20150611c BO Sapporopcat.cat.hokudai.ac.jp/class/qz2015/20150611c_BO_Sapporo.pdf · 2015/06/11─「クイズで学ぶ化学と科学」第8回 2 一般教育演習クイズで学ぶ化学と科学

2015/06/11─「クイズで学ぶ化学と科学」第8回 1

2015年6月11日


一般教育演習

クイズで学ぶ化学と科学

2015年度第1学期・木曜日第5校時（16：30-18：00）高等教育機能開発総合センター E314

大谷文章（おおたにぶんしょう）触媒化学研究センター・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5/4月17日）


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


出欠確認システム

■ 出欠管理には使用しません．■ 入室と退室時の2回カードリーダに学生証をかざしてく

ださい．


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．


予定

（1） 4月16日研究とは/キーワードをつかって自己紹介（2） 4月23日この部屋のなかの物質とアボガドロ数（3） 4月30日分子量/必要条件と十分条件/エベレスト登頂（4） 5月7日電子レンジ/インターネット上の情報（5） 5月14日バスの法則/ダイエットチラシ/インチキ（6） 5月21日実験ノートの書き方/ヨーロッパ地図（7） 5月28日「図書館情報学入門」

（情報教育館情報メディア教育実習室A（情報教育館A））（8） 6月11日血液型/カイ二乗分布（9） 6月18日電池とは何か（10） 6月23日《6校時》科学の三冠王（11） 6月25日リサイクル（12） 7月2日エコロジー（13） 7月9日温室効果/認識/「○○○た」とはなにか（14） 7月16日クイズの発表（1）（15） 7月23日クイズの発表（2）


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．集計結果は次回に発表します．


不正行為について

• レポートの盗用，剽窃も不正行為

• インターネット上の情報もおなじ


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

34

56

78

91011

12

13141516

17

182120

192223

2425

26

2728

29

3031

323433

35 363739 3840

43

4544

4142

4647


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．


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


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

CD

E


ヨーロッパ


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


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」


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


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」


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．


練習問題

Q 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．


血液型と性格（気質）

■ ABO式血液型によるもの

・Rh+/-・ＭＮ式・Ｐ式・Ｋｅｌｌ式・ルイス式

ＱどれがABOですか



■ ABO式血液型によるもの

・Rh+/-・ＭＮ式・Ｐ式・Ｋｅｌｌ式・ルイス式

ＱどれがABOですか

慎重派。我慢強さあり。整理整頓がかなり得意で几帳面細かいところまで気配りできる。完璧主義。考え過ぎて決断力が不足。優柔不断。

情が深い。親分肌。おおらか。小さいことはあまり気にしないし、過去の失敗にこだわらない。正義感強い。負けず嫌い。親しみやすい。裏表がない。断り下手。気分屋。

探究心旺盛。器用。洞察力が鋭い。本音とたてまえを見ぬく。物事にあまり執着しない。駆け引き上手。誰にでも公平に。合理的。能率が良い。二面性アリ。皮肉屋。

楽天家。行動力あり。社交的。意地っ張り。あまのじゃくの面がある。ひねくれ者。熱しやすく冷めやすい。あきっぽい。忍耐力や安定性にかける。



■ なぜかわかりますか：判断基準は何ですか

A：神経質（几帳面）B：自分勝手（マイ

ペース）O：単純（リーダー

シップ）AB：二重人格

A慎重派。我慢強さあり。整理整頓がかなり得意で几帳面細かいところまで気配りできる。完璧主義。考え過ぎて決断力が不足。優柔不断。

O情が深い。親分肌。おおらか。小さいことはあまり気にしないし、過去の失敗にこだわらない。正義感強い。負けず嫌い。親しみやすい。裏表がない。断り下手。気分屋。

AB探究心旺盛。器用。洞察力が鋭い。本音とたてまえを見ぬく。物事にあまり執着しない。駆け引き上手。誰にでも公平に。合理的。能率が良い。二面性アリ。皮肉屋。

B楽天家。行動力あり。社交的。意地っ張り。あまのじゃくの面がある。ひねくれ者。熱しやすく冷めやすい。あきっぽい。忍耐力や安定性にかける。


ABO式血液型とは

■ABO式血液型の判定基本的には，抗原－抗体反応を利用．生体が，外からの異質物（異物）から守るために，この異質物を異質と認識し，無毒化もしくは排泄しようとするなどの生体反応が抗原抗体反応．異質物が抗原，異質であると認識するものが抗体である．抗原と抗体は鍵と鍵穴にたとえられる．ＡＢＯ式血液型では，

A型：赤血球の表面にA抗原・血清中には抗B抗体B型：赤血球の表面にB抗原・血清中には抗A抗体O型：赤血球の表面に「なし」・血清中には抗A/抗B抗体AB型：赤血球の表面にA抗原/B抗原・血清中には「なし」

