「理学／自然科学」

今から約3億6000万年前のデボン紀に、暖かい沼地の浅瀬から勇気ある両生類の先祖(ユーステノプテロン)が陸を目指した。それは、水圏からの脱出、すなわち体重を支えるための骨格の劇的な進化と、空気中の酸素を獲得するための未完成な肺の誕生を生み出した。この陸上への進出がなければ、私たちヒトは今日存在しなかったのである。
本講座は、現存する両生類の中で特異的に進化した無尾目を、形態や生態、繁殖戦略や鳴き声といった生物学的側面と、絵本や物語また食文化といった文化的側面から分析し、激変する両生類周辺の環境を通して、総合的に両生類を捉えようとするものである。また文系理系を問わず、授業を通して将来研究者として必要な問題解決の視点と手法をマスターしようというものである。

理系や文系に関係なく、科学リテラシー確立のためのコースであり、科学者になるためのコースではありません。このコースでは、主に天文学、地球科学と生物を学び、宇宙の進化から生命までを見ていきましょう。
また社会問題などにあらわれる地球温暖化や放射性廃棄物の問題は、人間の決めた分野で言うと、物理、化学、生物、地球物理にまたがっています。このため、これらの問題を議論するときには総合的な科学的知識が必要となります。そうした総合的な知識を得るためには、統合的なサイエンスのコースが最も適しています。このコースではサイエンス１およびサイエンス２で自然科学のすべてを概観できるようになっています。またこれにより自然界の構造的理解が明確にできるようになるでしょう。予備とする基本的な知識も必要ありませんので文系でも安心して受講できます。また、理系学生でもサイエンス全般にわたっての理解や、サイエンスとは何かを知っておくことは重要です。このコースでは、サイエンスに対しての知識と、大局的な理解を目指します。
この授業は、アメリカでその重要性が認識され、現在広く行われている統合的科学授業に基づいています。日本では、このコースが最初の試みとなりますが、世界標準の内容に基づきますので安心して受講してください。
この授業の目標は以下の通りです。
1.将来の仕事に役立つ科学的知識を得ること
2.放射性廃棄物や環境問題、遺伝子組み換え食品や食品照射などの科学に関係 する社会問題に関して自分で判断できるだけの科学的知識を持つこと
3.将来自分の子供に科学を教えられるようになること
4.人間の叡智と科学の楽しみを知り、自然科学的世界観を構築すること

理系や文系に関係なく、科学リテラシー確立のためのコースであり、科学者になるためのコースではありません。このコースでは、主に物理と化学を学び、力と物質について理解しましょう。
また社会問題などにあらわれる地球温暖化や放射性廃棄物の問題は、人間の決めた分野で言うと、物理、化学、生物、地球物理にまたがっています。このため、これらの問題を議論するときには総合的な科学的知識が必要となります。そうした総合的な知識を得るためには、統合的なサイエンスのコースが最も適しています。このコースでは自然科学１および自然科学２で自然科学のすべてを概観できるようになっています。またこれにより自然界の構造的理解が明確にできるようになるでしょう。予備とする基本的な知識も必要ありませんので文系でも安心して受講できます。また、理系学生でもサイエンス全般にわたっての理解や、サイエンスとは何かを知っておくことは重要です。このコースでは、サイエンスに対しての知識と、大局的な理解を目指します。主に、物理と化学の内容を理解し、サイエンスの本質に迫ります。
また授業中に皆さんに解答用のリモコンをお配りしますので、授業途中に出される問題やアンケートに答えてもらいます。クイズ番組の解答者になったつもりで授業を楽しんでください。毎回ランキングで優秀解答者は景品がもらえます。易しい問題だけでなく、理系の優秀者でも難しい問題も混ぜますので、景品をもらうのは優秀さよりも運が重要になるかもしれません。
決してトピックス的な授業ではなく、重要なサイエンスの知識を網羅しますので、一緒に人類の叡智を楽しみましょう。
この授業は、アメリカでその重要性が認識され、現在広く行われている統合的科学授業に基づいています。日本では、このコースが最初の試みとなりますが、世界標準の内容に基づきますので安心して受講してください。

