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数科学探究Ⅰ 期待値とゲーム理論 ~お見合いを成功させる戦略~

6月25日(月)に数科学探究Ⅰがありました。
今回は、期待値とゲーム理論の最終講義となります。
お見合いを成功させる戦略(最適停止問題)を今までの学びを活かして解決することに取り組みました。
以下のようなお見合いを考えます。
①5人とお見合いをする。
②お見合いしたときにすぐ交際するかしないか決めないといけない。
③交際を申し込んだら相手は必ずOKする。
④交際を申し込んだら終了。他の人には交際を申し込めず、1回断った人とは交際できない。
⑤5人目の人には必ず交際を申し込む。
⑥5人には順位がランク付けされるが、最終順位は5人目がくるまでわからない。
できるだけ良い人と交際するための戦略がわかりますか?

このことについて、各自で考え、グループで考え、最適な解答を導き出すために全力を尽くしました。


 


  

ASⅡ 水耕栽培の研究を行っています

ASⅡにおいて、水耕栽培の研究を行っています。
この研究は、昨年のASⅠで行った研究を継続したものです。
甘味のあるトマト栽培には、水ストレスや塩ストレスなどが有効であることが知られています。
今回の研究では、通常の水耕栽培方法とレモン水などの新たな水耕栽培方法によって起こる味の変化などを分析し考察を深める予定です。

数科学探究Ⅰ 期待値とゲーム理論

6月18日(月)に数科学探究Ⅰで、ゲーム理論について学びました。
はじめに、以下のようなカードゲームを行いました。
【ゲームのルール】
● Aさんは「♢8」と「♠7」を、Bさんは「♢3」と「♠7」を持っています。
●互いに相手が何のカードを持っているのか知っています。
● 2人同時に2枚の中から1枚を選んで出します。
同じ色だった場合、大きい数字を出したほうが数字の差の分、相手から得点をもらいます。
違う色だった場合、
小さい数字を出したほうが数字の差の分、相手から得点をもらいます。
● 5回勝負を行い、総合得点の多いほうを勝ちとします。

このゲームは、AさんとBさんのどちらが有利だと思いますか。
また、有利でないほうが勝つための最適なカードの出し方はありますか。

このゲームは相手のカードの出し方によって、こちらもカードの出し方を変えていくという戦略性の高いものです。
勝つために最善を尽くす(ゲーム理論でいうところの「最適反応」)方法について、期待値や最大・最小の考え方を用いて探究していきました。

   

 

ASⅡ メダカの住環境の研究を行っています

ASⅡにおいて、天草に住むメダカの生態や住環境に関する研究を行っています。
メダカを採取し飼育をしています。
今回は、メダカが生息していた場所の水と、生息していない場所の水の違いをデジタルパックテストを用いて解明することに取り組みました。
今後も様々な視点から探究し、メダカにとって最適な水環境モデル作成を目指します。

ASⅡ 味覚に関する研究を行っています

ASⅡにおいて、味覚に関する研究を行っています。
味覚は、甘味や酸味などで構成されています。
今回は、ドラゴンフルーツの酸味や糖度を、糖度計やイージーセンスを用いて測定することに取り組みました。
今後も研究を進め、人工的に味覚を操作できれば、宇宙で利用価値が出ると考えています。

ASⅡ 潮流発電の研究を行っています

ASⅡにおいて、有明海特有の潮の干満差(約5~6m)を利用した潮流発電を研究しています。
災害時に海に設置するだけで、必要最低限の電力を獲得できる装置を開発したいとのことです。
今回は、懐中電灯などを分解し、発電の仕組みを研究する班と実際の潮流発電モデルを作成する班とに分かれて活動をしていました。

ASⅡ 赤潮の研究を行っています

ASⅡにおいて、天草近海で発生する赤潮の研究が行われています。
今回は、本渡港で採取した海水を遠心分離器にかけ、顕微鏡で珪藻の種数を調べていました。
これを継続調査し、珪藻の種数の変化をデータ化し、赤潮の発生前後の海水の様子を調べるそうです。

ASⅠ 天草学連続講義『天草と災害について』

6月12日(火)に、第8回天草学連続講義がありました。
今回は熊本大学理学部の松田教授に、天草と災害に関する講義をして頂きました。
天草は平地がほとんどなく海に囲まれていることや、白亜紀(9000万年前)の地層と古第三紀(5000万年前)の地層でできていることを教えて頂きました。
また、干満差5mは日本一であることも改めて教えて頂きました。
このような特徴を知り、災害が起こったら自分の身を守れる準備を普段からしておくことが重要であることを学びました。
少子高齢化が進む天草において、高校生がアクションを起こせば被害が最少となりえます。
町歩きをしながら、防災についての意識を高めたいと思います。
松田様ありがとうございました。

