出前講義：講義詳細
● 理学※印について、今年度の出前講義のお申し込み受付は終了しました。 3-100
| 数の不思議
教育学部 学校教育教員養成課程（数学教育講座） 教授 飯寄 信保 数学
整数の性質には、いろいろと面白いものがあります。その中には、最先端の数学に出てくるような難解なものもあれば、パズルに応用されて多くの人に親しまれているようなものもあります。特に、素数の性質は、数学だけではなく、暗号などに用いられて現代の我々の生活を支えています。この講義では、整数や素数に関するいくつかの面白い性質を紹介し、数の不思議さの一部を紹介する予定です。
（備考：黒板またはホワイトボード要）（対象：高等学校） |
|---|
3-110
| 結晶成長
教育学部 学校教育教員養成課程（理科教育講座） 教授 和泉 研二 化学
ビデオや写真を使いながら、結晶が成長する現象を巨視的レベルから原子・分子レベルまで解説します。また、スペースシャトルや航空機を利用して行われている微小重力環境下でのたんぱく質結晶成長実験や簡単にできる結晶成長実験も紹介します。
（備考：特になし）（対象：中学校、高等学校） |
|---|
3-111
| 海産無脊椎動物の形づくりと進化
教育学部 学校教育教員養成課程（理科教育講座） 准教授 北沢 千里 生物
海産無脊椎動物のウニ類を中心とした発生のメカニズムについて、これらの進化過程とともに解説します。
（備考：プロジェクター、スクリーン、顕微鏡要）（対象：高等学校） |
|---|
3-200
| 人類の進化
共同獣医学部 共同獣医学科（生体機能学講座） 助教 日暮 泰男 生物
私たち人類は、他の生き物と同じように、進化というプロセスを経て生まれました。本講義では、進化はどのようにして起こるのか（ダーウィンにより提唱された自然選択説を中心に説明します）、人類とはどのような特徴をもった生き物のことか、人類の進化の道のりはどのようなものであったのかを学びます。（備考：前期火曜日は不可、プロジェクター使用（無くてもよい））（対象：小学校、中学校、高等学校） |
|---|
3-300
| 四元数について
大学院創成科学研究科（理学） 数理科学分野 教授 菊政 勲 数学
複素数平面にみられるように、複素数全体は四則演算ができると同時に、2次元の実ベクトル空間（実数係数のベクトル空間）になっています。では同様に四則演算ができると同時に、3次元の実ベクトル空間になっている（いわば複素数空間）ような数の世界はないのでしょうか？この問題に取り組んだハミルトンは、4次元の実ベクトル空間になっている“数”を見つけました。その“数”は複素数を含んでいますが、複素数と大きく異なるある特徴がありました！本講義では簡単な経緯を交え四元数の入門的講義を行います。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：高等学校） |
|---|
3-301
| 誤り訂正符号入門
大学院創成科学研究科（理学） 数理科学分野 教授 菊政 勲 数学・情報
デジタル通信では0と1の2つの状態により通信を行いますが、何らかの原因（ノイズ）により、通信途中で、0が1に、1が0に変わって相手に届くことがあります。その際に、受信した側は、データが元のものと異なるものになっていることに気付くことができるでしょうか？更には誤りを発見して、元のデータが何であったかを知ることができるでしょうか？これを行うのが誤り訂正符号理論と呼ばれる理論で、CDや地デジ、QRコード等、普段何気なく使っているものにも使われていて、数学が活躍しています。本講義では高校生や中学生でも分かるような簡単な符号の例を紹介したいと思います。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：中学校、高等学校） |
|---|
3-302
| 同じ図形、違う図形 - 位相幾何学への誘い
大学院創成科学研究科（理学） 数理科学分野 教授 宮澤 康行 数学
平面に描かれた円と三角形、あるいは三角形と四角形は同じ図形でしょうか？それとも違う図形でしょうか？この講義では，図形の類似や相違の解釈の仕方を題材に、いくつかの幾何学，特に位相幾何学と呼ばれる数学分野の紹介を行います。
（備考：特になし）（対象：高等学校） |
|---|
3-303
| 最大公約数の話
大学院創成科学研究科（理学） 数理科学分野 教授 木内 功 数学
最大公約数を用いた関数の基本性質を紹介します。（備考：特になし）（対象：高等学校） |
|---|
3-304
| (-1)×(-1)=1 ?