今から約3億6000万年前のデボン紀に、暖かい沼地の浅瀬から勇気ある両生類の先祖(ユーステノプテロン)が陸を目指した。それは、水圏からの脱出、すなわち体重を支えるための骨格の劇的な進化と、空気中の酸素を獲得するための未完成な肺の誕生を生み出した。この陸上への進出がなければ、私たちヒトは今日存在しなかったのである。
本講座は、現存する両生類の中で特異的に進化した無尾目を、形態や生態、繁殖戦略や鳴き声といった生物学的側面と、絵本や物語また食文化といった文化的側面から分析し、激変する両生類周辺の環境を通して、総合的に両生類を捉えようとするものである。また文系理系を問わず、授業を通して将来研究者として必要な問題解決の視点と手法をマスターしようというものである。

北大の自然史研究の歴史を学び、北大に通底する精神とは何かを考えるとともに、さまざまな学問分野の将来像についての思索を深め、自分の将来の専門分野についての視座を定めます。

1.オリエンテーション　高橋 英樹（総合博物館）
2.海藻1 　　増田 道夫
3.海藻2 　　増田 道夫
4.海藻3 　　増田 道夫
5.地学1 　　加藤 誠（名誉教授）
6.地学2 　　加藤 誠（名誉教授）
7.地学3 　　加藤 誠（名誉教授）
8.昆虫1 　　諏訪 正明（名誉教授）
9.昆虫2 　　諏訪 正明（名誉教授）
10.昆虫3 　諏訪 正明（名誉教授）
11.魚類1 　今村 央（水産科学研究院）
12.魚類2 　今村 央（水産科学研究院）
13.魚類3 　今村 央（水産科学研究院）
14.植物1 　高橋 英樹（総合博物館）
15.植物2　 高橋 英樹（総合博物館）

‡ これらの資料は制限資料です。

「地衣類（ちいるい）とは何か？」「自然界における地衣類の役割」といった、ごく基本的な知識から「ひとに与える地衣類の価値と役割」「有名な日本の地衣類学」また、3月3日より開催される企画展示『クラーク博士と札幌の植物』に関連し、「北海道の地衣類学におけるクラークの研究の役割」「絶滅の恐れがある地衣類」など、普段あまり聞くことのない『地衣類』の世界について、詳しく、そしてわかりやすくお話します。

北大の自然史研究の歴史を学び、北大に通底する精神とは何かを考えるとともに、さまざまな学問分野の将来像についての思索を深め、自分の将来の専門分野についての視座を定めます。

1.オリエンテーション　?橋 英樹（総合博物館）
2.海藻1 　　増田 道夫
3.海藻2 　　増田 道夫
4.海藻3 　　増田 道夫
5.地学1 　　加藤 誠（名誉教授）
6.地学2 　　加藤 誠（名誉教授）
7.地学3 　　加藤 誠（名誉教授）
8.昆虫1 　　諏訪 正明（名誉教授）
9.昆虫2 　　諏訪 正明（名誉教授）
10.昆虫3 　諏訪 正明（名誉教授）
11.魚類1 　今村 央（水産科学研究院）
12.魚類2 　今村 央（水産科学研究院）
13.魚類3 　今村 央（水産科学研究院）
14.植物1 　?橋 英樹（総合博物館）
15.植物2　 ?橋 英樹（総合博物館)

‡ これらの資料は制限資料です。

北大の自然史研究の歴史を学び、北大に通底する精神とは何かを考えるとともに、さまざまな学問分野の将来像についての思索を深め、自分の将来の専門分野についての視座を定めます。

1.オリエンテーション　?橋 英樹（総合博物館）
2.海藻1 　　増田 道夫
3.海藻2 　　増田 道夫
4.海藻3 　　増田 道夫
5.地学1 　　加藤 誠（名誉教授）
6.地学2 　　加藤 誠（名誉教授）
7.地学3 　　加藤 誠（名誉教授）
8.昆虫1 　　諏訪 正明（名誉教授）
9.昆虫2 　　諏訪 正明（名誉教授）
10.昆虫3 　諏訪 正明（名誉教授）
11.魚類1 　今村 央（水産科学研究院）
12.魚類2 　今村 央（水産科学研究院）
13.魚類3 　今村 央（水産科学研究院）
14.植物1 　?橋 英樹（総合博物館）
15.植物2　 ?橋 英樹（総合博物館）

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北大の自然史研究の歴史を学び、北大に通底する精神とは何かを考えるとともに、さまざまな学問分野の将来像についての思索を深め、自分の将来の専門分野についての視座を定めます。

