2019/05/23─「クイズで学ぶ化学と科学」第7回
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2019年5月23日
クイズで学ぶ化学と科学
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一般教育演習
クイズで学ぶ化学と科学
2019年度第1学期・木曜日第5校時（16：30-18：00） 高等教育推進機構E205大谷文章（おおたにぶんしょう）
触媒科学研究所・教授 環境科学院環境物質科学専攻・教授（兼担） 北キャンパス創成科学研究棟03-311-2号室 ■ 触媒化学のフロンティア（金曜5）: 2019年6月14日クイズで学ぶ化学と科学
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授業の目標・到達目標
■各回数題出題されるクイズに答えることによって「化学
と科学とはなにか」を学ぶ．答えの内容は「何か書かれ
ているかぎり」評価しない．
《30%》
■受講者は，「化学と科学を理解するのに役に立つクイ
ズ」を作成・発表して受講者どうしのディスカッション
を行う．
《50%》
■各講義の最後に提出する「感想と意見」は（ニックネー
ムつきで）公開とし，受講者はニックネームを設定する．
■担当者に対する最低1つの質問をすること．次回に質問
と答えのそれぞれについて投票してランキング
《20%》
■科学的な視点と方法の基礎を身につける
クイズで学ぶ化学と科学
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おぼえておいてほしいこと
■知識はえられません
： 化学そのものは教えませんので，
知識をえることを期待しないでください．
■ じぶんで考える
： じぶんで考えるためのヒントをしめ
します
■ 柔軟な考えを
： これまでの感想を見ると「考え方，も
のの見方が変わった」というものがほとんどです．変わ
る（変える）ことに対しての柔軟性が必要です．
クイズで学ぶ化学と科学
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予定
（1） 4月11日 研究とは/キーワードをつかって自己紹介 （2） 4月18日 この部屋のなかの物質とアボガドロ数 （3） 4月25日 分子量/必要条件と十分条件/エベレスト登頂 （4） 5月9日 電子レンジ/インターネット上の情報 （5） 5月16日 バスの法則/ダイエットチラシ/インチキ （6） 5月23日 実験ノートの書き方/ヨーロッパ地図 （7） 5月30日 図書館情報学入門（情報教育館2F情報メディア教育実習室A） （8） 6月6日 血液型/カイ二乗分布 （9） 6月13日 電池とは何か （10） 6月20日 科学の三冠王 （11） 6月27日 リサイクル （12） 7月4日 エコロジー （13） 7月11日 温室効果/相関関係と因果関係/「○○○た」とはなにか （14） 7月18日 クイズの発表［1］ （15） 7月25日 クイズの発表［2］※授業アンケート実施 《期末試験は実施しません！》クイズで学ぶ化学と科学
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図書館情報学入門
5月30日（木）5講目（16時30分～18時00分）
情報教育館2階情報メディア教育実習室A
http://www.hokudai.ac.jp/bureau/info-j/johokan-map.htm
※北図書館と高等教育推進機構の間にある建物です．2階の「情報メ ディア教育実習室A」という部屋が開催場所です．クイズで学ぶ化学と科学
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Ｑ： 前回の質問/回答に投票してください
■配布した「感想/質問と回答」をみて
いいと思った質問
いいと思った回答
をそれぞれニックネームで投票してください．
ただし，遅刻/欠席分（線より下）には投票しないでください．集計 結果は次回に発表します． 質問が複数ある場合には，番号を特定してください．2019/05/23─「クイズで学ぶ化学と科学」第7回
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寺田寅彦「電車の混雑について」
寺田寅彦の随筆「萬華鏡」の中の『電車の混雑に就て（ついて）』 に，「バスは続けてくるの法則」と本質的に同じアイデアが，より科 学的な議論とともに述べられている（バスではなく路面電車について の話）科学研究のオリジナリティの問題
底本：「寺田寅彦随筆集 第二巻」小宮豊隆編， 岩波文庫，岩波書店 1947（昭和22）年9月10日第1刷発行 1964（昭和39）年1月16日第22刷改版発行 1997（平成9）年5月6日第70刷発行 http://www.aozora.gr.jp/cards/000042/files/2449_11267.html 青空文庫 寺田寅彦 検索2019/05/23─「クイズで学ぶ化学と科学」第7回
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ダイエットチラシの法則
ダイエットチラシの写真の共通性6点
使用前
使用後
正面
向き
斜め前
素足
足
ハイヒール/前後に組む
横でひろげる
腕
後ろに組む/上げる
垂らす
髪
アップ
閉じる
口
開ける
無表情
表情
笑顔
