2018年度のレポート課題

タイトル部分をクリックすると中身が表示されます。


【目的】
皆さんの現在持つ、理学に関する好奇心・向学心等を明確にし、それを深化させ、皆と共有する。
口頭発表の資料作成と発表を行い、プレゼンスキルの向上と
さらなるスキルアップに向けた問題点の洗い出しをします。

【プレゼンテーマ】
現在興味ある理学テーマ、現在行っている研究テーマ

【プレゼン資料作成】
PowerPoint 等により、スライドを作成して頂きます。
(発表時間 3 分。効率よくかつ impressive なパフォーマンスを期待します。)
発表時にアニメーション使用していただいて結構です。
皆さんのファイルを一つにまとめ、冊子化(あるいは電子化)を考えていますので、
印刷時に違和感ないように作成をお願いします。
皆さんが所有する、もしくは高校で使用可能なプレゼンテーションソフトを活用ください。

【書式等について】

スライドサイズ 4:3
向き 横方向
サイズ A4 サイズ
分量 「表紙 1 枚+中身 3 枚程度」
※ スライドは基本的には 1 枚/分 で作るのが理想です。
※ 参考文献は「中身の3枚」とは別に、新しくスライドを作って作成してください。
作成時の注意 スライド上部ないし表紙スライドに以下の 4 つを必ず記してください。

  • タイトル
  • HiGEPS ID
  • 学校名
  • 氏名

【提出方法・締切】

ファイル名 “氏名_ID_プレゼン “に変更し、以下までお送りください。
(例:埼大太郎_18XXX_プレゼン)
ファイル形式・サイズ PowerPoint (.PPT、.PPTX) で 10MB まで
提出先フォーム https://goo.gl/forms/STxgCtiboVcDxc1y1
締切 10 月 31 日

もしソフトが使用できない方は、スタッフまでご相談ください。
質問メールアドレス: higeps.saitama@gmail.com



冬季英語集中講座を受講された皆さん(未受講の方にもお願い)、お疲れさまでした。
英語発言力のアップにつがりましたでしょうか。
ぜひとも躊躇する心を振りほどいて、さらにスキルアップを心がけてください。
今回の英語力強化講座をおえるにあたり、事後レポートとして以下のエッセイ課題を設定しましたので期限までに提出してください。
Tammoさんにも皆さんの英文を見ていただく予定です。

内容 科学に関して興味あること
※ 本文または執筆者に関する絵や写真 1 枚も添付してください。
文字数 75-90 ワード
ファイル名 “ID_氏名“に変更し、以下までお送りください。
(例:18XXX_埼大太郎)
提出先フォーム https://goo.gl/forms/O0H7NT1uIqdGIx842
締切 2019年1月27日

皆さんにはこの期間の企画に対して、3編以上のレポートの執筆をお願いしたいと思います。
その数が多ければそれに準じて評価します。
都合で参加企画数が少ない場合でビデオライブラリーを活用して自宅学習、レポート提出をお願いします。


数学分野 課題:以下の 2 つのレポート問題のうち 1 つ以上を解け.


  • a \equiv a' \pmod{m}, b \equiv b' \pmod{m} とする.以下の (1)~(3) を証明せよ.

    • a + b \equiv a' + b' \pmod{m}
    • a - b \equiv a' - b' \pmod{m}
    • a b \equiv a' b' \pmod{m}


  • p を素数,r を正整数とする.
    a1 から p-1 までの整数とする.
    ba^rp で割った余りとする.
    b を聞いて a を当てる,という数あてゲームを考える.

    この数あてゲームは,次のことを利用している.
    pを素数,k, r, sを正整数とする.
    k(p-1)+1 = rsが成り立つとする.
    ap の倍数でないとき

        \[a^r \equiv b \pmod{p} \Longrightarrow \ b^s \equiv a \pmod{p}\]

    が成り立つ.」

    例えば,p=11k=2r=7s=3 とするとき,

        \[2 \times (11 - 1) + 1 = 7 \times 3\]

    となっており,a^711 で割った余りを b としたとき,b^311 で割った余りを求めれば a だと分かる.

    以上をふまえて,素数 p,正整数 k2 以上の正整数 rs をうまく選んで上記以外の数あてゲームを作れ.

