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松山南高等学校
Matsuyama Minami High School

愛媛県松山市末広町11-1
 11-1, Suehiro-cho,
    Matsuyama-shi,
       Ehime, JAPAN

 TEL: +81-89-941-5431
 FAX: +81-89-933-3114

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松南STEAM教育

《松山南SSH事業におけるSTEAM教育の推進》 

 STEAM教育とは 
Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics 等の各教科での学習を実社会での問題発見・解決にいかしていくための教科横断的な教育

本校SSH事業の研究開発課題
「新しい価値を創生する国際競争力を持った科学技術人材育成-Society5.0の実現に向けたSTEAM教育-」

 
AI戦略2019における教育改革では、膨大なデータが産出される時代において、我が国が国際競争力を強化し、成長・発展し続けていくためには、数理・データサイエンス等を文理を越えて全学部の学生が共通に身に付ける必要性が示されている。来たるべきデータサイエンス全員教育の時代に先駆けて、高等学校において、産学と連携したデータサイエンスによる課題研究を実施し、文理の枠を越えたデータ利活用人材(Generalist)を全校体制で育成する。
 また、研究意欲や才能のある生徒を対象に、大学の研究室での継続した課題研究、台湾・アメリカの連携高校と国際共同研究を実施し、国際競争力を持ったハイレベル科学技術人材(Specialist)を育成する。
 さらに、これまでの蓄積や成果を生かして、課題研究指導ネットワークを構築し、地域の理数教育のレベルアップを図る(Leadership)
 

 本校のSSH事業では、Society 5.0の実現に向けて、幅広い分野で新しい価値を創生する国際競争力を持った科学技術人材を育成するため、これまでのSSH事業を進化・発展させた産学連携、国際連携、地域連携型のSTEAM教育を行い、「新時代対応型課題発見・解決能力」「先進的課題発見・解決能力」「地域貢献・社会還元能力」を育成する。
 本校では、全校生徒が行う課題研究をSTEAM教育の核とし、普通科は学校設定科目「データサイエンス」、理数科は学校設定科目「スーパーサイエンス」において、問題発見・解決的な学習活動の充実を図っていくとともに、各教科においても、主体的・対話的で深い学びとなるアクティブ・ラーニングの手法を取り入れた授業、教科横断型授業、ICTを活用した授業を実践する。
 また、アメリカコネチカット大学(本校SSH1期生コネチカット大学アシスタントプロフェッサー)、ハワイ大学、愛媛大学(
データサイエンスセンター設置)、滋賀大学(データサイエンス学部設置)、関西大学、企業や行政機関等と連携したSTEAM教育、国、大学、行政機関等が募集しているアイデアコンテストへの積極的な参加を推進し、生徒の創造力も育成する。
 このような「思考」の基盤となるSTEAM教育の推進により、世界を牽引する研究者の輩出とともに、幅広い分野で新しい価値を提供できる数多くの人材の輩出を目指していく。





【課題研究で行うSTEAM教育】

《普通科 学校設定科目「データサイエンス」》
 Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics




《理数科 学校設定科目「スーパーサイエンス」》
 Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics








【課題研究以外で行うSTEAM教育】
 Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics

1 各教科における教科横断型授業の推進

 「教科横断型授業」とは
 Society 5.0の実現に向けて、幅広い分野で新しい価値を創生する人材を育成していくためには、「多面的に学び、考える力を育成」することが重要です。
 松山南高校では、
一つの課題を異なる複数の教科から捉え、それらの科を結びつけ、察する学びである「教科横断型授業」を推進しています。
 現在、国際的な問題となっている「マイクロプラスチックに関する問題」でも、理科、地歴・公民、数学、外国語、家庭科など、さまざまな面から考えていくことが必要となります。本校では、授業改善推進委員会を設置し、各教科の授業改善推進リーダー、ICT活用推進リーダーを中心に教科横断型授業に関する授業研究を行い、公開授業や相互参観授業で先生方が研修できる仕組を構築しています。

