サイエンス講座案内 講座案内・時間割 | Ｋ会 夏期講習

中学英語について一通り理解している方を対象とします。

医学の共通語はかつてラテン語やドイツ語でしたが、現在は英語です。理科の教科書に載っている免疫の仕組みや遺伝子の働きも、英語で書かれた研究論文がもとになっています。では、その論文はどのように読むものなのでしょうか。医学の英語は、ただ専門用語が難しいだけではありません。基礎医学は目に見える現象を分子や遺伝子の仕組みへと落とし込み、臨床医学は効きそうかどうかではなく治療が患者にどんな結果をもたらしたかで判断します。社会医学は個人の善意や体験談だけでなく集団全体の利益と害を見据え、精神医学はそもそも何を病気と呼ぶのかという定義そのものも問い直します。同じ医学の英文でも、どの分野の視点で読むかによって、着目すべきポイントはまるで違います。この講座では、そうした4つの「ものの見方」を、実際の英語論文・総説を各回一篇ずつ通して読みながら体験します。論文全体の構造をまずつかみ、どのデータが決め手なのか、筆者はどこで断定を避けているかを一つひとつ確認していきます。単語の暗記や逐語訳ではなく、英語で組み立てられた医学の思考を日本語で正確に把握し直すという読み方を、ぜひこの4日間で体感してください。

第1講 基礎医学
第2講 臨床医学
第3講 社会医学
第4講 精神医学

中高生の方であればどなたでもご受講いただけます。

私たちは毎日、食べ、動き、考え、体温を保っています。しかし、ごはんやパンに含まれる糖がどのようにATPへ変わり、なぜ脂質は細胞膜をつくり、タンパク質はどのように酵素として働くのでしょうか。病気の理解や治療法の開発も、こうした分子レベルの仕組みを抜きにしては語れません。その背後では、原子・化学結合・水・酸塩基といった化学の基本法則のうえに、糖質・脂質・核酸・タンパク質が組み上がり、無数の反応が精密に制御されています。このような生命現象を分子レベルで理解するのが生化学です。生命は神秘的なブラックボックスではなく、法則に従って読み解ける対象であることが見えてきます。この講座では、第1講で化学の基礎を確認し、第2講で生体分子の構造と機能を学び、第3講で酵素反応の仕組みと調節を考え、第4講で細胞呼吸、発酵、ビタミン、代謝異常へと視野を広げます。生物学オリンピックや医師国家試験の問題を通して、中学校・高校で学ぶ化学や生物が、糖尿病、栄養障害、がんの代謝といった医学の話題へどうつながるのかを、この4日間で体験してみませんか。

第1講 化学の基礎
第2講 生体分子
第3講 酵素
第4講 代謝　

中高生の方であればどなたでもご受講いただけます。

本講座では、Pythonというプログラミング言語を用いて、プログラミングの基本的な技法を学習します。今回使用するPythonという言語は、インターネット上で動作するWebアプリケーションや画像加工、AI（機械学習）、科学計算など、幅広い分野で実際に使われている言語です。コンピュータはプログラムに書かれた命令をそのとおりに実行しますが、その中身は「足し算する」「数を覚える」「繰り返す」といった単純なものからできています。本講座では、このような命令の書き方を練習問題を交えながら重点的に勉強します。最後には覚えた知識を組み合わせて、「地名を入力すると天気予報を表示する」「数学の方程式を入力するとその解を表示する」など、オリジナルのアプリケーション作成に挑戦します。制作したプログラムは持ち帰りが可能です。授業中は講師が巡回しながら一人ひとり丁寧に指導しますので、プログラミングが初めての方でも安心してご受講いただけます。K会の情報講座を通じて、さまざまな知識や技法を習得し、今後のパソコン学習や学校生活にお役立てください（パソコンは一人一台ご用意しています）。なお、本講座は、2学期レギュラー講座（IS1）への入門講座としてもお勧めです。

第1講 プログラミング入門・if文
第2講 for文・リスト
第3講 関数・モジュール
第4講 アプリケーション作り

Pythonの基本的な文法（if、for、while文や関数など）と、中学1年生程度の数学を理解している方を対象とします。

コンピュータやインターネットのような情報技術は、現代社会を支える重要な技術の一つです。たとえば、他者と写真やメッセージを交換できるSNS、音楽や動画を手軽に楽しめるストリーミングサービスなどは私たちの生活に欠かせないものとなりました。一方で、これらのシステムが普及するにつれ、サイバー攻撃によって財産や個人情報を奪われる危険性が高まってきています。このサイバー攻撃からシステムを防御するために活躍しているのが、システムの欠陥（脆弱性）の発見や対処の専門家、いわゆる「ホワイトハッカー」です。本講座では、このホワイトハッカーの基礎知識として、サイバーセキュリティを学びます。「Webサイト」「暗号」「ソフトウェア」の3つのテーマのもとで、脆弱性を埋め込んだWebサイトやプログラムに触れ、実際に脆弱性を発見する経験を積みましょう。講座の最終日には、これまでに習得した知識をもとにCTFと呼ばれるセキュリティコンテストの本格的な問題に挑みます。情報技術が必要不可欠な現代で、サイバーセキュリティは間違いなく社会で必要とされる重要な技術の一つです。近年では、脆弱性への対処を専門とする企業やサービスがいくつも登場しており、社会の注目度の高さもうかがえます。本講座でサイバーセキュリティを学び、ホワイトハッカーについての理解を深めてみませんか。