物理・化学分野 課題
以下の点について回答せよ。企画当日に提出済の方は再提出の必要はありません。
当該レポートについての質問は ninoue@mail.saitama-u.ac.jp までどうぞ。

  • 物理にかかわる疑問・質問を一つ書け。
  • 極限状態(高圧・高温・低温・真空・宇宙空間など)での物理現象について一つ取り上げて説明せよ。
  • 大学でやってみたいサークル・部活動
  • 希望大学・学部・学科名 第一希望と第二希望
  • 冬休みの宿題の中で大変なもの一つ
  • 来年(2019年)チャレンジしたいこと
  • 今年(2018年)の反省
  • 読みたい本 進めたい本
  • 好きな芸術家、もしくは作品

生物分野 課題
今からカードゲーム 「免疫理解で大冒険」 を行う。このゲームにどんなイベントやその治療方法を加えたら、より免疫理解につながるだろうか?自分で調べ学習をし

  • イベントとその治療法
  • その科学的な知見を説明しなさい。
  • ゲーム内でどのように使用するのか。

を 2 つ以上考えなさい。

ダメな例

  • イベント「風邪を引いた」、対処方法「家で寝込む」
  • 風邪をひいて家で寝ていると回復する。
  • 風邪をひくと一回休み。

良い例

  • イベント「インフルエンザウイルスに感染」、対処方法「タミフルを処方」
  • インフルエンザウイルスとは…感染時には膜融合を…、タミフルとは膜融合を阻害して…
  • インフルエンザウイルスに感染したときに、同じマスや隣のマスにプレイヤーがいたときはスタートに戻る。近くにプレイヤーがおらず、「タミフル」のカードを持っていた場合は、ゲームを続行できる。

数学分野 課題
配布した講義資料の課題の中から 3 問以上の問題に対してモンテカルロ法を用いて解いてください。
解いた問題数が多ければそれに準じて評価します。
また、解いた問題には、どのように考えて解いたのかモンテカルロ法を用いて得られた近似値解も合わせて答えてください。

化学分野 課題
本実験のレポートを作成すること。
また、レポートには測定結果(表)だけでなくグラフも書くこと。
今回の実験より分かった事を説明する際、全ての値の平均値を用いるか、
選抜した値(またはその平均値)を用いるかは個々の判断に任せるが、その値を用いた理由を必ず書くこと。
また、レポートを作成する上で、序論や結果だけでなく、考察の項にも重点を置いてください。

生物分野 課題
電気泳動結果


M : 分子量マーカー(λファージDNAをHindIIIで切断したもの. 各DNA長は左側に表記)
– : 無し
Eco: EcoRI
Hind: HindIII

△: △がついたバンドはニック入り環状プラスミド(計算から無視する)
○: ○がついたバンドはスーパーコイル状プラスミド(計算から無視する)
*: アスタリスク(*)がついたバンドは切れ残り(無視する)

<課題>
プラスミド A は、プラスミド B に上図のバンド X 分が足されたものである。
プラスミド B の環状 DNA 上の EcoRI、HindIII 制限酵素の認識配列の位置を
模式的に書き込んだ図を作成し提出せよ。
判る部分に関してはで DNA 長も書き込め。

物理分野 課題
当日配布した講義資料中に記された問に答えてください。
講義資料を入手していない方は HiGEPS ホームページ「平成30年度」タグから当該企画の欄にアップした資料を参照ください。
当該レポートについての質問は ninoue@mail.saitama-u.ac.jp までどうぞ。

地学分野(星空観望会) 課題

  • 晴れた日の夜空を見て見えた星を観察しよう。
    場所・日時・天気・気温等も記載して、方角と風景とともにスケッチしてください。
  • 今日の講義と観望会を通じて興味を持ったこと、疑問に感じたことを調べてみよう。

締め切り: 2019年1月20日


地学分野 課題

  1. 今回の宇宙物理学・天文学に関わる講演の中に出てきた
    「事柄・現象・物体・観測など」の中から2つ
    キーワードを選んでその内容を深めてください(解説)。
  2. 本講演の意見・感想を記載して下さい
    • 講演よって、意識やモチベが変わったか?
    • 井原さんの講演についての意見

    (分かりにくかった点、もっと聞きたかった点など)など。

生物分野 課題
遺伝子組み換え技術について、得た知識を整理・深化してみてください。

  • 今回は講義のビデオはありません。

締め切り: 2018年12月 7日 2018年12月26日


「パスカルの三角形」と呼ばれる図形がある。その図形は下の図の「点 [x, y]」の部分に整数が割り当てられた図形である。点 [x, y] は、図の x 段目の左から y 番目の位置を表すとする(0 \leqq x0 \leqq y)。点 [x, y] に割り当てられる整数は以下の規則に従っている。

  1. [n, 0] の数 =[n, n] の数 =[0, 0] の数 (ただし、0 < n
  2. [m, n] の数 =[m-1, n-1] の数 +[m-1, n] の数 (ただし、2 \leqq m1 \leqq n