《実践例》
〇『生物×美術』
「ゴーギャンの問いに対する生物学的なアプローチ
フランスの画家・ゴーギャンの作品に「我々はどこから来たのか 我々は何者か 我々はどこへ行くのか」という死生観を描いた有名な絵画(ボストン美術館所蔵)がある。「進化と系統」を学習した生徒が、アクティブ・ラーニングで用いられる「ICEモデル」という手法を用いて、ゴーギャンの問いに対して生物学的にアプローチした。絵の色彩から「生命は海から生まれて土に還る」と解釈したり、絵の構図から「私たちは進化の流れの一部である」と解釈したりと学びを深めていた。
I(Idea):教科書から問題を作成し、ペアワークによって基本的知識を確認する。
C(Connection):マインドマップによって知識をつなげる。
E(Extensions):グループごとに問いに対する考えをまとめて発表する。



〇『地歴×英語』
「人種問題や社会問題について
考えよう」
移民大国であるアメリカ合衆国に焦点を当て、人種問題や社会問題について英語で学習
➡母国アメリカの立場からALTが生徒に質問
  

〇『生物×家庭科』
パイナップルゼリーをつくろう」
パイナップルに含まれるプロテアー
ゼに関する探究活動
➡家庭基礎で学習した内容と関連付け、思考力を養うとともに生徒自身が課題解決のための実験方法をデザインさせる
  

〇『英語×家庭科』
What can we do to solve food waste
英語の授業で、食品廃棄物について考える
➡東京だけで、1日に6000トンの食品廃棄があり、この量は45000人が食べるのに十分な量
➡ALTの指導をいただきながら、各班で英語ディスカッション
➡この大きな問題の解決に向けて、自分たちにできること、自分たちがしなければならないこと、について考えを深める
 
  


2 「RESAS de 地域探究」実践校に指定(主催 内閣府 地方創生推進室)
 主催 内閣府 地方創生推進室
 「RESAS de 地域探究」は、教育現場においてRESASを活用した授業を円滑に展開し、データを通じた探究学習の普及および地域人材の育成強化を目的に高等学校等向けの授業モデルを実際の授業や部活動等で活用し、データに立脚して問題解決する能力を育むための取組です。
 本校は、「RESAS de 地域探究」の実践校に指定を受け、取り組んでいます。
12月には、
成果を共有し、地域人材の育成を強化するための成果発表会を開催します。
地域経済分析システム(RESAS:リーサス)は、人口動態や産業構造、人の流れなどの官民ビッグデータを集約し、可視化するシステムで、地方創生の様々な取組を情報面から支援するために、経済産業省と内閣官房(まち・ひと・しごと創生本部事務局)が提供しています。
 本校は、地方のチェンジ・メーカー育成プログラム」という授業モデルをもとに、身近な地域から課題を設定し、解決することを目的としたプログラムを実施し、「地方創生☆政策アイデアコンテスト」に向けて取り組んでいます。



         


3 アイデアコンテストを活用した思考力・創造力・表現力の育成
 Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics

①「地方創生☆政策アイデアコンテスト」
 主催 内閣府地方創生推進室 共催 経済産業省
 課題研究でデータサイエンスに取り組んでいるチームを中心に、学校設定科目「データサイエンス」でRESASを活用した課題研究を実施している1年生も積極的に応募する。  
※地方創生☆政策アイデアコンテスト2018(内閣府主催)
 発表題名「Enjoy cycling!!~愛媛の風を感じてみんけん!~」
 全国ファイナリスト(全国ベスト4)True Data賞     全国大会での発表の様子 YouTube      プレゼンテーション(PDF)

「WiDS HIROSHIMA アイデアソン2020」 
 主催 広島県、広島大学、関係企業等 産官学の連携によって実施
 ※
WiDSとは、「Women in Data Science」の略称で、米国スタンフォード大学 ICME(Institute for Computational & Mathematical Engineering)を中心とした「性別に関係なくデータサイエンス分野で活躍する人材育成
 令和2年8月22日、事前審査でファイナリストに選抜された本校生徒がオンラインで、ファイナリストプレゼンテーションを行った。「南海トラフ地震に備えて」をテーマに内閣府や総務省の統計データ(RESAS、e-Stat)等をもとに、「新たな指定避難所と救護所の設置」、「外国語の災害マニュアルの設置」、 「留学生のボランティアの活用」、「ピクトグラムの活用」を発表し、見事、全国優勝した。
    

