第7回全国大会ダイジェスト・レポート

今年度から、さいたま市に開催地を移した「科学の甲子園全国大会」。過去最多となる698校・8,725名がエントリーした各都道府県選抜を経て、代表47校・361名が本大会に参加しました。

ソニックシティホールでの開会式では、各校の入場行進に続き、山形県立米沢興譲館高等学校2年の嶋貫太一さんと金子ののかさんが選手宣誓を行いました。嶋貫さんは「県大会以降、苦悩や喜びや感動があり科学がより好きになった。この場に参加できることに感謝したい」。金子さんは「応援してくださった方々の思いを胸に、正々堂々とさわやかに戦い抜く」とそれぞれ誓いました。開会式後には最初の種目となる筆記競技が実施され、各校6名が課題に取り組みました。

大会2日目は、サイデン化学アリーナ（さいたま市記念総合体育館）で3つの実技競技が行われました。

実技競技①は、「クラミドモナスと謎の粉末」と題した生物分野の課題です。クラミドモナスは単細胞の緑藻類で、2本の鞭毛を使って水中を移動し、光に反応して方向を変える光走性を持っています。生徒たちはまず、光の色や培養液中の陽イオンによる動きの変化を実験で確認し、考察を行いました。その後、クラミドモナスと粉末にした3種類の未知の藻類から光合成色素を抽出。薄層クロマトグラフィーを使って色素と藻類を同定する課題に取り組みました。実験結果はデジカメで撮影し、画像も評価対象となります。

生徒たちは3人チームで役割分担をしながら課題をこなしていきました。光走性の実験では、装置を製作し4色のLEDを別方向から同時に当てたり、1色ずつ当てて反応を確かめたりしながら動きを観察。撮影ではコントラスト差のある背景を選び、実験結果をわかりやすく伝えようと工夫するチームもありました。

実技競技②は「光と色とエネルギー」の競技名で、赤・黄・緑・青・紫の5色のLEDを題材にした物理分野の問題でした。LEDの発光に必要な最低電圧の測定、LEDが光を受けた時に生じる起電圧の測定、各色LEDを照射した際の蓄光シートの発光観察の3つの課題を通して、発光のしくみと、光と色とエネルギーの関係性を考察します。

生徒たちは自作した暗箱の中でLEDを発光させ、計測結果をもとにグラフを作成。鮮明な発光を確認するために、より暗い所を求めてテーブル下に潜り込むチームもあれば、起電圧の測定では、「ここは電圧が出て、こっちは出ないと思う」など、実験結果の見通しを立てながら作業を進めるチームもありました。また、LEDの照射時間を揃えるために、「口でカウントするより安定するから」と自分の脈拍を時計代わりに利用するシーンも見られました。

最後には、考察をまとめるチームでの活発な議論が、会場の各テーブルで見られました。

実実技競技③（事前公開競技）「はばたけ！コバトン～ワイヤレス給電はばたき機レース～」は、埼玉県のマスコット「コバトン」にちなんだご当地問題です。ワイヤレス給電用の「受電コイル」とモーターで動く「羽ばたき機」を60分間で製作します。続いて、機体をラインにつり下げ、予選レース30m、決勝レース40mのコースで羽ばたき機がゴールするまでのタイムを競う、会場となった体育館の空間を活用した競技です。

機体製作のポイントは、全体の軽量化と重量バランス、翼の往復運動を効率よく推力にする工夫です。また、コース上に2か所まで設置できる給電ゾーンをどこに置くか、給電時間をいかに短くできるかがレースを左右します。

予選レースの結果、上位8チームが決勝に進出。結果は、福井県立藤島高等学校が給電無しで一気にゴールし、見事優勝しました。生徒たちは、「決勝前の調整時間に、予選レースで破損した部品の調整をするなど、本番でのトラブルに備えていたことが勝利につながった」と振り返りました。