第1(基礎)ステージFIRST STAGE

これまでの課題探究コース

第2回

ユニット番号 ユニット名 概要
S1 整数論で学ぶ現代数学 整数論は,導き出される結果の美しさと方法の繊細さで,古くから多くの人々を魅了し続けてきました。現在でもその発展は留まることなく,新しい結果を生み出し続けています。ここでは,初等整数論から始めて,現在に至るまでに得られた結果を概観し,さらにいくつかの応用および未解決問題について学びます。
S2 粒子と波動の基礎物理学 光の波動性と粒子性について,講義と実験をとおして学びます。波動性に関しては,干渉実験や波長・光速度・振動数の決定を行います。粒子性に関しては,光電効果の実験を行い,アインシュタインの光量子説について学びます。
S3 アミノ酸置換によるタンパク質の機能改変 アミノ酸のポリマーであるタンパク質の構造と機能は,アミノ酸の配列に支配されています。従って,遺伝子を操作して鍵となるアミノ酸を変えると,タンパク質の構造や機能を制御することが可能です。実際にアミノ酸を置換してクラゲの蛍光タンパク質の色を変え,タンパク質の構造と機能(発色)の関係について考えます。
S4 インテリジェントソフトマテリアルの正体を探る インテリジェントソフトマテリアルは,熱や光などの刺激によって性質変化する柔らかい材料の総称です。身近な柔らかい材料に焦点を当て,実際に合成しながらその正体を学び,性質変化の原因について考えます。
S5 生物と環境との相互作用 -生体分子から生物社会まで- 生物と環境の相互作用をキーワードに,ラボで実験します。微生物・植物・動物を実験材料に用いて,生体内低分子と高分子間,生体分子と細胞内オルガネラ間,細胞とその環境間,組織とその環境間,個体とその環境間の相互作用のダイナミクスを調べます。
S6 自然現象に見るばらつきの数理科学(サイズ分布の規則性) 自然界に存在するものは,同種のものであってもその属性値(物理量)にはばらつきがあり,その統計結果としてサイズ分布が得られます。自然界に現れる分布の種類について,その成因を理論,実験,シミュレーションによって理解し,生物個体,砂粒,クレーターのサイズや地震の規模など森羅万象の分布について考えます。

第1回

ユニット番号 ユニット名 概要
S1 微積分法の発見から現代数学へ ニュートンとライプニッツに始まる微積分法は,「微分方程式」という自然現象を記述する道具を生み出すとともに,図形や数の研究にも新たな道を拓きました。微積分法の基礎となる「無限小」の概念を通じて現代数学へとつながる道を垣間見たいと思います。
S2 粒子と波動の基礎物理学 光の波動性と粒子性について,講義と実験をとおして学びます。波動性に関しては,干渉実験や波長・光速度・振動数の決定を行います。粒子性に関しては、光電効果の実験を行い、アインシュタインの光量子説について学びます。
S3 見えない分子を計測する理論と技術 分光法や顕微鏡といった計測技術により,我々の目で直接見ることのできない分子の構造や物性を計測できることを学び,実際にそれらの計測装置を使って理解を深めます。
S4 金属イオンの色の秘密を探る Na+などの典型金属イオンは無色であるのに対し,多くの遷移金属イオンには特有の色がついています。有機配位子を使っていろいろな金属錯体を合成しながら,金属イオンと配位子の結合や光吸収の仕組みについて学び,金属イオンの色の起源について考えます。
S5 生物と環境との相互作用-生体分子から生物社会まで- 生物と環境の相互作用をキーワードに,ラボで実験します。微生物・植物・動物を実験材料に用いて,生体内低分子と高分子間,生体分子と細胞内オルガネラ間,細胞とその環境間,組織とその環境間,個体とその環境間の相互作用のダイナミクスを調べます。
S6 自然現象に見るばらつきの数理科学(サイズ分布の規則性) 自然界に存在するものは,同種のものであってもその属性値(物理量)にはばらつきがあり,その統計結果としてサイズ分布が得られます。自然界に現れる分布の種類について,その成因を理論,実験,シミュレーションによって理解し,生物個体,砂粒,クレーターのサイズや地震の規模など森羅万象の分布について考えます。

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