2020年8月14日付愛媛新聞(掲載許可番号:d20200814-02)

 ③「テクノアイデアコンテスト テクノ愛」
 主催 テクノ愛実行委員会 共催 公益財団法人京都技術科学センター、京都大学産官学連携本部
 
身近な生活に役立つ技術から最先端技術まで、技術に関する幅広いアイデアを募集するコンテストに全校生徒がアイデアを作成し、コンテストに参加
  生徒が考えたAIを搭載した空気浄化システム

生徒が考えたアイデア例
 




4 ハワイ大学と連携したSTEAM教育
 Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics
19th annual Astronaut Lacy Veach Day of Discovery」
 ハワイ州及び全米ネットワークを繋いでSTEM教育の振興を目的とした次世代人材育成プログラムとして実施しているプログラムに本校が参加
 
令和2年10月25日、ハワイ大学宇宙研究所助成コンソーシアム主催の「19th annual Astronaut Lacy Veach Day of Discovery」(ハワイ州及び全米ネットワークを繋いでSTEM教育の振興を目的とした次世代人材育成プログラムとして実施しているプログラム)に、本校から46名の生徒が参加しました。
ハワイとの時差の関係で、朝6:30からの講義でしたが、基調講演のほか、大学の先生等が行うSTEM教育に関する興味深い実験についての講義を生徒は真剣に受けていました。
研究者の熱意・情熱を生徒たちは感じていました。

参加した国 US West, US East,  India Mumbai,  India Hyderabad, Amsterdam Netherlands, Germany, Australia,  Hong Kong SAR,  Brazil,  Canada, Japan
プログラム
◆宇宙ステーションからスピーチ(クリス・キャシディー、レーシー・ヴーチ家族、ハワイアンエレクトリックCEO)
◆基調講演 ホクレア号船長 ナイノア・トンプソン
◆ワークショップ
◆Galaxy Treasure Hunt Ads
プログラム構成:基調講演2、ワークショップ11、Galaxy Treasure Hunt AD

日時:令和2年
1025日(日)
 ヴィーチデー告知動画はこちらです。 
 参加予定の国 US West, US East,  India Mumbai,  India Hyderabad, Amsterdam Netherlands, Germany, Australia,  Hong Kong SAR,  Brazil,  Canada, Japan

