こんにちは。すごい塾アプス校です。
人文科学・社会科学と続いて来た学問発見シリーズ。今回からは、理系の生徒さん向けに理・工・農学系の学問分野やと実際の研究内容などについて書いています。自分の関心ごとから学問分野を知り、何を学ぶのかを知ってその先の大学を選んでいきましょう。
★関心ワード「アルゴリズム」「数学」「AI」
⇒数学
数や図形の性質・関係を研究して公式・証明などの法則化を図る論理的思考の学問です。数学の分野は純粋数学と応用数学に大別されます。純粋数学は抽象的な概念を論理的に考える理論体系を主とし、数の性質や関係、定理や方程式の解法を研究する「代数学」、図形や空間の性質を勉強する「幾何学」、微分積分をベースに物理学とも関わる「解析学」などがあります。応用数学は、コンピュータを積極的に活用してさまざまな問題を数値化するなど自然科学・社会科学や工業分野と関連しています。プログラム理論や確率論、社会科学系の分野でも応用されるゲーム理論なども応用数学の領域です。
【数学の研究事例】
・流れる水の数理モデルをつくる(筑波大学理工学群数学科)
・統計解析を用いたプロ野球選手の年棒分析(大阪公立大学理学部数学科)
・ルービックキューブの群構造(明治大学工学部数学科)
★関心ワード「数学」「宇宙の誕生」「ブラックホール」
⇒物理学
自然界の物理現象の観測と実験的検証を通してその法則を証明し、理論的解釈を与えることを目的とする学問です。対象は非常に幅広く、ミクロの世界の素粒子・原子・分子から地球・宇宙まで自然界のすべての事象が研究対象となり科学技術全般に応用ができる学問です。「原子・素粒子物理学」では物質を構成する原子や物質の究極の構成単位である素粒子を研究し、「物性物理学」では電子や原子の運動の様子から物質の性質を解き明かし、半導体や超伝導の研究に繋げています。「宇宙・天体物理学」では、宇宙の謎やブラックホールを研究します。
【物理学の研究事例】
・ペットボトルロケットを用いた教材開発～バズーカ型発射機による利用範囲拡大の可能性～(東海大学理学部物理学科)
・ブラックホールの熱力学(立教大学理学部物理学科)
・紙から分子、粉体、地震に至る様々な摩擦現象を、理論的数値的及び実験的に研究し、その普遍性と個性を解明する(青山学院大学理工学部物理科学科)
★関心ワード「薬」「環境」「地球」
⇒化学
化学は、個体・液体・気体などあらゆる物質の性質や化学変化の仕組みを調査、分析し暮らしに役立つ新しい物質を作り出す学問です。薬品や新素材、半導体、セラミックなどの開発につながる物質研究を始めバイオや光通信など多彩な分野とも関連します。その研究分野は、炭素を含む物質の合成・飯能・変化を研究する「有機化学」、金属やガラスを扱う「無機化学」、物質の構成や状態変化のメカニズムを探る「物理化学」、物質の計量や解析を行う「分析化学」、タンパク質などの生体に関する化学反応を対象とする「生化学」などに分かれます。
【化学の研究事例】
・アミノ酸と水(広島大学理学部化学科)
・アレルギー反応を抑えるお茶に関する研究(東海大学工学部生命科学科)
・UVナノインプリント技術を利用したLA-ICP-MS単一細胞元素分析用試料導入デバイスの開発(東京薬科大学生命科学部)
★関心ワード「動物」「人間」「花」
⇒生物学
生物学は、人間・動物・植物・微生物などの生命体を対象に自然界での活動や個々の生体現象を解明する学問です。遺伝子レベル、細胞レベル、生物の行動や生態など顕微鏡のなかのミクロの世界から野生の動植物の生息地域の現地調査までが研究対象です。生物学には、生物を対象として系統的に分類する「分類学」、進化を研究する「進化学」、生物の行動を研究・分析する「行動学」と生体を対象としてその仕組みを解明する「生化学・生理学」、遺伝子の役割を解明する「遺伝子学」、細胞を対象とする「細胞生物学」や「分子生物学」などの分野があります。クローンやゲノム、再生医療などの研究分野とも深い関連があります。
【生物学の研究事例】
・市販乳酸菌飲料を用いた抗菌作用の検出系の開発と高校理数探究活動への活用(東邦大学理学部生物学科)
・塩ストレス条件下でのトマト果実軟化過程における維管束網状構造の変化(筑波大学生命環境学群生物学類)
・サボテンGymnocalycium baldianumの雄原細胞におけるオルガネラDNA分布の片寄り(日本女子大学理学部化学生命学科)
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次も、理・工・農学系編です。お楽しみに！