赤血球（血清）について抗原抗体反応がおこれば濁り（沈殿）が生じる．


プロゴルファーと血液型

倉田直次「ゴルフに見る『血液型と気質』の関係」，きんか（2003）9．

■プロゴルファーの血液型


カイ（χ）2乗検定：統計学的推論

xi ：観測値（実際に得られた値）mi：期待値（ある仮定のもとに期待される値）k ：自由度［ABO血液型なら3］/n - 1

■ さまざまなnについて，χ2とαの関係について計算した表をつかって起こりうる確率αをもとめる

χ20

α（確率）

α x^2(3)

0.100 6.25139

0.050 7.81473

0.025 9.34840

0.010 11.34490

0.005 12.83810


カイ二乗分布自由度k が2を超える場合，ズレがない確率はゼロ．少しずれたところで極大がある．

α χ2(3)

0.100 6.25139

0.050 7.81473

0.025 9.34840

0.010 11.34490

0.005 12.83810 χ2

確率

k = 1

23

45

χ2 がある値以

下である確率


男子ツアープロ（2006-2010）

• 年間賞金獲得額上位100人について調査• 名前から明らかに日本人ではないと思われる（血液型分布が異なる可能性）場合をのぞく．

• 何人かの血液型は不明• 日本人の血液型分布： A 0.387, B 0.222, O 0.292 and AB 0.099.• 起こる確率が5%以下の場合に仮説は否定されるが，いずれも5%以上

type 2010 2009 2008 2007 2006A 30 27 30 29 29B 12 13 13 11 12O 24 29 26 24 24AB 5 5 3 2 1total 71 74 72 66 66

A 0.23 0.09 0.16 0.47 0.47B 0.90 0.72 0.56 0.91 0.48O 0.52 2.53 1.18 1.16 1.16AB 0.59 0.74 2.39 3.15 4.69sum 2.23 4.08 4.29 5.68 6.80

α χ2(3)

0.100 6.25139

0.050 7.81473

0.025 9.34840

0.010 11.34490

0.005 12.83810

2


この教室のなかの血液型分布

やってみる血液型人数分布期待値カイ2乗

A 5 0.387 7.353 0.75B 3 0.222 4.218 0.35O 8 0.292 5.548 1.08AB 3 0.099 1.881 0.67合計 19 1 19 2.85

α χ2(3)

0.100 6.25139

0.050 7.81473

0.025 9.34840

0.010 11.34490

0.005 12.83810


血液型の統計

■いったい誰がいつ調べたデータか■地域性はないのか：世界の中では大きな分布のちがい■世代間（年齢）で分布は変化していないのか

red: A; blue: B; yellow: O richhttp://www10.ocn.ne.jp/~kanam/distribution_of_a_blood_type.html


確率

組み合わせの数

すべて 4P3 =4 * 3 * 2 = 24• 4つ合う 1 0.0416• 2つ合う 4C2 = 4 * 3/2 = 6 0.250• 1つ合う 4C1 * 2 = 8 0.333• あわない 3 * (2 + 1) = 9 0.375

hit number distribution expected chi square4 7 0.0416 0.832 45.732 10 0.25 5 5.001 3 0.333 6.66 2.010 0 0.375 7.5 7.50

sum 20 0.9996 19.992 60.24

α χ2(3)

0.100 6.25139

0.050 7.81473

0.025 9.34840

0.010 11.34490

0.005 12.83810


血液型人間学

■ 100項目くらい調査すると，肯定率と血液型の有意性が数個は出るが，関連性の強さ（予測力）は1%に満たない．また，結果は血液型人間学が予測する方向でもないし，調査の度にちがった結果がでる．

■ 血液型人間学を指示する結果でも，知識の汚染から説明できる．血液型による因果関係を仮定しなければならない理由がない．

■ 特定の集団，政治家，野球選手，芸能人などを選び，日本人の平均的な血液型分布と異なることを示す研究は，何の意味もない．政治家，野球選手，芸能人などがどのような性格であるか，同時に測定した客観的データがない．

■ 血液型でグループ分けしても，年齢，性別，居住地，社会階層の違いなどが統制されていない．したがって，グループの差は血液型に起因するのか，その他の要因に起因するかはわからない．血液型研究で結果が一貫しないのはこのためである．

村上宣寛「『心理テストはウソでした』受けたみんなが馬鹿を見た」日経BP社（2005）p. 46．


おなじ誕生日

Ｑ誕生日は何月何日ですか

Ｑこのクラスのなかにじぶんとおなじ誕生日の人がいると思いますか

Ｑこのクラスのなかにおなじ誕生日の人がいる確率はどのくらいだと思いますか


おなじ誕生日の人がいる確率

■ ｎ人ぜんぶがちがう誕生日である確率＝（365/365）×（364/365）×・・・・×｛（365－n＋1）/365｝＝365Pn/365n＝365!/｛365n×（365－n）!｝

■ 23人で50%をこえる（意外に大きい/一般教育演習の定員?）


Q 北海道（離島をのぞく）の面積と海岸線の総延長をもとめる方法を説明してください．

クイズの練習


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]: qz20150611-学生証番号

qz20150611-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


to: [email protected]

subject: qz20150611-12345678

qz20150611-12345678

[email protected]

大谷文章

某教授

さいしょは何の講義がわかりませんでしたが，何をめざしているのかが少しわかったような気がします．

先生はなぜそんなに男前なんですか．

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