ハワイ大学宇宙研究所助成コンソーシアム主催 「第19回宇宙飛行士レーシー・ヴーチ・デー」
◆宇宙ステーションからスピーチ
(クリス・キャシディー、
レーシー・ヴーチ家族、ハワイアンエレクトリックCEO)
◆基調講演 ホクレア号船長 ナイノア・トンプソン
◆ワークショップ
◆Galaxy Treasure Hunt Ads
プログラム構成:基調講演2テーマ、ワークショップ11テーマ、Galaxy Treasure Hunt AD
(1)Keynote: Nainoa Thompson, President, Polynesian Voyaging Society; master navigator and best friend of Astronaut Lacy Veach
<基調講演>ナイノア・トンプソン氏(ポリネシアン航海協会会長、ホクレア号船長)>
(2)Workshop #1: Imiloa  Astronomy Center, Planet Formation (density of liquids and solids)
【ワークショップ♯1】イミロア天文台、惑星構造(液体と固体の密度>
(3)Ad #1: Emily Peavy, astronomy educator/technician (Imiloa Astronomy Center)
【Ad#1】 イミロア天文台天文学教師 エミリー・ピーヴィ-氏
(4)Workshop #2: Hawaiian Electric (making your own Air Battery)
【ワークショップ#2】ハワイアンエレクトリック社(空気バッテリー作り)
(5)Ad #2: Ben Honey, aerospace engineer, flight director, NASA Johnson Space Center
【Ad#2】NASAジョンソン宇宙センター、航空宇宙エンジニア ベン・ハニー氏
(6)Workshop #3: Hawaii Space Flight Laboratory, University of Hawaii(rotocopter)
【ワークショップ#3】ハワイ大学ハワイ宇宙飛行研究所(ロトコプター)
(7)Keynote: Astronaut Bill Shepherd (crew member of Astronaut Veach, STS 52)
<基調講演>宇宙飛行士ビル・シェファード氏(ヴィーチ飛行士のクルーメンバー)
(8)Workshop #4: Larry Wiss, Jet Propulsion Laboratory Solar System Ambassador, JPL  (Cartesian diver)
Educator Astronaut Joe Acaba (Veach day keynote, 2019)
【ワークショップ#4】ジェット推進研究所ソーラーシステム(デカルトダイバー) ジョー・アカバ氏】
(9)Ad #3: Dr. Frances Zhu, Aerospace Engineer (Hawaii Institute of Geophysics and Planetology)
【Ad#3】フランセス・ヅ博士 航空宇宙エンジニア(ハワイ地球物理及び惑星研究所)
(10)Workshop #5: Engineering Council University of Hawaii (center of gravity)
【ワークショップ#5】ハワイ大学工学研究所(重心)
(11)Ad #4: Dr. Kumiko Usuda (National Astronomical Observatory of Japan)
【Ad#4】クミコ・ウスダ・サトウ博士(日本国立天文台専門員)
(12)Workshop #6: Hawaii Science Teachers Association (chemistry: polymer bouncing ball, elephant toothpaste)
【ワークショップ#6】ハワイ州理科教師協会(化学:ポリマーバウンシングボール、エレファントトゥースペイスト)
(13)Ad #5: Eisha Matsubara Tyler, Electrical Engineer, NASA Jet Propulsion Laboratory (Earth Satellites)
【Ad#5】エイシャ マツバラ タイラー氏(NASAジェット推進研究祖電気系エンジニア(地球衛星)
(14)Workshop #7: Oceanit (Electrolysis of water using a 9V battery)
【ワークショップ#7】オセアニット(9V電池を使用した水電解)
(15)Ad #6: Sarah Tran Leony, Mechanical Engineer (Oceanit)
【Ad#6】サラ・トラン・レオニー氏(オセアニット機械工学士)
(16)Workshop #8: Kauai Community College, Cognition Learning Center (light painting)
【ワークショップ♯8】カウアイコミュニティーカレッジ認知学習センター Light painting=人工の光を活用した芸術
(17)プレゼンのみ: Dr. Jeff Taylor (Hawaii Institute of Geophysics and Planetology)
【プレゼン】ジェフ・タイラー博士(ハワイ地球物理及び惑星研究所)
(18)Workshop #9: Dr. Kumiko Usuda Sato, Astronomer, National Astronomical Observatory of Japan,  galaxy cruise
【ワークショップ#9】クミコ・ウスダ・サトウ博士(日本国立天文台専門員)
(19)Ad #7:  Adria Fung, robotics engineering/teacher (St. Louis School)
【Ad#7】セントルイス高校エイドリア・ファン(ロボット工学)
(20)Workshop #10: NASA NextGen STEM (On Target)
【ワークショップ#10】NASA 次世代STEM(On Target)
(21)Ad #8: Dr. Devin Chu, Astronomy/Astrophysics  (post doc, UCLA)
【Ad#8】UCLAポスドク デヴィン・チュ博士(天文学/天文物理学)
(22)Workshop #11: NASA Next GenSTEM (coding: rendezvous space craft with the space station)
【ワークショップ#11】NASA 次世代STEM(宇宙ステーションとのランデブー宇宙船)
(23)Ad #9: Dr. Matthew Sakumoto, medical doctor (Circle Medical)
【Ad#9】マシュウ・サクモト博士(医学ドクター)
(24)Ad #10: Dr. Nolan Kamitaki, human geneticist (Harvard Medical School) 
【Ad #10】ノラン・カミタキ博士(人間遺伝学)
(25)Astronaut Stan Love (keynote speaker, Veach day 2009)スタン・ラブ飛行士(2009年基調講演者)


                             