1.オリエンテーション　?橋 英樹（総合博物館）
2.海藻1 　　増田 道夫
3.海藻2 　　増田 道夫
4.海藻3 　　増田 道夫
5.地学1 　　加藤 誠（名誉教授）
6.地学2 　　加藤 誠（名誉教授）
7.地学3 　　加藤 誠（名誉教授）
8.昆虫1 　　諏訪 正明（名誉教授）
9.昆虫2 　　諏訪 正明（名誉教授）
10.昆虫3 　諏訪 正明（名誉教授）
11.魚類1 　今村 央（水産科学研究院）
12.魚類2 　今村 央（水産科学研究院）
13.魚類3 　今村 央（水産科学研究院）
14.植物1 　?橋 英樹（総合博物館）
15.植物2　 ?橋 英樹（総合博物館）

‡ これらの資料は制限資料です。

数値解析と数値計算の基礎とその応用について解説する．
単に数学の理論のみならず，その数値解析方法の計算機への実装・応用能力も重視する

相対性論、素粒子物理学、原子核物理学、物性物理学等の最先端の物理学について学習し、物理学に関する興味を深めること。

私たちの生活している現代社会は科学技術の上に成り立っています。その科学を知ることは北大生として必要不可欠です。この授業では、科学の基礎としての物理学を概観します。物理学の基本的知識やその考え方の習得、それに基づいた自然に対する洞察力を涵養することが目標です。デモ実験や演習（小テスト）、宿題で理解を深めます。

北海道大学は、開学以来１３０年以上に渡って多くの研究者を輩出し、世界屈指の研究業績を積み上げてきました。その資産の中から、生物におけ る新学習指導要領のキーワードに対応したプログラムを講義と実験で提供します。
またそれらの内容を教育現場で展開する上で、どのような学習指導が生徒に必要なのか、生物教育のエクセレントテーチャーたちとディスカッションするナイトセッションや、北大博物館の資産を元にした実習：ナイトツアーなどを通して体験的に学びます。最終日は、「学習意欲」の新しい知見を元にしながら、意欲を引き出す生物授業の方法について解説します。

中学校、高等学校等の理数教育を担当する教員に、最先端の科学技術や才能ある生徒を伸ばすための効果的な指導方法を合宿形式で修得してもらうことで、理数教育における指導力向上やリーダーの育成、教員間のネットワーク形成を支援する科学技術振興機構（JST）のプログラムです。

日時　2011年8月12日～15日
場所　北海道大学情報教育館４F・高等教育推進機構、 北海道大学理学部、北海道大学総合博物館
・8月12日(金)
16:30-17:00　受付
17:00-18:00　オリエンテーション
・8月13日(土)
08:30-09:00　開会式
山下 正兼（北海道大学）
09:00-10:20　講義1 タンパク質（リコンビナントタンパク質の作製とその応用）
荻原 克益（北海道大学）
10:30-11:50　講義2 細胞（膜と細胞骨格）動的演算子としての細胞
松島 俊也（北海道大学）
12:50-14:10　講義3 DNA（遺伝子とは何か：古くて新しい問題）
瀧谷 重治（北海道大学）
14:30-17:20　実験1 タンパク質
荻原 克益（北海道大学）
14:30-17:20　実験2 細胞
松島 俊也（北海道大学）
14:30-17:20　実験3 DNA
瀧谷 重治（北海道大学）
18:30-20:30　演習1 ナイトツアー（北海道大学総合博物館）
「生物教育における博物館の新たな可能性」
湯浅 万紀子（北海道大学）
－展示見学・ディスカッション
－発表・講評
・8月14日(日)
09:00-10:20　講義4 形態（人体と脊椎動物の比較から）
寺前 洋生（北海道教育大学札幌校）
10:30-11:50　講義5 バイオーム
大原 雅（北海道大学）
12:50-14:10　講義6 系統・分類
柁原 宏（北海道大学）
14:30-17:20　実験4 進化と系統
柁原 宏（北海道大学）
14:30-17:20　実験5 系統解剖
鈴木 誠（北海道大学）
14:30-17:20　実験6 分類
大原 昌宏（北海道大学）
18:00-20:00　演習2 ナイトセッション「なぜ学習指導が重要か」
－全体セッション　植物がミネラルの取り込みをコントロールする仕組みの応用
高野 順平（北海道大学）
－ポスター・セッション
・8月15日(月)
09:00-10:00　講演1 君たちに望むこと！日本の理科教育 科学技術立国の再興をめざして
有馬 朗人（元文部大臣）
10:10-11:30　演習3 意欲を引き出す生物授業とは何か－やる気のない生徒に何が必要か－
鈴木 誠（北海道大学）
11:40-12:20　講演2 これからの生物教育に何が必要か－一歩先の生物教育を創るために－
田代 直幸（文部科学省教育課程課）
12:20-12:40　閉会式
山下 正兼（北海道大学）