6月は1年間の中で最も土砂災害をはじめとする自然災害が天草に起こりやすい時期です。
天草市のHPに防災マップや災害メールに関する情報がありますので活用しましょう。
下記のURLをクリックしてください。
天草市防災マップ→ http://www.city.amakusa.kumamoto.jp/bousai/list00832.html
天草市災害メール→ https://www.city.amakusa.kumamoto.jp/bousai/kiji003603/index.html

 

数科学探究Ⅰ 期待値とゲーム理論

6月11日(月)に、数科学探究Ⅰがありました。
突然ですが、降水確率何%になると、みなさんは傘を持っていきますか?
天高生に調査したところ、40%の人もいれば90%の人もいるといった結果でした。
これは、各自が日常的に考えている『コストロスモデル』によるものであり、そのモデルを数値化しながら探究しました。
40%と答えた人は「雨が降って傘を持っていかないのは、とても損である」と考えている傾向にあることがわかりました。
また、90%と答えた人は「雨が降った時に、傘を持っていても持っていなくても損ではない」と考えている傾向にあることがわかりました。
今回は確率が変動しにくい降水確率を題材としましたが、次回からは確率が人為的に変動するゲーム理論を扱います。

 

ASⅠ 天草学連続講義『熊本ー天草幹線道路計画について』

6月5日(火)7限目に第7回天草学連続講義がありました。
今回は天草広域本部土木部の喜津木様に、熊本ー天草幹線道路計画について御講義頂きました。
5月20日に天城橋(新1号橋)が開通したのですが、この計画は熊本県の90分構想という政策が発端だそうです。
また、一つの事業がどのような流れで形となるのかも教えて頂きました。
天城橋の建設をまとめた動画や、天草上島と下島を結ぶ新しい橋のシミュレーション動画などもあり、分かりやすく刺激的な時間となりました。
「高校生には、この道路をどう活用するかを考えてほしい。」と宿題も頂きました。
喜津木様ありがとうございました。

 

ASⅠ 天草学連続講義『天草と起業について』

6月5日(火)6限目に第6回天草学連続講義がありました。
今回は、Ama-bizセンター長の内山様に起業について教えて頂きました。
天草のセラミック会社が技術力のPR方法を変化させ新たな顧客を獲得したことや、世界には9歳で起業し1000万円稼いだ人がいることなど、具体例を交えながらわかりやすくご講義いただきました。
『今チャンスは都会ではなく、地方つまり天草が持っている』
『天草は起業に失敗しても再度挑戦する豊かな環境がある』

挑戦意欲あふれる講話でした。
内山様ありがとうございました。

 

数科学探究Ⅰ 期待値とゲーム理論に関する講義

6月4日(月)数科学探究Ⅰの第3講義が始まりました。
今回は、ゲーム理論を用いると解決できる問題に挑戦します。
これには、数学Bの中にある確率変数の平均(期待値)の知識が必要であるため、本日は期待値の講義を受け演習を行いました。
「さいころを1回投げるとき、出る目の期待値を求めよ。」
「2枚の硬貨を同時に投げるとき、表の出る枚数の期待値を求めよ。」
次はゲーム理論に関する講義となります。

ASⅡ 研究計画作成中

5月31日(木)にASⅡがありました。
現在34名が10班に分かれ、本格的に研究活動を行っています。
写真は担当職員とディスカッションしながら、研究計画を立てている様子です。
生徒の豊かな発想と専門的な知見がぶつかり、学びを深めています。
着実に研究が進んでいるようです。

ASⅠ 天草学連続講義『天草の農業』

5/29(火) 7限目に天草学連続講義がありました。
今回は、天草市役所農業振興課の山﨑様に天草の農業というテーマで御講演頂きました。
関東地方が農作物生産量第1位であり九州地方が第2位であることや、世界視野で考えるとアメリカが第1位であることを教えて頂きました。
また、九州と同じ面積であるオランダは、農業で多額の貿易黒字を誇っており、環境条件を整えるために科学の力を利用していることなども教えていただきました。
天草市でも、同じような農業が行われている場所があるそうです。
本校にもあるドローンを活用した事例も教えていただきました。
山﨑様、御講演ありがとうございました。
 

