理数科の行事

１年次生を対象に、次年度の課題研究ガイダンスを行いました。その後、２年次生が１年次生に研究成果を発表するポスターセッションを行いました。昨年は全国一斉休校のためポスターセッションが行えませんでしたが、２年ぶりに行うことができ、１年次生は次年度のテーマについて考える良い機会となりました。

宮城県高等学校理数科教育研究会の課題研究発表会がオンラインで行われ、理数科１・２年次生が参加しました。理数科のある仙台第三高校、仙台向山高校、災害科学科がある多賀城高校と本校の４校が、２年生で取り組んだ課題研究の成果について２題ずつ発表しました。

本校からは、

物理分野「水による衝撃を求める～物体の落とす高さと面積を変えた実験より考察～」

生物分野「光合成細菌　～生息地における性質の違い～」　を発表しました。

自然科学に関連した職業に就いて活躍している方を招き、実際の仕事の内容ややりがい、関連する仕事に就くために必要なことなどを話していただく、プロフェッショナルトークを行いました。今回は、４分野中２分野でオンライン開催になりましが、専門的な話に生徒は聞き入っていました。

講師の方々
　薬学分野　大塚製薬株式会社　出来加奈子　氏
　生物分野　仙台うみの杜水族館　大谷明範　氏
　医療・医工学分野　株式会社IFG　八島建樹　氏
　建築・工学分野　山下設計　谷口太郎　氏

生徒の感想より

自分が今まで考えていなかった観点で説明を受けたので、考え方が変わった。／今とても勉強のしなさすぎで焦っているので、毎日計画的な勉強を心がけ、取り組みたいと思っています。／普段は知ることのできない仕事の裏側を見せていただけて、感激しました！／いわゆる人生の先輩の人に様々なアドバイスをいただくことが出来、この機会に本当に感謝しています。／技術だけでなく、自分をプレゼンする力が必要であることが理解できました。一つの教科に集中するだけでなく、総合的な力を身につけたいです。／進学する学部を迷っているのですが、約40年の社会人の間どのような人物でいたいかと考えた、という講師の方の言葉を聞き、学びたい学部に進もうかなと背中を少し押された気がしました。／新しいものを生み出す考え方を養っていきたいと思いました。／英語の勉強が将来の選択肢を広げるという話を聞いたので、英語の勉強は大切だということを再確認することが出来た。今、英語は得意ではないのでしっかり勉強時間を取り将来のために選択肢を増やせるようにしたい。／生き物を育てることで社会の役に立つことの大変さや難しさを学ぶとともに、生き物と共に成長していく面白さを学ぶことができました。／もともと薬学部に興味がありましたが、卒業後の進路が、思っていたよりも多く、薬学部卒だからこそできる仕事も多くあるということを知れたので、薬学部に進んで社会に貢献したいという思いが一層強まりました。／つきたい職業に直結する勉強だけでなく、幅広い能力が必要なため、科目にこだわらず満遍なく勉強するべきだということが分かりました。

12月10日（水）６，７校時に，東北大学大学院情報科学研究科の伊藤健洋教授をお招きして，理数科講演会を行いました。

 演題は「なぜコンピュータは速いのか？　～数学が支えるアルゴリズムのパワー～」です。

 伊藤先生の講演は，「アルゴリズム」の基礎知識から実用例まで，とても理解しやすい内容でした。ジョークを交えて私たちの興味をかきたて，私たちに問題を解かせ，最後には，実社会で応用されているアルゴリズムが，いま高校生が学んでいる数学で説明できることを気づかせていただきました。いま勉強している数学は，生活の役に立たないどころか，現代の文明社会を根本で支えている学問だと，納得させられた２時間でした。

～生徒の感想から～

 数学は難しいと思っていたけれど，今回の講演を聞いて，連絡網などに使われている考え方も数学の考え方だと知り，おもしろい学問なのだと思いました。
今はＡＩやビックデータが活躍する時代で，自動で動くものが身の回りにたくさんあるけれども，どうやってそれらが動いているのかわからないまま，自動で動くことが当然だと思って生きてきました。しかし今の便利な世の中を支えているのは数学で，自分たちの生活が数学の考えで成り立っていると思うと，数学を勉強するのが楽しくなりそうだなと思いました。
特におもしろいと感じたのが「安定結婚問題」です。一見安定なペアを探すのは時間と労力がかかるように見えるけれど，やり方を工夫すれば少ない時間で少ない回数で調べることができ，さらに皆同じ答えにたどりつくと言うのはすごいと思いました。このシステムが高校の数学の知識で証明できることにも驚きました。自分の知らない世界を知ることができてとても楽しい時間でした。
（ＭＫさん）