野生動物と人類の関係を歴史的および生態学的観点から整理し，野生動物とのつきあい方、「共存」の可能性を、多様な側面から検討します。また、具体的な事例をもとに、「野生動物保全」にいかに多くの人的・社会的要素がかかわっているかを理解し，自らと野生動物とのつきあい方を考える機会を提供します。

一年間を通じて計算機のプログラミングに習熟する。
スケジュール
1.エディタの使い方
2.コマンド作成とコンパイル
3.C言語による入出力
4.配列の使い方
5.関数と変数のスコープ
6.配列とポインタその１
7.配列とポインタその２

【概要】
「環境マネジメントシステム」という考え方とは一体何なのだろうか。どのような背景の下にこのような考え方が生まれ、社会の中で広く共有されるに至っているのだろうか。環境マネジメントシステムという考え方を制度として具体化したものの一つが、国際標準化機構（ISO）が策定した国際規格ISO14001といえる。具体的な制度であるISO14001の、制度としての解説は世に溢れているが、その基となった考え方に関して言及がなされることは、殆どといっていいほどない。
本講義では、この環境マネジメントシステムという考え方に着目し、これが社会の中でどのように生まれ、広がり、そしてISO14001という国際規格になったのかを概説する。その上で、このような考え方が、これからの社会の中でどのような意味を持ち、また、どのような役割を果たしていくかを展望する。

【スケジュール】
1.問題提起（環境マネジメントシステムをどう捉えるか）
2.環境主義の台頭
3.環境監査の導入
4.地球環境問題の登場
5.地球サミットでの議論
6.ISO14001の策定へ
7.ISO内部での議論
8.ISO14001が持つ意味
9.普遍的な問題への対応

固体地球の物質的および物性的な層構造、運動、熱的状態等を物理学的に理解し、かつそれらの観測手段について概観する。また月惑星との比較を通じてそれらの理解を深める。
1. 地球の形と重力、静水圧平衡
2. 層構造、アイソスタシー、リソスフェアとその剛性、マントルの粘性
3. 地球の双極子磁場とその歴史
4. 地球潮汐とその計測、地球ー月系とその力学進化
5. 地球の回転とその変動
6. 衛星で測る地球重力場、地上で測る重力場
7. リソスフェアの動きとその計測
8. 宇宙測地技術の原理
9. プレートの発散境界と収束境界における諸現象
10. 月惑星の重力場とその異常、回転とその変動

トポロジーの基本的な考え方や歴史的発展，理工学への様々な応用をやさしく紹介する．

1630 年、フランスの法律家 Pierre de Fermat は本の欄外に次のような内容の書き込みを残した.
「3 以上の整数に対して、不定方程式 x^n + y^n = z^n は整数解を持たない. このことの驚くべき証明を私は見つけたが、これを記すには余白が小さすぎる…」
この命題の正否はなんと約 370 年後、1995 年になるまで決着がつかなかった. 授業ではこのような問題が産まれる背景を古代の数論から掘りおこし、問題解決のためにどのような努力が払われたかを歴史を追って見ることにする. 必要な予備知識としては高校数学 I、IIA、IIB で十分である.

今から約3億6000万年前のデボン紀に、暖かい沼地の浅瀬から勇気ある両生類の先祖(ユーステノプテロン)が陸を目指した。それは、水圏からの脱出、すなわち体重を支えるための骨格の劇的な進化と、空気中の酸素を獲得するための未完成な肺の誕生を生み出した。この陸上への進出がなければ、私たちヒトは今日存在しなかったのである。
本講座は、現存する両生類の中で特異的に進化した無尾目を、形態や生態、繁殖戦略や鳴き声といった生物学的側面と、絵本や物語また食文化といった文化的側面から分析し、激変する両生類周辺の環境を通して、総合的に両生類を捉えようとするものである。また文系理系を問わず、授業を通して将来研究者として必要な問題解決の視点と手法をマスターしようというものである。