ASⅠ 天草学連続講義のこれまでのまとめ

5月29日(火) 6限目に1年生の各クラスで、第1回から第4回までの天草学連続講義のまとめを行いました。
はじめに、今までの配布資料や自分のメモを見返しながら研究すると面白そうな内容を各自が考えます。
その後、グループになり各自の意見を出し合い、グループで研究テーマを練ります。
最後に、班ごとに研究テーマを発表し合い、クラスの Best of Theme を決定しました。
各クラスの Best of Theme は以下の通りです。
1組:一攫千金!天草産で一番高価な魚を研究
2組:天草の知名度調査
3組:サンゴの手術(天草周辺のサンゴを再生する取組に関する考察)
4組:天草周辺の各海流による塩分濃度の違いと魚の種類の相関関係について
5組:天草の企画戦略と、似た地域で行われている企画戦略の比較及び考察
6組:天草の特産品である柑橘類を天草の魚のエサにするとどうなるのかの検証

地域課題について、楽しくディスカッションしている様子が印象的でした。
天草学連続講義は後4回ありますので、もっと深めましょう。

 
 

数科学探究Ⅰ 2次方程式の有理数解に関する考察のまとめ

5月28日(月)に、数科学探究Ⅰがありました。
前回に引き続き、2次方程式の有理数解に関する考察を行います。
各班が前回立てた仮説「a+b+c=0」「このとき、必ず x=1 が一つの解となる」を証明することに挑戦しました。
多くの班が、解の公式を用いて証明していました。
最後には、別視点からの証明や新たな探究の問いを投げかけられ、関心を高めていたようです。

数科学探究Ⅰで2次方程式に関するゲームを行いました

5月21日(月) 数科学探究Ⅰの第2講義が始まりました。
今回は「2次方程式の有理数解について考察すること」がテーマです。
初めに次の3つのステップで行うゲームをしました。
①先手の生徒が3つの数字を選び後手の生徒に渡します。
②後手の生徒は3つの数字を2次方程式の係数にあてはめて、先手の生徒に返します。
③先手の生徒は、その2次方程式を解き、有理数解であれば勝ちとなります。
つまり2次方程式の係数に入る数字をどのように入れ替えても有理数解となる3つの数字を後手に渡すことができれば、必ず先手の勝ち(先手必勝)となるのです。
みなさんはどう思いますか。
講義を受けた生徒たちは、自分たちで数字を出し合いゲームをする中で実験を行い、一つの先手必勝パターンを見つけていたようです。
次回は、先手必勝パターンが本当に存在するのかについて考察・検証します。

ASⅠ 天草学連続講義『天草の水産業』

5/15(火) 7限目に天草学連続講義がありました。
今回は、天草市役所水産振興課の深川様に天草の水産業というテーマで御講演頂きました。
天草で生産された魚が熊本県の約70%を占めていることや、多くの種類があることなどを教えて頂きました。
また、若者の魚ばなれや事業者の高齢化といった問題があることも教えて頂きました。
天草市では、様々な課題に対する対応策も行われているそうです。
新たな視点を得るだけでなく、解決に向けどう動いていくのかを考えさせられました。
深川様、御講演ありがとうございました。



ASⅠ 天草学連続講義『天草の自然活用』

5/15(火) 6限目に天草学連続講義がありました。
今回は株式会社DENSO新事業統括部の小林様に、天草の自然活用というテーマで御講演頂きました。
DENSOは車部品の開発等で有名な会社ですが、カーボンニュートラルの考えに基づいたバイオ燃料抽出も手掛けられています。
これをトウモロコシではなく、藻を使って行われているのが特徴です。
藻の中でも成長速度が速く、オイル含有量が多い種類を扱われており、このバイオディーゼルは2035年に実用化されるように研究が進んでいます。
「光合成でつくるオイル量とストレスによってオイル量はどちらが多いですか?」などの質問も飛び交いました。
小林様、御講演ありがとうございました。



ASⅠ 天草学連続講義『沿岸生態系における環境と生物多様性について』

5月8日(火) ASⅠで第2回天草学連続講義がありました。
今回は沿岸生態系の生物について、九州大学理学部の新垣誠司様にご講義頂きました。
潮間帯に関する説明や、天草とインドネシアに生息する生物の種数の違いなど、専門的な知見と豊富な研究データをもとに教えて頂きました。
また、1年生にとって初めて受ける大学の先生からの講義であったことや、授業で使われる実際のスライド(言語は英語)であったこともあり、多くの生徒にとって刺激的な時間となりました。
新垣先生ありがとうございました。