点も課しますので、仮の偏差値をすぐ出して、学習指導に役立てていこうと考えています。

県模試2020a
山口県一斉模試のイメージ






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オンライン授業での成果【中学生】

中学部ではもう少しでオンライン授業を終了し、通常授業に戻す予定です。

そこで、これまでの中学部でのオンライン授業の成果について報告します。

学校の休校中などで、塾ではオンラインにより、十分ではないと思いますが知識の伝達を行ってきました。

塾専用のテキストの流れを軸に、授業で解説した上で各自に演習をして頂き、また、テキストだけでは足りない演習は追加のプリントを配布して自宅学習の対応としました。

休校中にも皆さんが学習面での努力を続け、結構な枚数のプリントで学習を深めましたので、学校があったときと同じかそれ以上の進度で学習指導をすることができました。

ただ、オンライン授業ではどうしても一方通行になりがちのため、教えている側としては生徒さんがどのくらい理解しているのかが確かめにくいものです。その結果、私としては今まで経験したことがないようなストレスを感じながら指導をすることになりました。苦肉の策で、アプリのチャット機能を通じて生徒ごとの理解度を確認したりもしていますが、リアルの時には及びません。

それでも、何人かの保護者の方から「学校が始まり、学校の授業では塾で習った内容の復習になっているので、小テストで優位な結果がとりやすくなっている」という趣旨の嬉しい言葉を頂きました。

塾生の元気な姿を直接見ながら指導できることを楽しみにしています。

徳進館オンライン講義2020a
徳進館進学ゼミナール






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オンライン授業を展開しています【高校生】

新高校1年生の塾生たちは希望に胸を膨らませてぞれぞれの高校に入学されたのですが、学校で授業を受けることさえもほとんどかなわないまま、自宅待機となってしまいました。

また、山口県からの緊急事態宣言の発令を受けて、塾では、小・中学生を含めて、18日からリアル授業からオンライン授業に切り替え、安全のため、生徒さん同士の接触を抑えつつ学習して頂けるようにしました。

それに先立つ16日には、塾で用意していたオンラインシステムを稼働させ始め、生徒さん全員が塾の授業に接続できるように設定をしていきました。

接続の設定では一時混乱しご迷惑をおかけしましたが、多くの方は順調に接続ができ、機械の関係でどうしてもうまくいかない方には個別に直接設定することで前進していきました。朝から深夜まで順次応対し、全員がつながるようになるのに丸2日を要しましたが、無事にこちらの授業を各家庭に届けることができるようになりました。

さて、しばらく運用してみた上での感想ですが、音声も映像も双方向なシステムですから、リアルほどではないにしても生徒さんとコミュニケーションをとりながら指導することができています。

高校生の生活をまだほとんど経験していない不慣れな新高校1年生には、オンラインで毎日2~4時間ほどの授業を行い、学校があるかのような学習のリズムを作っています。まとめの講義を行ったり、オンラインでテストを行ったりと、学習へのモチベーションができる限り下がらないように工夫を行っています。

また、受ける側も大変真面目で勉強熱心な生徒さんばかりですから、このような状況にあっても、流れについていくための努力を決して怠らないことが素晴らしいです。

結果、数学IAでいえば、教科書の最初から二次関数や確率までの単元すべてを、しかも、発展的段階まで終えました。高校英語の文法学習や化学基礎・生物基礎も着実に進行中です。

高校2~3年生は、格好の復習の好機ですから、1年生と同様、共通テスト水準の数学や私の化学の講義などを履修して頂いています。

共通テストで高得点を目指す「英語A(毎週木曜日)」もオンライン授業で進行しています。リアルの時にできていたリスニングの部分は少ししづらくなりましたが、読解や文法解説などは従来通り行えています。

学校再開の延期が予想される中、今は塾生にとっては塾が学習の生命線のようになっています。実際多くの保護者様からオンライン化について感謝のお知らせを頂いており、本当に恐縮致しております。ありがとうございます。

できる限りニーズにお応えできるように、引き続き努力させて頂きます。

徳進館進学ゼミナール看板22020a
徳進館進学ゼミナール






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新高校1年生に向けた学習【中学3年アドバンス】

中学3年アドバンスコース生の高校受験が終了した翌日の授業から、高校数学、高校化学の猛特訓をスタートさせました。

長い受験勉強もいったん終わりましたので、恐らく生徒さんの気持ちとしては、少しは「ゆっくりしたい」という気持ちもあったと思います。しかし、気を緩めると短期間に学力は低下します。せっかく培った学力を落としてしまっては、4月から始まる難しい高校の授業についていきづらくなることは避けられませんから、ここで緩めるわけにはいきません。

高校数学は数学Ⅰと数学Aという2冊の教科書に分かれて学習が始まりますが、この両方について学習を開始しました。数学Ⅰは式の展開、指数法則、因数分解、循環小数、不等式などで、数学Aは集合の要素、順列、組み合わせなどの単元を学習して頂きました。

結果、1学期の中間テストの範囲の多くを3月中に網羅しました。また、学習して頂くだけではなく、1週間ごとに試験を行い、実力を測定しました。そのため、生徒たちはその試験で好結果を出すべく、朝の9時から塾に来て数時間学習して帰る、といった努力を積み重ねました。