  • [0, 0] の数が 1 とする。このときの5段のパスカルの三角形を描け。
  • [0, 0] から、点 [6, 3] へ矢印をたどって移動するとき、何通りのたどり方があるかを組合せ({}_mC_n)を用いて表せ。なお、{}_mC_n は以下の式を表しているとする。
  • [0, 0] から、点 [10, 5] へ矢印をたどって移動するとき、何通りのたどり方があるか。数値で答えよ。
  • [0, 0] の数が 2 とする。このときの 5 段のパスカルの三角形を描け。
  • [0, 0] の数が n とする。このときの 6 段のパスカルの三角形を描け。ただし、点 [x, y] の数は組合せを用いて表すこととする。また、 {}_0C_0 = {}_mC_0 = 1 とする(m は自然数)。

締め切り: 2018年11月30日


以下のテーマについて合計 A4 用紙 2 枚にまとめてください。

  • DNA、ゲノム遺伝子について、それぞれの違いが分かるようにまとめてください。
  • 植物の様々な現象にはどのような遺伝子が働いているかを調べてまとめてください。ただし、今回紹介していない現象について調べてまとめてください。
    (例えば、様々なストレス応答、光屈性、毛の細胞形成、各種植物ホルモン合成やシグナル伝達など、、)

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 がく 花弁 おしべ めしべ

  • 上の図はシロイヌナズナをもとにした ABC モデルの模式図である。A、B、C の 3 つの遺伝子群の働く組み合わせにより、外側からがく、花弁、おしべ、めしべの各組織が形成される。以下の問いに答えよ。
    • チューリップやユリの花は、がくが形成されず、花弁が 2 層に渡って形成されることが知られている。これは本来の ABC モデルの一部を改変することで説明できると考えられている。その改変モデルを図示せよ。
    • C 遺伝子のみが働くと、めしべの形成を促すとともに、これ以降の新たな組織形成を停止させる働きがある。様々な植物種で花弁が多く作られる八重咲き品種が存在するが、一般的にはこの八重咲き品種は不稔(種を作ることができない)であることが知られている。その理由について ABC モデルを参考にしながら説明せよ。

  • 本講義の感想を書いてください。

締め切り: 2018年10月27日


(Q1) Consider the points

    \[P_0 = (0, 0), P_1 = (8, 12), P_2 = (8, -8), P_3 = (0, 4).\]

The midpoint de Casteljau algorithm is:

    \begin{align*} P_0^1 &= \tfrac{1}{2} P_0 + \tfrac{1}{2} P_1 \\ P_1^1 &= \tfrac{1}{2} P_1 + \tfrac{1}{2} P_2 \\ P_2^1 &= \tfrac{1}{2} P_2 + \tfrac{1}{2} P_3 \\ P_0^2 &= \tfrac{1}{2} P_0^1 + \tfrac{1}{2} P_1^1 \\ P_1^2 &= \tfrac{1}{2} P_1^1 + \tfrac{1}{2} P_2^1 \\ P_0^3 &= \tfrac{1}{2} P_0^2 + \tfrac{1}{2} P_1^2.\\ \end{align*}

(i) Plot the points P_0, P_1, P_2, P_3 on a diagram, and connect

    \[P_0 \to P_1 \to P_2 \to P_3\]

with straight lines.

(ii) Using the midpoint de Casteljau algorithm, calculate P_0^1, P_1^1, P_2^1, P_0^2, P_1^2, P_0^3.
(iii) Plot the points P_0^1, P_1^1, P_2^1, P_0^2, P_1^2, P_0^3 on your diagram from (i), and connect

    \[P_0^1 \to P_1^1 \to P_2^1 \quad \text{and} \quad P_0^2 \to P_1^2\]

with straight lines.

(iv) Now put Q_0 = P_0, Q_1 = P_0^1, Q_2 = P_0^2, Q_3 = P_0^3. On your picture, plot the points

    \[Q_0^1, Q_1^1, Q_2^1, Q_0^2, Q_1^2, Q_0^3\]

given by the midpoint de Casteljau algorithm applied to the points Q_0, Q_1, Q_2, Q_3
(so we have Q_0^1 = \frac{1}{2} Q_0 + \frac{1}{2} Q_1, etc). Connect

    \[Q_0^1 \to Q_1^1 \to Q_2^1 \quad \text{and} \quad Q_0^2 \to Q_1^2\]

with straight lines.

(v) Now put R_0 = P_0^3, R_1 = P_1^2, R_2 = P_2^1, R_3 = P_3. On your picture, plot the points

    \[R_0^1, R_1^1, R_2^1, R_0^2, R_1^2, R_0^3\]

given by the midpoint de Casteljau algorithm applied to the points R_0, R_1, R_2, R_3. Connect

    \[R_0^1 \to R_1^1 \to R_2^1 \quad \text{and} \quad R_0^2 \to R_1^2\]

with straight lines.