情報の授業でアルゴリズムを学んでいるので，タイムリーで理解もできて楽しかった。特に，「ブロッキングペア」や「安定マッチング」についての話は，問題を解いたりすることでより理解できた。人工知能の話では，私が思っていたよりも人工知能ができることがたくさんあり，それと同時に，できないこともあるのだとわかった。人工知能は東大に合格できるかという話では，人間よりも人工知能の方が正確だと思っていたため，合格を簡単にできると思っていたが，予想と違っていて驚いた。だが人工知能が医療の面で人の命を救ったり，膨大な知識を持っていることは確かであるから，それらを有効に活用していくことが良いと思う。「Gale-Shapleyアルゴリズム」の話では，安定マッチングにするためにこれから使えるのではないかと思った。アルゴリズムを用いることで，よりよい組み合わせを作ることができ，そして今まで時間がかかっていたものをより短い時間で行うことができることがわかった。
日々便利なものができていくこの社会で，よりよいアルゴリズムを作ることはとても重要なことであると感じた。もし機会があれば，今日学んだことをこれからの生活に活かしていきたい。
（ＮＹさん）

以前，東北大学の教授から「量子アニーリング」と「未来の情報科学」について話を聞かせていただき，工学分野に非常に興味を抱いていたので，今回のアルゴリズムの話を楽しみにしていました。
講演を通して驚くことがいくつかあり，より数学に面白さを感じることができました。コンピューターの処理能力が想像していたよりもはるかに正確かつ速くて，コンピューターに勝るものはないと断言されると，少し悔しい気持ちになりました。しかし人工知能は言葉を理解しているわけではないので，問題文から「どうやって」の部分，つまりアルゴリズムの計算の仕方・手順を導き出す必要があり，アルゴリズムのいくつかの例は，私が今まで目にしたことのない考え方でした。
特にノーベル賞を受賞した「安定結婚問題」はとても興味の湧くものでした。最後に背理法で証明できているのを見て，数字から遠ざかった数学の新しい視点はとても新鮮でした。工学は数学が関係していて，あらゆる問題を数式で証明できることを知り，もっと他の問題を見てみたいと思いました。
（ＭＯさん）

１１月２７日（金）に１年次理数科講演会を行いました。東北大学大学院理学研究科教授の須賀利雄先生に「海と地球温暖化～海流の仕組みから異常気象まで～」と題して講演していただきました。

生徒の感想より

今回の講演で一番驚いたのは、地球温暖化は海の温暖化であるということだった。 地球温暖化が進むということはただ気温が上がるだけでなく、海の温度が上がり、台風が増加することにもつながることがわかった。／地球温暖化がどのように地球に影響を与えているのか、私は今まで表面的な部分しか知らなかったのだと驚き、もっと深い部分まで理解しなければいけないと思いました。受験の為だけでなく、この社会を生きていく上で大切な知識を得ることができたと思います。／日本は2050年までに二酸化炭素の排出量をゼロにするという目標を定めていますが、日本の年平均気温の割合の上昇は世界の年平均気温の割合の上昇と比べて1.5倍大きいという話を聞いて、二酸化炭素の排出量の削減にもっと真剣に取り組んでいかなければならないと感じました。／寒流や暖流、風の流れによって海流が変化するのだとわかった。今問題になっている地球温暖化は基本的に言われてる通り楽観視できるような場合でないと思った。各国でどのくらい取り組みの温度差があるのかを知りたい。／須賀教授のお話はとても興味深いものが沢山ありました。中学生のころ地理で学んだことと繋がってると知りました。どうして地球温暖化が起きているのか、海流の違いなども学べとても有意義な時間を過ごすことが出来ました。風が何故発生するのか、風による影響はどんなか、 潮の進み方、流れの様子など身近にあるが 考えたことがあまり無かったものの仕組みを知ることができ、更に関心がたかまった。