また、試験後、問題の解説や重要問題の解説をする講義を担任の方が行い、知識の定着を目指しました。

さらに、私の方では宇部高、慶進高、防府高など多くの高校で1年次に履修する化学基礎の授業を行いました。原子の構造や電子配置など、分かりにくい単元を徹底的に繰り返し指導した結果、少し余力も持てましたので、なぜカルシウム(Ca)の最外殻電子数は10ではなく、「2」なのかといった、教科書で発展的学習に指定されている内容まで踏み込むことができました。

このように、高校の勉強でかなり充実した入試後及び春休みとなりました。4月からの高校生活でいいスタートを切ることができるように願っています。

キャンパス講義2020a
キャンパス新担任の講義風景






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県立高校の合格発表日【中学3年】

いよいよ県立高校の合格発表日となりました。

塾の今年のアドバンス中学3年コースには16名が在籍しておりますが、推薦での受験や高専の受験を終えた生徒以外は全員、宇部高を第一志望に掲げ努力してきました。

宇部高合格発表2020b
宇部高校

本日の発表まで非常に不安な気持ちで、この1週間を過ごしてきたことでしょう。

私は宇部高校に到着後、塾生の受験番号を書いたメモ用紙を見返して覚えながら時間を過ごしました。徐々に生徒たちが増えてきて、何人かの塾生とも挨拶ができました。

その場では、卒業式後久しぶりに会った友との再会を楽しむ人もおりますが、皆どことなく緊張した面持ちです。

いよいよ、発表10分前になると多くの生徒が詰め寄り混雑してきました。そして、開幕の瞬間、皆が受験番号の掲示場所に一斉に詰め寄り、しばらくすると、いろいろな歓声が上がってきました。

合否の確認後、多くの塾生たちと喜びを分かち合うことができました。この瞬間のために、特に3年生の1年間は本当に必死に努力をしてきました。

今年の実績としましては、宇部高校12名(普通科8名、探究科4名、うち推薦2名)の合格となりました。

合格された生徒の皆さんは、本当におめでとうございました。

宇部高合格発表2020a
掲示場所に集まる方々






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大学受験の合格者の報告【高校生】

まだ一部の生徒の結果を待つ状況にありますが、生徒の多くが前期試験で終え、今期の結果について報告を受けましたので、お知らせ致します。

<現役生(C3コース生)>
早稲田大学(商)
名古屋大学(工)
神戸大学(工)
筑波大学(社会学類)
岡山大学(工)
山口大学(教)
大分大学(工)
山口東京理科大学(工)
法政大学(経営)
関西学院大学(法)
山口県立大学(看護)
安田女子大学(看護)
西南女学院大学(看護2、栄養)
広島国際大学

<過年度生>
九州大学(医医)
防衛医科大学
日本医科大学

合格された生徒の皆さんは、本当におめでとうございました。

特に3年の夏以降、受験に向けて常に負荷のかかった状態で過ごしてきましたので、とても大変な時間を過ごしてきたと思います。しかし、見事に乗り切って結果を手にし、それぞれの道に進んでいくことが決定しました。

心からの拍手でお祝い申し上げます。

早稲田大学2020a
私大名門の早稲田大学、国立名門の名古屋大学の合格者が出ました(写真はイメージ)






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液体窒素の実験|探Q教室【小学生】

探Q教室で液体窒素の実験を行いました。低温の世界がどのようなものであるのか、みなさん興味津々の様子でした。

午前中は、前回の続きに予定していた「炎色反応」の説明と、「窒素」の性質や低温を長時間保存する「デュワー瓶」の仕組みについて詳しく解説を行いました。

実験の部では、まず炎色反応です。ここでは、金属マグネシウムの燃焼を熱エネルギーに使用しました。

マグネシウムを加熱すると、まばゆいばかりの白い光を放ちながら激しく燃焼することが確認できました。また、予めマグネシウムにリチウム塩を混ぜて燃焼させると、赤色に発色した炎を上げることを確認しました。

いくつかの元素が赤をはじめ、黄色、紫、緑などの色を示すことが知られており、この色が花火の原理として利用されていることを学習しました。

探Q教室2020炎色反応a
炎色反応の実験

また、液体窒素の部では、子どもたちに思い思いのものを持ってきて頂きました。マシュマロや、スーパーボール、ゴム風船、ゆで卵、ぬれたタオルなどです。塾でもバナナやカーネーション、アイスキャンディー作りの材料などを用意しました。

細長く膨らましたゴム風船を液体窒素につけると、みるみる中の空気が液化して体積が小さくなり、しぼんでいくことに驚きの声が上がりました。

探Q教室2020液体窒素c
みるみるしぼんでいくゴム風船

また、カーネーションやバラは見た目をほとんど変えずに一瞬で凍りました。そして、手で花びらを握るとバラバラになってくだけ落ちました。このときの感触をじっくりと感じて頂きました。

探Q教室2020液体窒素a
一瞬で凍ったカーネーション

アイスキャンディー作りもしました。小さな紙コップにジュースを入れて、液体窒素につけると、みるみるうちに凍っていき、おいしいキャンディーの完成です。少し溶かしてからカップから取り出し、味わいました。

探Q教室2020液体窒素b
アイスキャンディー作り

参加者全員が、驚きの連続となった低温の世界をしっかりと楽しめたようです。






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塾長が東大大学院及びその後の研究活動で得た経験を生かし、単なる受験勉強にとどまることなく、学習を一生続けていけるような知的探究心を宿す教育の実践に取り組んでおります。

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