(vi) On your picture, sketch the Bézier curve associated with the original points P_0, P_1, P_2, P_3.
(Q2) Using the same approach as in Q1, sketch the Bézier curve associated with the points
P_0, P_1, P_2, P_3 given by

    \[P_0 = (0, 0), P_1 = (8, -8), P_2 = (8, 12), P_3 = (0, 4).\]

締め切り: 2018年9月29日


皆さんにはこの期間の企画に対して、3編以上のレポートの執筆をお願いしたいと思います。
その数が多ければそれに準じて評価します。
都合で参加企画数が少ない場合でビデオライブラリーを活用して自宅学習、レポート提出をお願いします。

8月3日
数学分野 課題
\displaystyle \alpha =\frac{\sqrt{5} +1}{2} \ \left(\frac{1}{\alpha} =\frac{\sqrt{5} -1}{2}\right) とする。
[問 1] 正 20 面体の中心から頂点までの長さと一辺の長さの大小関係を判定せよ。
[問 2] 上述の正 12 面体の頂点の中で、次の 5 つの頂点

    \[\displaystyle \mbox{A} \left(1, 1, 1\right), \quad \mbox{B} \left(\frac{1}{\alpha}, 0, \alpha\right), \quad \mbox{C} \left(1, -1, 1\right), \quad \mbox{D} \left(\alpha, -\frac{1}{\alpha}, 0\right), \quad \mbox{E} \left(\alpha, \frac{1}{\alpha}, 0\right) \]

は正5角形となることを示せ。
地学分野 課題
1. 今日の講義で学んだこと。
2. 太陽の物理量(質量、光球の温度、地球までの距離)のどれかについて、その物理量の求め方、と、太陽以外の天体との比較、をまとめてください。
化学分野 課題
――生物らしさとは(生物と無生物の違いとは?)――
「生物らしさ」は、(できるだけ化学の目で捉えるとして)どのように定義できるか。講義で学んだ事や、自分の考えを述べてください。
――こんなことできたらいいな――
生物らしい機能を社会に役立つ「知の発見」や「技術の開発」に利用するとしたら、どのようなものが考えられるか?収集した情報や自分の考えについて述べてください。
※ 対象は、物(モノ)でなくても良いです。

8月3日
情報分野 課題
画像処理でよく利用されるエッジ強調フィルタについて調べよ
・特徴, 種類, 用途など
・使ったことがある人は感想を書いてください

(参考)
・微分フィルタやラプラシアンフィルタもエッジ強調フィルタの一種である
・画像処理ソフトには必ずエッジ強調フィルタ(輪郭を強調する処理)が入っている
生物分野 課題
講義中に出なかった糖について、1 種類以上の糖を調べて、それをまとめてください。
女性科学者の芽 課題
1. 物理化学のひとつである「フェムト秒化学」について講義で学んだ事や調べたことをまとめてください。
2. 理数系科目におけるジェンダー・ステレオタイプについての自分の考えを述べて、これを少しでも緩和させる方法を考えてください。
物理分野 課題

(1)「宇宙線」とはなにか? 特に超高エネルギーの宇宙線(10^18 eV 以上のエネルギーを持つものについて焦点を当ててもらうとうれしいです)

(2) 超高エネルギー天体(活動銀河、超新星爆発、ブラックホール等)の中から一つ選び、それについて解説して下さい。

(3) 鉄道博物館で見つけた問題です。線路がカーブしています。脱線しないための工夫が車輪の線路との接地面についてされています。さて車輪の工夫は、以下の3種の内どれが正しいか(図は少し強調されています)、またその物理的な理由を述べよ。

(あ)   (い)     (う)

締め切り:8月17日 8月24日



(0) 表紙にタイトル、高校名・氏名を記載。

  • 前書き:今回の海外研修に関連して、各自、その感想を英語で書いてください。

目安は400語以上。このショートエッセイはHiGEPS機関誌に掲載することを検討中です。
研修企画内容にとどまらず、海外研修の効果やさらなる課題などの視点からの記載も歓迎します。

  • 今回の全行程を下記の添付ファイルに記してあります。
    皆さんが振り返って、覚えていることや内容の補足など、この時系列表を各自膨らませて、
    オリジナル行程表を完成させてください。写真やイラストの利用も歓迎します。
  • この行程表の中から3つ(以上)の企画・訪問先を選び、
    その内容を自分で深めた事後調査も含めて記載してください。

レポートページ数 5枚以上(表紙を省く)。写真イラストの使用も歓迎します。

海外研修レポート課題20180828
締め切り:9月末日