大学院創成科学研究科（理学） 数理科学分野 教授 廣澤 史彦 数学
中学の数学で学ぶ計算「(-1)×(-1)=1」はどうして成り立つのでしょうか？
数学の計算には、ルールで定められて理由の説明ができないものと、ルールを組み合わせて論理的に説明できるものがあります。たとえば「1+(-1)=0」は前者ですが、「(-1)×(-1)=1」は後者で、実際に証明することが可能です。本講義ではこの等式の証明を目標に、普段当たり前のようにやっている計算がどうして成り立つのかを、少しだけ厳密にに考察してみます。
（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：中学校、高等学校） |
|---|
3-305
| 三角関数の世界を体験する
大学院創成科学研究科（理学） 数理科学分野 教授 廣澤 史彦 数学
高校の数学で初めて登場し、二次関数などと比較すると、その難解さから多くの高校生に忌み嫌われ、時に理系への道を断念させるきっかけともなる悪名高き三角関数ですが、実は、教科書や試験問題の中だけでなく、身の回りのあらゆるところに存在を確認できる、極めて身近で役に立つ存在です。本講義では、ちょっとした紙工作を通じて、三角関数の有用性を実体験し、三角関数への理解を深めることを目的とします。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：高等学校） |
|---|
3-306
| 角の3等分問題について
大学院創成科学研究科（理学） 数理科学分野 准教授 倉富 要輔 数学
定木（長さを測ることのできない定規）とコンパスを用いて、与えられた任意の角を３等分する半直線は作図することが出来るのでしょうか？
この問題は「角の３等分問題」と呼ばれており、少なくともギリシャ時代には考えられていた問題です。
この問題は主張の簡明さから多くの人々が挑戦してきましたが、解決までに2000年以上の歳月を要しています（19世紀にPierre Laurent Wantzelによって否定的に解決されました）。
本講義では、「三角関数」と「ベクトル」の基本知識を前提として、角の3等分問題が否定的解決されることを解説します。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：高等学校） |
|---|
3-307
| 数学、現象のモデル化、微分方程式と文化人類学
大学院創成科学研究科（理学） 数理科学分野 准教授 幡谷 泰史 数学
数学は自己目的な側面がある一方で、現実世界にある現象を説明する道具としてパワフルな道具という側面も持ちます。現実世界の現象を説明するモデル化の例として、Lorenzが気象の解析に用いた微分方程式とLorenzアトラクターの話題と、Levi Straussが文化人類学の結婚規則の構造の話題を紹介することで、数学がいかに現実の現象の成り立ちを説明することに役に立っているかということを、説明します。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：高等学校） |
|---|
3-310
| 電波望遠鏡を用いた活動的な宇宙の姿の観測
大学院創成科学研究科（理学） 物理学分野 教授 新沼 浩太�� 物理学・天文学・宇宙物理学
近年、その存在が明らかになったブラックホールは「光」をも吸い込むだけではなく非常に強力（高エネルギー）なガスを吐き出していることが明らかになってきました。
このような活動的な現象を観測するのに適した観測装置である電波望遠鏡を用いた研究「電波天文学」について紹介します。
講義の中では、天文学・宇宙物理学で明らかになる様々な事柄についても紹介することがあります。
（備考：プロジェクター、スクリーン、マイク、ポインター要）（対象：高等学校） |
|---|
3-311
| 高分子材料の科学
大学院創成科学研究科（理学） 物理学分野 教授 野崎 浩二 物理
高分子はプラスチックやタンパク質などを構成する巨大な分子です。高分子は分子が大きいために金属や無機半導体のような”低分子”とは異なったおもしろい物理現象を演出します。特に高分子が集合した時に自分自身が自己組織化によって創り出すさまざまな構造には興味を引かれるものが多いです。
（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：高等学校） |
|---|
3-312
| 軟X線分光学
大学院創成科学研究科（理学） 物理学分野 准教授 堀川 裕加 分光学
軟X線という特殊な光を用いた液体分子の電子状態観測を行っています。（備考：特になし）（対象：高等学校） |
|---|
3-313
| 現代科学が解き明かす宇宙のすがた
大学院創成科学研究科（理学） 物理学分野 講師 齊藤 遼 物理
