【第16回中高生南極北極科学コンテスト 優秀賞・南極科学賞】北海道旭川西高等学校

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【第16回中高生南極北極科学コンテスト 優秀賞・南極科学賞】北海道旭川西高等学校

2019.12.03

提供:マイナビ進学編集部

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【第16回中高生南極北極科学コンテスト 優秀賞・南極科学賞】北海道旭川西高等学校

中学生・高校生から極地で実施したい観測や実験の提案を募集する「中高生南極北極科学コンテスト」が今年も開催されました。提案を審査するだけではなく、特に優れた提案は極地の観測チームがその実験を引き継ぎ、実際に調査が行われます。
今回、優秀賞・南極科学賞に選ばれたのは、北海道旭川西高等学校の工藤翔君。スムーズにプレゼンを行っていた彼に、研究の楽しさや工夫した点を伺いました。

この記事をまとめると

  • 論文や専門家の意見を参考にしながら実験装置を改良していった
  • 実験の数を増やして、正確なデータを得ることに苦心した
  • 失敗しながら改良を重ねて成功に近づく過程が、実験の面白さ

“ムペンバ現象”は蒸発が原因⁉

工藤君が発表したのは、水の冷却時に見られる温度変化に関する研究です。

工藤君の研究の目的は“ムペンバ現象”の解明です。ムペンバ現象とは、水を冷却する際に高温の水が低温の水よりも早く凍ること。この現象が起こる原因としては冷却時の熱伝導、拡散、対流、蒸発といった物理的要因が考えられています。今回の研究では、その中でも特に「蒸発」がムペンバ現象に関係しており、蒸発を防ぐとこの現象は起こらないという結論を出しました。

多くの科学者が取り組んでいるテーマで、注目すべき結果を出した工藤君のプレゼン。受賞後にインタビューを行いました。

1年生の後期からスタートさせた課題研究が実を結んだ

―― 受賞された感想を教えてください。

まさか受賞するとは思っていなかったので、最初は驚きましたがうれしかったです。学校で発表する機会が何度もあったので、プレゼンは緊張せずにできました。


―― 研究はいつごろから始めましたか?

学校の授業で課題研究という取り組みがあり、そこで実験をしていました。私が通っている理数科では、生徒それぞれが理科か数学をテーマにした研究をしています。1年生後期にテーマを決めて、2年生の時に実験を行います。そして2年生の12月に発表を行って、3年生の6月には全校生徒の前で英語でのプレゼンがあります。そのときは英語で内容を覚える必要があったので、緊張しましたね。


―― なぜ“蒸発”に着目したのですか?

実験を行っているうちに、天気によってムペンバ現象が起こる頻度が違うことに気づきました。雨の日には、ムペンバ現象があまり起こりませんでした。雨の日は湿度が高いため、蒸発量が抑えられています。それで蒸発量を調整すると、ムペンバ現象にどういった影響が出てくるかを調べようと考えました。


―― 今回のコンテストで努力したことはなんですか?

実験の数を増やして、正確なデータをとることを頑張りました。授業の合間は10分休みなのですが、その間に実験装置を設定したりして、100回以上実験を行って確かなデータを取っていきましたね。

発表では、パワーポイントの文字を減らして分かりやすくしました。資料は説明するための道具なので、それを見ながら言葉で説明するのを心掛けました。

関連する論文を読んで、実験方法を改良していった

―― 研究に向けて学んだことはありますか?

ムペンバ現象に関する論文をたくさん読みました。論文を参考にして、実験方法を改良して実験の精度を上げていきました。論文を提供してくださった教授がたまたま私の高校にいらっしゃる機会があったんですが、いろいろ相談させてもらったときに「ディープフリーザーを使った方がいい」とアドバイスを受けて、今回の実験方法にたどり着きました。


―― 研究の面白さはどんなところにありますか?

実験が失敗しても、改良を重ねていくことで成功に結び付くのが面白いです。実験を何度も何度も重ねることで、仮説がどんどん検証できているのが楽しくて。実験回数は多くて大変でしたが、達成感はありました。


―― 将来の進路についてはどのように考えていますか?

研究者として働きたいです。理学部の地球科学の方面に進みたいと思っています。


――コンテスト・フォーラムを通した全体の感想を教えてください。

大学の教授の方も発表を聞いてくださって、「実際に南極の海水でやってみたらどうなるのか?」など、面白い提案がありました。自分では気がつかなかった点や発想があって、参加して良かったと思います。他の発表もレベルが高くて聞いていて感心しました。私はもう3年生なので受験勉強を頑張りますが、南極の隊員の方にこの研究を進めてもらいたいです。



現役の研究者たちが取り組んでいる、未解決のテーマ“ムペンバ現象”。工藤君の研究は、“蒸発”がムペンバ現象に関係している可能性を示しました。プレゼンを聞いていた国立極地研究所の教授陣からも質問が飛び交い、完成度の高さがうかがえました。この実験は極地のチームに引き継がれますが、引き続き注目していきたい研究ですね。

【profile】北海道旭川西高等学校
工藤 翔(3年) 

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