写真の上下のサイズは一定（靴や髪のちがいを無視）にすることが多い いずれの場合も，使用後が細く見える効果がある2019/05/23─「クイズで学ぶ化学と科学」第7回
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研究者として必要なこと
研究環境・研究施設などがあるとして．．．
■基礎的な知識・基礎な技術
・
・
・
■ コミュニケーション能力（×外国語［英語］能力）
■ （やれない理由をさがすより）やってみること
■ なんでも疑うこころ＝謙虚さ
■ よく観察して法則性（仮説）をみいだす能力
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グラフの問題（fake in plots）
• 範囲の強調： データがあるところだけ表示する 【上げ底】 • データの一部を無視： 都合が悪い点を省く 【めがね】 • 過度の近似： 数式に合う線を強調 【強引】 140 120 100 80 ? ? 160 0 40 20 602019/05/23─「クイズで学ぶ化学と科学」第7回
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ベル研でのねつ造問題（fake in Bell Laboratory）
左： p-type perylene FETs (Appl. Phys. Lett.)右： n-type α-sexithiophene FETs (Science)
ねつ造であると認定されて解雇された
（fired）
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ところで．．．何県ですか
■ 前のひとの出身県の番号をこたえてください．．． （都道府県の番号は適当についています） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 21 20 19 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 34 33 35 36 37 39 38 40 43 45 44 41 42 46 472019/05/23─「クイズで学ぶ化学と科学」第7回
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観察する＝記録する
■ 観察したことをもとに考察するには記録する必要がある． ■ 記録する媒体が実験ノート だから，だいじなのは．．．実験ノートの書き方
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必要条件と十分条件
■ ある物質の構造を特定する十分条件
はなく，あるのは必要条件
だけ（いくつ必要条件があるのか不明）． ■ 「もしこの物質が目的物質なら」 ・実験結果Aが得られるはず・・・得られた 例：NMR ・実験結果Bが得られるはず・・・得られた 例：分子量 ・実験結果Cが得られるはず・・・得られた 例：赤外吸収 ・実験結果Dが得られるはず・・・得られた 例：元素分析 ．．．だから（経験的に）「この物質は目的物質である可能性がきわめて高い」
必要条件 十分条件 《真理》 A B C D E2019/05/23─「クイズで学ぶ化学と科学」第7回
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Ｑ： ノートをとってください
■いまから，新聞の記事（2006年7月16日・毎日新聞「時
代の風」同志社大学教授・浜矩子）を読みますので，
ノートをとってください．
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Ｑ： ノートをとってください
■いまから，新聞の記事（2006年7月16日・毎日新聞「時
代の風」同志社大学教授・浜矩子）を読みますので，
ノートをとってください．ただし，このあとで，その
ノートを見てヨーロッパと北アフリカの地図を書いても
らいます．そのことを意識してノートをとってくださ
い．さきほどのＱのノートを見てもかまいません．
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Ｑ： 地図を描いてください
■ノートを見て，ヨーロッパと北アフリカの地図を書いて
ください．
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北アフリカ
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論理を組み立てる
・イタリア： 長靴型/かかとごしにうしろにアルバニア（間に海） ・フランス： 下（地中海ごし）にアルジェリア ・ドイツ： 振り向く（東欧なので右）とポーランド/チェコ ・ポルトガル： スペインとしか接していない（スペインとポルトガ ルの2国がイベリア半島） ・スペイン： ピレネー山脈を介してフランス，反対側にポルトガル ・モロッコ： ジブラルタル海峡をはさんでイベリア半島の南 ・スイス： ドイツ/フランス/イタリアと接する ・ウクライナ： 背中の向こうがロシア ・デンマーク： 下にドイツ/左手（ひとさし指［先にノルウェー］と 親指［先にスウェーデン］）型（海をはさんで） ・オランダ： 下にドイツ/振り向けば北海でその先がイギリス2019/05/23─「クイズで学ぶ化学と科学」第7回
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必要な情報