時間を遡っていったらどうなるのか、考えてみたことはあるでしょうか。なんとも途方もない話ですが、現代の科学者たちは宇宙の過去で何が起こったのか次々と明らかにしつつあります。そこでは、皆さんに馴染みのある物理学の知識も使われています。現代科学がどのようにして宇宙の始まりについて解き明かしてきたのか、最近の成果を交えて紹介します。また、研究を進める中で、宇宙には現代の物理学の知識では理解できない謎があることが分かってきています。そちらについても、簡単に紹介できたらと思います。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：高等学校） |
|---|
3-320
| 分子シミュレーションの世界
大学院創成科学研究科（理学） 情報科学分野 教授 浦上 直人 物理、情報、生物
コンピュータシミュレーションは、分子・原子の構造から銀河の形成に至る様々なスケールで用いられています。身近なところでは、気象予報、地震、車の設計、新薬の開発などに使われています。ここでは、分子の運動や構造を調べる分子シミュレーションの簡単な紹介から最新の研究事例などを簡単に紹介します。
（備考：特になし）（対象：高等学校） |
|---|
3-321
| 誤り訂正符号 〜情報通信を支える数学的理論について〜
大学院創成科学研究科（理学） 情報科学分野 准教授 野�� 隆之 情報または数学
誤り訂正技術は情報の記録や通信において広く利用されている技術です。
この講義ではQRコードを例に誤り訂正技術の実験を行い、誤り訂正の仕組みを解説します。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：高等学校） |
|---|
3-330
| エネルギーや環境問題に寄与する微細藻類研究の現状と展望
大学院創成科学研究科（理学） 生物学分野 教授 三角 修己 生物
環境や食料、エネルギー問題が社会の関心となっている現在、光合成をおこなって生命活動を営む微細藻類に注目が集まっています。微細藻類の環境適応の仕組みやバイオディーゼルなどの物質生産に注目した最近の研究について紹介します。（備考：プロジェクター、スクリーン要。9月不可、前期（月火金）不可、後期（金）不可。）（対象：高等学校） |
|---|
3-331
| チョウの不思議〜環境と色・形〜
大学院創成科学研究科（理学） 生物学分野 教授 山中 明 生物学
チョウは、生育環境の違いにより、同じ種であっても異なる色彩や形態になることがあります。たとえば、季節や日長・温度の変化の違いを敏感に感じ取り、成虫の翅の色彩や形態を変化させます。また、あるチョウでは、蛹になる前の環境に応じて、蛹の色彩を変化させます。このような色彩変化や形態変化の調節には、体の脳神経系に存在するホルモンが関与しています。チョウが様々な環境に適応するために、進化の過程で獲得してきた特有なホルモンやタンパク質の作用機構を解説します。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：小学校、中学校、高等学校） |
|---|
3-332
| ミクロ生物〜地球環境をささえる縁の下の小さな力もち〜
大学院創成科学研究科（理学） 生物学分野 教授 堀 学 生物
水たまりの中には、私たちの目では見えないくらい小さな生き物がたくさん生息しています。これらは、ひとつの細胞でできているために単細胞生物と呼ばれています。単細胞という言葉は単純だとか、思考が足りないことの例えとして使われていますが、実際の単細胞生物の世界はとても複雑です。また、われわれ人間は気づいていませんが、単細胞生物は私たちの生活に深く関わっています。こんな生き物たちと私達人間との関わりを進化や環境などの観点から紹介します。
（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：中学校、高等学校） |
|---|
3-333
| 生物の体の作り方と細胞の中身の変化
大学院創成科学研究科（理学） 生物学分野 准教授 上野 秀一 生物
多細胞生物が体の形を作る（胚が発生する）には、細胞の増え方（細胞分裂・細胞周期）や細胞の移動・分化がお互いに調節される必要があります。その仕組みを簡単に紹介し、また細胞が機能するのに必要な細胞の中身（細胞小器官、ミトコンドリアやゴルジ体など）も変化していることを紹介します。（備考：プロジェクター、スクリーン要。PC持参。）（対象：高等学校） |
|---|
3-334
| オタマジャクシを操る光と影
大学院創成科学研究科（理学） 生物学分野 助教 原田 由美子 動物行動生理学
生物は色として見える光だけでなく、影や紫外線などの光も利用しています。私はオタマジャクシの光応答行動の研究から、ふ化直後のオタマジャクシは明るい光には反応せず、影を与えると運動することを偶然見つけました。この行動はシャドウレスポンスといい、捕食者からの逃避行動として進化的に保存されています。出前講義では、動物が光を利用する様々な不思議な行動を、動画を中心に紹介します。