第1講 Webサイトの脆弱性を攻略する
第2講 暗号の脆弱性を攻略する
第3講 ソフトウェアの脆弱性を攻略する
第4講 CTFの問題にチャレンジ！

微分・積分と複素数についての基礎知識を必要とします。

量子力学とは、原子や電子といったミクロな物理を記述する力学です。困ったことにミクロの世界ではニュートン力学がそのまま成り立たないことがわかっています。たとえば、粒子の位置と運動量には不確定性原理という制約が課され、同時に確定した値をとることができません。さらに、ニュートン力学とは違ってエネルギーなどの物理量は必ずしも連続的な値をとるとは限りません。量子力学の基礎方程式は一般にシュレディンガー方程式が用いられ、通常の量子論の教科書では線型代数や演算子の理論をベースにしてシュレディンガー方程式から理論を展開していきます。この方法は多くの予備知識を必要とするうえに直感的理解が困難です。その点、ノーベル物理学賞を受賞したリチャード・P・ファインマンが考案した経路積分という手法では、高校の教科書にも現れるヤングの実験から発想を得て量子論を展開していきます。一般的な演算子の理論とはまったく異なる手法であるのに等価な理論が導かれます。発展的な数学的知識に関しては講座中に必要に応じて解説します。経路積分では、その考え方ゆえに積分を多用しますが、実際に数値計算をすることはほとんどないため区分求積（リーマン和）としてのイメージを持っているだけで大丈夫です。ぜひご参加ください。

第1講 ヤングの実験と量子力学的粒子像
第2講 1次元の粒子に関する経路積分
第3講 経路積分とシュレディンガー方程式
第4講 離散スペクトルとエネルギー固有状態

中高生の方であればどなたでもご受講いただけます。

化学の一番魅力的なところは何でしょうか？私は、身近なものの原理を鮮やかに解明できる点だと思っています。皆さんはお茶やコーヒーを飲んだことはありますか？たとえばチャノキの葉を使って淹れるお茶は、緑茶や紅茶や烏龍茶でまったく抽出方法が異なり、風味も異なります。またコーヒーは、 浅煎りと深煎りで酸味や苦味の比率が異なり、その黄金比を求めてバリスタは抽出方法を探求しています。化学の知識を使えば、これらの理由や上手い抽出方法まで理論的に考察することができます。さらに、化学実験の手法を用いれば、「定量的に飲み物の "おいしさ" を評価する」ことまでできてしまいます。本講義では、ゼロから化学を学び、飲み物の原理や淹れ方、それを分析する手法を、実際に飲み物を用いて解説します。（お酒の化学等、他に解説してほしいトピックがあれば、講義開始時のアンケートで募集します。）

第1講 化学をゼロから学ぶ
第2講 お茶の化学
第3講 コーヒーの化学
第4講 講義開始時のアンケートにより決定

系統地理について一通り学習してくることをお勧めします。

皆さんは「地理オリンピック」をご存知でしょうか？地理オリンピックでは、一次予選のマルチメディアテスト、二次予選の記述試験を経て、国内のメダル受賞者が決定します。本講座では一次予選・二次予選への対策として、問題演習と解説を行います。講座前半で扱う「マルチメディアテスト」は、与えられた図や表を解釈し、正しい答えを導き出すテストです。時間の制限もあり、素早さと正確さの両立が求められます。講座後半で扱う「記述試験」は、知識や所与のデータを用い、与えられた事象を分析したり、ある課題に対する解決策を見出したりするテストです。このテストでは、思考力や表現力が重視されます。先にも述べた通り、「地理オリンピック」では、基本的な知識の存在を前提としつつ、その知識を元にした「思考力」や思考の産物を解答に落とし込む「表現力」が問われます。受講者は、知識の確認として、系統地理について一通り学習してくることをお勧めします。国際地理オリンピックはすべて英語で出題・解答が行われます。国内予選も一部英語問題です。英語問題を解く際には、英語でいかに表現するかが高得点への鍵となります。本講座でも英語問題を扱いますので、英和・和英辞書をご持参ください。

第1講 一次予選「マルチメディアテスト」（日本語）
第2講 一次予選「マルチメディアテスト」（英語）
第3講 二次予選「記述試験」（日本語）
第4講 二次予選「記述試験」（英語）

中高生の方であればどなたでもご受講いただけます。

文明が大きくなると、交易品を数えて記録したり、王の名前を語り継いだりする技術が必要になりました。文字の誕生です。当初は物を指し示すために使われた文字は、言語を表すために転用され、表記対象言語に合わせてそれぞれ改良が続けられました。世界の文字には人類の苦心と工夫が刻まれています。この講座では主に文字の仕組みに着目してその工夫を味わいます。文字の内部構造はどうなっているのか、文字が言語の何を表しているのか、世界の文字にはこうした点でさまざまなバリエーションがあります。さて、後半では、学んだことを活かして自分でも1つ文字体系を作ってみましょう。自分で作ることで、なじみの薄い仕組みの文字であっても、手に取るように分かるようになります。工夫次第ではこれまでにない新しい仕組みの文字体系も作れるかもしれません。紙にペンで書く以外の記録媒体、たとえば粘土板にスタンプを押す、縄を結ぶ、などを採用するのも良いでしょう。講座の最後にはその文字に情報を保存して伝達するゲームにチャレンジします！講座中には言語学オリンピック風の文字の問題も扱います。文字には音韻論も深く関わります。本講座を通して、音韻や文字に関する知識を身に付けたり、文字の問題の分析技法を磨いたりすることができるでしょう。

第1講 世界の文字の仕組み
第2講 文字の仕組みの分析
第3講 架空文字制作
第4講 架空文字伝言ゲーム（発表）