・アルバニアは東欧＝イタリアの長靴は左向き
・ポルトガルがユーラシア大陸（ヨーロッパ）の西端
・ロシアが東側にある
・ウクライナ： ロシアとポーランドと接する
・イタリア： スイス/フランス（オーストリア/スロベニ
ア/モナコ?/バチカン/サンマリノ）と接する
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必要条件と十分条件
■ ある物質の構造を特定する十分条件
はなく，あるのは必要条件
だけ（いくつ必要条件があるのか不明）． ■ 「もしこの物質が目的物質なら」 ・実験結果Aが得られるはず・・・得られた 例：NMR ・実験結果Bが得られるはず・・・得られた 例：分子量 ・実験結果Cが得られるはず・・・得られた 例：赤外吸収 ・実験結果Dが得られるはず・・・得られた 例：元素分析 ．．．だから（経験的に）「この物質は目的物質である可能性がきわめて高い」
必要条件 十分条件 《真理》 A B C D E2019/05/23─「クイズで学ぶ化学と科学」第7回
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必要条件の集積
■ 必要条件が1つでも成立しなければ，仮説は否定される． ■ ある仮説に対して ・必要条件Aが成立 ・必要条件Bが成立 ・必要条件Cが成立 ・必要条件Dが成立 ・必要条件Eが成立 ．．．だから（経験的に）「この仮説が正しい」可能性が高い
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必要条件の集積
■ 必要条件が1つでも成立しなければ，仮説は否定される． ■ ある仮説に対して ・必要条件Aが成立 ・必要条件Bが成立 ・必要条件Cが成立 ・必要条件Dが成立 ・必要条件Eが成立 ．．．だから（論理的に）「この仮説は正しくない」
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観察する＝記録する
■ 観察したことをもとに考察するには記録する必要がある． ■ 記録する媒体が実験ノート だから，だいじなのは．．．実験ノートの書き方
実験ノートの描き方
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実験ノートの書き方
■観察したことをもとに考察するには記録する必要があ
る．
■記録する媒体が実験ノート
■できるだけ「素」なデータをまず記録する
■表やグラフがあってもいいが，あくまでも補足
■「ことば」を書く（「観察―ことば」変換を行う）
■「ことば」は定義してからつかう
■「素」なデータをもとに考えたことを「ことば」として
記録する
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記録として残すべきもの＝実験ノート
・イタリア： 長靴型/かかとごしにうしろにアルバニア（間に海） ・フランス： 下（地中海ごし）にアルジェリア ・ドイツ： 振り向く（東欧なので右）とポーランド/チェコ ・ポルトガル： スペインとしか接していない（スペインとポルトガ ルの2国がイベリア半島） ・スペイン： ピレネー山脈を介してフランス，反対側にポルトガル ・モロッコ： ジブラルタル海峡をはさんでイベリア半島の南 ・スイス： ドイツ/フランス/イタリアと接する ・ウクライナ： 背中の向こうがロシア ・デンマーク： 下にドイツ/左手（ひとさし指［先にノルウェー］と 親指［先にスウェーデン］）型（海をはさんで） ・オランダ： 下にドイツ/振り向けば北海でその先がイギリス2019/05/23─「クイズで学ぶ化学と科学」第7回
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練習問題： こんなのはどう?
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練習問題
Ｑ
マンホールのふたが丸いのはなぜでしょう．
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練習問題
Ｑ
マンホールのふたが丸いのはなぜでしょう．
Ａ
丸以外の形状でははずれて落ちてしまうから．
Ａ
たいていのマンホールは，パイプ状である．パイプの断面と同じ 形状のふたをつけるのがふつう．丸いふたにあわせてパイプを丸 管にしているのではなく，丸管がもっとも強度が高く加工しやす いのでふたも丸くなった．．．落ちないというのは付随的な利点 にすぎない．．．それに気づいた人はえらいが．．．「マンホールのふたが丸いことのメリットは何か」
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練習問題
Q
現代の硬貨が丸いのはなぜでしょう．
A
円以外の形状では自動販売機で認識がむずかしいから．
Q
幅が一定である形状は円以外にありますか．
A
円以外の図形でも存在する．
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メールで送ってください．本文の各項目内は改行なしで．．． 48時間以内（土曜日の午後6時まで）質問．．．
to： [email protected] subject:qz20190523-学生証番号 qz20190523-学生証番号 電子メール《改行》 名前《改行》 ニックネーム《改行》 今回の講義の感想・意見《改行》 質問（すくなくとも1つ） 北大 大谷研 検索2019/05/23─「クイズで学ぶ化学と科学」第7回