「写像空間のトポロジーと幾何と特異点」について講義する． 幾何学や大域解析の諸問題は，多様体と多様体間の可微分写像の言葉で記述される．その際の常套手段として，扱うクラスの写像の全体に位相や微分構造を入れて，その写像空間を解析することにより，もともとの問題にアプローチするという方法がある．この方法を説明する．
その過程で，関連する幾何学の問題，大域解析の問題，さらに特異点論との関係を論じる．
幾何学や大域解析，非線形問題，特異点論に興味を持つ人に最適である．
「美しいものは皆，写像空間の特異点である」

現代社会においてはコンピュータの利用は必要不可欠になっている。これは単なる娯楽のためというだけでなく、高齢化社会において少ない労働力で高い作業効率を得ることが、我国の社会における課題となっているためでもある。

このことは教育現場にも当てはまり、日本全体で教材を共同で利用するなど、コンピュータやネットワークを使った教育の効率化の可能性はたいへん大きい。

このような作業効率・教育効率の向上の上では、様々な機能を提供するサーバーコンピュータ (多くは Unix ワークステーション) を使いこなせること、サーバー上でのプログラムを作成する技術、そして Webpage やプリントでの表現等の重要性が今後増していくものと考えられる。

この授業では、サーバーとして用いられている Unix コンピュータ上で実際にプログラムを組み、数値計算による問題解決を体験することを通じて、必要なコンピュータの利用法、プログラムのアルゴリズムの構築方法、計算結果の可視化 (グラフ化)、Webpage へのグラフの表示、TeX などを利用した数式・図を含むプリント作成方法等について修得することを目的とする。

【講義概要】
現代社会においてはコンピュータの利用が必要不可欠となっているとともに、その利用を支えているOS、およびプログラムの開発の重要性も増してきている。
この授業では、実際にUnixコンピュータ上でプログラムを組み、数値計算による問題解決を体験することを通じて、数値計算に必要なコンピュータの利用法を修得し、数値計算の基礎的な概念を理解するとともに、プログラムのアルゴリズムの構築方法について訓練することを目的とする。

【スケジュール】
1. 実数の和
2. 数値積分 その1: function
3. 数値積分 その2: subroutine、課題その1
4. 数値積分: 課題を進める
5. 微分方程式 その1: １変数１階微分方程式
6. 微分方程式 その2: １変数２階微分方程式
7. 微分方程式 その3: ケプラー問題
8. 一般の方程式、2分法と Newton 法
9. 課題 その2
10. 課題 その2 続き
11. 乱数 その1
12. 乱数 その2
13. 演習のまとめ等

【講義概要】
複素数 “i” を使った微積分の立場から，既習の微積分をもう一度見直し，現代数学の基礎と応用を概観する．
なお，題名の「愛」は，言うまでもなく複素数 “i”(アイ)にかけた駄洒落だが，ややもすると無味乾燥に見えてしまう微積分が、複素数 “i” を使うことによって見通しが良くなり面白く感じられ，学生諸氏が少しでも数学を好きになってくれれば良いな，という願いもこめたネーミングである．
「数理のこころを知りたいならば，愛で始めよ微積分」
【スケジュール】
1. “i” と複素数
2. 複素多項式
3. 複素数平面
4. べき級数
5. 指数関数
6. オイラー(Euler)の公式
7. 円周率再論
8. 三角関数再論
9. 収束半径
10. 項別微分
11. 実関数の微分学再論
12. 線積分と留数
13. コーシー(Cauchy)の積分定理
14. 実関数の積分学再論
15. フーリエ(Fourier)級数

【概要】
熱力学は熱現象に関する経験的法則を整理し、法則に体系化したものである．はじめに、理想気体を例にして熱力学的状態とそれを表す熱力学変数について学ぶ。
さらに熱力学の第１法則を導き，比熱等の幾つかの熱力学的量を導出し，熱力学を体系的に理解する。熱現象の可逆過程と熱力学の第２法則を考察し，エントロピーの概念を導入する。
【スケジュール】
1.熱現象
2.熱平衡状態（状態量の導入と理想気体の状態方程式）
3.熱力学第１法則（エネルギー保存則と基本的な熱力学的変化の過程の考察）
4.熱力学第２法則（不可逆過程の考察とエントロピーの導入）