（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：中学校、高等学校） |
|---|
3-340
| 光・色・レーザーと化学
大学院創成科学研究科（理学） 化学分野 教授 川俣 純 化学
化学の立場から光・色の素性を考え、20世紀の大発明の一つと言われるレーザーの開発に、化学の知識が大きな役割を演じていることを説明します。また、レーザーの出現により創製された新しい化学の研究分野についても紹介します。
（備考：特になし）（対象：高等学校） |
|---|
3-341
| 身の回りの表面・界面を科学する
大学院創成科学研究科（理学） 化学分野 准教授 安達 健太 表面化学・材料科学・分析化学
自然界、及び日常生活における表面・界面の化学現象を例として、表面・界面に関する最新研究例等を実験を交えながら紹介します。（備考：プロジェクター、スクリーン要。実験ガラス器具使用。）（対象：高等学校） |
|---|
3-350
| 南海地震の断層研究
大学院創成科学研究科（理学） 地球科学分野 教授 坂口 有人 地球科学
日本が誇る深海科学掘削船「ちきゅう」号によって、南海地震の震源断層を掘削する国際プロジェクトがあります。これに参加して、断層を掘削した結果、東日本大震災を超えるような巨大津波が南海トラフでも起きることがわかりました。その結果、政府の津波最大波高が見直されています。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：小学校、中学校、高等学校） |
|---|
3-351
| 「どんな地球環境を望むのか」という視点
大学院創成科学研究科（理学） 地球科学分野 教授 坂口 有人 地球科学
かつて人間活動はささやかなものだったので環境への影響は限定的でした。自然に任せておけば何とかなっていました。いわば母なる地球に甘える子供のようだったのです。しかし今や人間の影響力は大きくなり、私達は自分たちで対処する必要が出てきました。その際に重要なのは「自然まかせ」ではなく、「どんな環境を望むのか」という視点です。このテーマを瀬戸内海、宍道湖など身近な事例をあげつつ、いわゆる環境問題にとどまらず、地域社会の課題へとつなげます。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：中学校、高等学校） |
|---|
3-352
| 気候変動で増加する土砂災害
大学院創成科学研究科（理学） 地球科学分野 教授 太田 岳洋 地球科学
近年、気候変動により短時間強雨の発生回数が増加しています。このような降雨条件の際に発生する斜面崩壊について、発生しやすい地形や地質、植生の条件について紹介します。（備考：PowePointによる講義のためのプロジェクター）（対象：高等学校） |
|---|
3-353
| 南極の地学と地球環境の変遷、日本列島の成立
大学院創成科学研究科（理学） 地球科学分野 教授 大和田 正明 地学
南極は地球の中で最も変化に富む自然環境を持つ地域の一つです。また、歴史的に見ても地球46年で起こった記録を残しています。一方、日本列島は過去5億年かけて現在の姿へ変化してきました。講義は以下の２テーマを考えています。
1．南極の自然から見た地球の姿と歴史
2．日本列島5億年の歴史と現代社会の成り立ち
どちらかを選んでいただければよいと思います。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：高等学校） |
|---|
3-400
| 化学は楽しいワンダーランド２
大学院創成科学研究科（工学） 応用化学分野 教授 上村 明男 化学
21世紀の今日、便利で快適、さらに健康な生活を誰もが送ることができるようになりました。それを支える、新薬・健康食品・新素材を有機化学が大活躍してこれらを作り出している現場についてわかりやすくお話します。
（備考：特になし）（対象：高等学校） |
|---|
3-410
| VR物理教材による斜方投射運動と気体分子運動の体験授業
大学院創成科学研究科（工学） 知能情報工学分野 准教授 中正 和久 高校物理（力学・熱力学）
私の研究室では、理科学習アプリ開発会社のフィール・フィジックス社と共同で、VR技術を活用した物理教育教材を開発しています。この教材は、生徒が物理概念を視覚的に理解しやすくすることを目的としています。VRゴーグルを使用するこの授業は、従来の授業に比べて、生徒が物理概念を直感的に理解しやすくなり、学習への興味が持続しやすいという利点があります。
この授業では、力学の分野からは物体が斜めに投げられる「斜方投射運動」、熱力学からは空気中の小さな粒子の動きを表す「気体分子運動」を取り上げています。これらは物理学の基本的な概念であり、VRを通じて生徒がこれらの動きを視覚的に体験できます。生徒はVRゴーグルを通して、斜方投射や気体分子の運動を直接観察し、実際に体験することで、これらの物理概念をより深く理解することができます。