ハワイ大学
宇宙研究所助成コンソーシアム所長 アート・キムラ氏、ハワイ大学等のSTEM教育担当の先生と、松山南高校が単独で行う個別ワークショップ
 その後、ハワイ大学宇宙研究所助成コンソーシアム所長  アート・キムラ氏、ハワイ大学等のSTEM教育担当の先生と、松山南高校が単独で行う個別ワークショップを実施しました。
本校の生徒は、自分たちの課題研究を英語プレゼンテーションで発表し、ハワイ大学等のSTEM教育担当の先生11名から貴重な指導助言をいただきました。生徒は自分たちが準備してきて「できたこと」「できなかったこと」について考え、今後の研究に意欲を燃やすとともに、グローバルを実感していました。
 ハワイ州のSTEM教育のトップの先生方にアドバイスを受けることができ、本当に感謝しています。ハワイ州のSTEM教育のトップの先生方にアドバイスを受けることができ、本当に感謝しています。

〇Mr.Weyne Iwaoka ハワイ大学農学食物学部教授。専門は食物栄養学。
〇Ms.Diane Iwaoka 元ハワイ大学教育学部教授
〇Mr.Roger Kwok リーワード・コミュニティ・カレッジ教授。物理、化学が専門
〇Mr.Richard Jones ハワイ大学ウェストオアフ校教育学部教授
〇Mr. Craig Segawa    スティーブンソン中等学校理科教師。地球、宇宙科学、物理、ロボテックスが専門
〇Ms. Julia Segawa スティーブンソン中等学校理科教師。地球、宇宙科学、物理、ロボテックスが専門
〇Ms. Silvia Kaizuka    元小学校教師。優れた理科教師としてホワイトハウスから表彰
〇Ms.Arlene Yoshimura 元小学校教師。優れた理科教師としてホワイトハウスから表彰
〇Dora Nakafuji   機械航空宇宙工学博士。電力供給のための再生可能エネルギーや太陽光発電についてカメハメハ学園戦略的革新研究グループで責任者を務めている。
〇Mr. Art Kimura ハワイ大学宇宙研究所助成コンソーシアム所長 「レイシー・ヴィーチ・デー」主催者、「ハワイロボット工学の父」と呼ばれている。
〇Ms. Rene Kimura アート・キムラ氏の配偶者。高校の理科教師としての勤務の経験があり、アート氏と共にハワイ州のステム教育に貢献している。
                                     


◆ハワイ大学の先生から宇宙での生活に関するプレゼンテーション
◆ペーパーロールコースターをつくるワークショップ(STEAM教育プログラム)















5 DIG災害図上演習を活用した防災対策演習

 本校では、地理の授業で愛媛大学・中予地方局久万高原土木事務所と連携したDIG演習を行っています。
 DIGとは、地図や図面を囲みながら、参加者全員で災害リスクをイメージ(見える化)し、予防策や対応策を考える(カイゼンする)参加型図上演習のことです。
 愛媛ME(Maintenance Expert)、岐阜MEの方々だけでなく、愛媛大学や岐阜大学の先生方と協働して、地理において防災学習を行っています。
 新旧の航空写真やハザードマップなどいくつもの地図情報を重ね合わせる図上演習を通して、状況に応じた有効な避難経路等を導き出すことができました。
 各班発表では、同じ視点の意見が共通してみられる一方で、独創的でユニークな意見もありました。

     


6 関西大学と連携した「コドンレタープロジェクト」
 関西大学主催の「コドンレタープロジェクト」に令和元年度から参加しています。
 コドンとは、タンパク質を構成するアミノ酸配列へと生体内で翻訳されるときの遺伝暗号です。本校は、令和元年度から、関西大学が主催するコドンレタープロジェクトに参加しています。
 同プロジェクトに参加している県外の高校生が、暗号で書いた20通のコドンレターを、本校の生徒2人のペアごとで、それぞれ解読します。
 関西大学の多田先生、大妻女子大学の本田先生も来校され、生徒はペアの生徒とコドン表をもとに、効率的に解読する方法を話し合い、それぞれのコドンレターを楽しみながら解読していきました。
 その後、iPadのロイロノートを用いて、他のグループに自分たちが解読したコドンレターについて紹介したり、解読が困難であったレターについて、協同で解読に当たったりしました。このような活動を通して、生体内で行われる翻訳作業の神秘を感じ、生物についての理解をさらに深めたいと意欲を燃やしていました。