他校でのVRを用いた授業の様子や、生徒や教師の感想については、フィール・フィジックス社のホームページ（https://www.feel-physics.jp/）で紹介しています。ぜひご覧ください。（備考：当方でVRゴーグルを1〜2台持参します。またプロジェクターがあると大変助かります。講義では高校生を対象に研究利用を目的としたアンケートを実施させていただきますので何卒ご了承ください。）（対象：高等学校） |
|---|
3-420
| 複素数とフラクタル図形
大学院創成科学研究科（工学） 工学基礎分野 准教授 堀田 一敬 数学
一般に自己相似な図形（自分の断片が自分自身と掃除であるような図形）のことをフラクタルといいます。フラクタル構造は自然界や生物など多くの身近な場所に潜んでいますが、実は数学的には複素数ととても密接な関係にあります。
この講義では自然界におけるフラクタル図形を紹介したあと、複素数を用いてフラクタル図形がどのように現れるのかについてお話します。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：高等学校） |
|---|
3-421
| ブラウン運動を通じた世界の見方：アインシュタインのもう1つの功績
大学院創成科学研究科（工学） 工学基礎分野 准教授 鳴海 孝之 物理
1905年、アインシュタインは画期的な三つの研究業績を発表しました。相対性理論、光量子仮説、そしてブラウン運動です。ブラウン運動は、ほどほどに小さい世界で発見された現象で、そこで得られた「世界の見方」は自然科学の発展に大きく貢献しています。本講義では、歴史的意義に触れながらブラウン運動のメカニズムを説明し、その考え方が現代においてどのように活用されているのかを展望します。（備考：プロジェクター、スクリーン要。概要は高校生を想定して書いたが、中学生向けにアレンジすることも可能。顕微鏡とプロジェクターを使ってブラウン運動を観察する実演も可能（その場合、準備の都合上，早めにご連絡ください）。）（対象：中学校、高等学校） |
|---|
3-500
| 微生物のストレス応答、新規グリーンエネルギー生産技術開発
大学院創成科学研究科（農学） その他 教授（特命） 山田 守 分子生物学、生化学、応用微生物学
地球温暖化が顕在化する中、微生物がもつ「耐熱性」や微生物の温暖化への「適応」について分子生物学的な手法で解析しています。また、高温エタノール発酵と改質エンジン等を組み合わせた発電（グリーンエネルギー）の生産技術開発を進めています。（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：高等学校） |
|---|
3-600
| 電波で見た宇宙の姿
時間学研究所 時間学研究所 教授 藤澤 健太 物理
宇宙はどんな形で、どんな天体があり、その中でどのようにして私たちの太陽や地球が出来てきたのでしょうか。その答えを目指して、研究する方法の一つに電波による観測があります。目では見えなくても、電波を使えば見えてくる宇宙の姿について解説します。
（備考：プロジェクター、スクリーン要）（対象：高等学校） |
|---|
3-700
| 触媒反応の化学
大学研究推進機構 総合科学実験センター 准教授 藤井 寛之 化学
我々の身の回りにある物には、化学技術によって作りだされた物質・材料が多くあります。それらを化学合成する上で、多くの反応に対して「触媒」が使われています。ところで、「触媒」ってご存知ですか。高校までの説明では、「触媒」とは、「それ自身は変化せず、反応の活性化エネルギーを下げ、少量の存在で反応を進みやすくするもの」と説明されています。しかし、「触媒」は全く変化しないのでしょうか。また実際、「触媒」はどのように反応にかかわっているのでしょうか。ここでは触媒と反応分子の状態を把握しながら、目的とする反応を起こすために何が重要なのかを理解し、効率的でしかも選択的に反応を起こす「触媒」のしくみについて解説します。また、現在の化学が取り組まなくてはならない環境にやさしい化学、いわゆる「グリーンケミストリー」についても触れます。（備考：PC、プロジェクター、スクリーン要）（対象：高等学校） |
|---|
3-701
| 放射線の基礎
大学研究推進機構 総合科学実験センター 助教 坂口 修一 理科
放射線および放射性同位元素等にかかわる次の項目について基礎的な知識を講義します。詳細な内容などは事前の打ち合わせにより適宜調整します。全体の講義時間は１〜６時間程度で対応可能ですが、実験実習を含めたい場合は３時間以上が望ましいです。
1. 物理学的基礎（放射線の原理、物体への影響）
2. 人体への影響・管理と防護
3. 放射線の測定
4. 放射線関連の法令
5. 放射線・放射性同位元素の利用（備考：プロジェクター、スクリーン要。Webでの遠隔講義（WebexやZoom等）を希望の場合は応相談。）（対象：中学校、高等学校） |
|---|
|
