連関資料 :: 科学とは
資料:334件
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エレクトロニクスと物性科学
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科学と教養教育
- -33- 高等教育ジャーナル─高等教育と生涯学習─11（2003） J. Higher Education and Lifelong Learning 11(2003) 科学と教養教育 北 村 正 直 * 北海道大学名誉教授 Science in Liberal Education Masanao Kitamura * Hokkaido University, Professor Emeritus 1. はじめに 「今日の焦眉の課題の一つは人類の文化の中での科 学の位置づけである。」これは科学史，科学哲学の分 野でのリーダーの一人であるハーバード大学のホル トン教授が最近の著書“Einstein, History, and Other Passions”（Holton 1997）の序文において最初に記した 言葉である。アメリカでは70年代頃より人文学，社 会学の分野で科学批判が強まってきた。しかし，この 批判は非科学的傾向から更に反科学，反理性的な様 相をもつようになってきた。このような傾向を彼は 憂慮し彼は93年に“Science and Anti-science”（Holton 1993）を著し，この問題を取り上げていた。ここでは 更に科学に対する批判を広く取り上げアメリカの大 学における一般学生の科学教育の問題点と共に論じ ている。 実は彼はすでに60年代に欧米の知識階級の間に在 る科学に対する批判的な傾向に気付いていた（Holton 1964）。彼は後になって当時の傾向を“Romantic Rebellion”と呼んでいる。この科学批判の一つは，現 代科学に対する感情的な不満から発しているものであ る。このような批判者は非常に深く科学を理解しては いるが，現代科学の新しい概念は感情的に受け入れ難 いようであった。彼等の言い分を一言でまとめると 「中世には，人々は有機的な世界像があり，哲学者も 文学者もそれが“理解”できた。しかし，現代の科学 は自然の微小な各構成部分について調べ，全体につい ては扱おうとしない。その結果，科学は人類から生き Abstract─We are living in a weird period, a postmodern era, where any established, objective knowl- edge is denied and replaced by subjective opinion, even a scientific theory is labeled as a social con- struct. In this paper we try to trace the origin of such queer ideas and examine the prevailing claims presented by some proponents, and conflicts between them and their critics, mostly from science. Fi- nally, science in liberal education for the new era is discussed, since such ideas have permeated science and mathematics education throughout the world, including Japan, and it is increasingly
- アメリカ 科学 哲学 文学 問題 大学 現代 理解
全体公開 2008/01/14- 閲覧(3,092)
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エレクトロニクス科学史
- エレクトロニクス科学史 第４回 レポート課題 ２００６ ８ ０７ 課題１ 大電力半導体素子の開発により、ほとんどの応用分野で従来の真空や気体を使用した電子管を代替し凌駕した。 大電力半導体素子の特徴として、 ヒーターが不要なため消費電力が少なく、電源投入と同時に動作する。 低温で動作するため寿命が長い。 固体であるため振動や加速度に強く信頼性が高い。 同じ動作をさせるのに必要な体積、面積が小さい。 また、次のような弱点を補う方法が開発され広く普及した。 温度による特性の変化が大きいので、補償回路が必要である。そのために補償回路を含んだ集積回路の製作。 製造工程の少しの変化が大きな特性変化として現れるため、デジタル回路化し、特性のばらつきの影響を小さくする。 例をあげるとサイリスタ、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴなどがある。サイリスタとは、ゲート (G) からカソード (K) へゲート電流を流すことにより、アノード (A) とカソード (K) 間を導通させることが出来る3端子の半導体素子である。 SCR(Silicon Controlled Rectifier) とも呼ばれ、PNPN の4重構造をしている。P形半導体からゲート端子を引き出しているものをPゲート、N形半導体からゲート端子を引き出しているものをNゲートと呼ぶ。原理としては、PNPトランジスタとNPNトランジスタを組み合わせた複合回路と等価である。 ゲートに一定の電流を通過させるとアノードとカソード間が導通（ターンオン）する。導通を停止（ターンオフ）するためには、アノードとカソード間の電流を一定値以下にする必要がある。この特徴を生かし、一度導通状態にしたら、通過電流が 0 になるまで導通状態を維持することが望ましい用途に使用されカメラのストロボ制御などに使われている。 特に、大電力の制御場合、電流0のタイミングで OFF になるためサージ防止に優れている。 その構造により電子と正孔を完全に制御出来るため、従来よりも高速に電流のスイッチが可能となる。 サイリスタは、新幹線をはじめとする車両用や、産業用、電力系統用などのパワーエレクトロニクス機器に利用されている。大電力半導体素子の開発なしには、短時間で移動可能な乗り物が登場することはなかったのだ。そうなれば人と人との交流もごく身近なものだけであったろうし、外国との貿易もこんなにまでもすすまなかったかもしれない。 課題２ エレクトロニクスの発展、それは軍事目的である場合が多々あった。エレクトロニクスの発展により、たしかに便利な世の中になっている。そのことは、この先かわらず「便利な世の中」のためにエレクトロニクスは、発展し続けるでしょう。しかしその発展には、大きな代償を払ってきたといってもよい。 核開発においてみてみると、軍事目的の核爆弾のために、開発が進められた。そしてアメリカにより日本におとされ、今世界ではイランや北朝鮮の核開発など核におびえている。世界の各国が核を保有しており、そのために両方手がだせないといういつわりの平和にまもられている状態だ。 核エネルギーにより、電気の製造は、飛躍的に向上した。「便利な世の中」を続けていくには、必要なことである。石油は、消費し続ければいずれなくなるものであり、火力発電のかわりに原子力発電がこれからも増えていくでしょう。原子力発電が増え続ければ増え続けるほど、原子力の爆発という危険にさらされ続ける。 この他にも、トランジスタの開発がある。トランジスタの開発によりＩＣチップが開発され、そのためにミサイル
- 技術の発展
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スポーツと科学の間
- スポーツと科学の間（1）－－ディシプリン・パラダイム・ルール スポーツという営みないし制度と、科学という営みないし制度は全く別物、むしろ水と油のように異なるもの、敢えて言えば対立さえするものとさえ考えられているのではないだろうか。スポーツや体育に関心をもち、何らかのかたちでそれに携わる人々と、自然を実験的あるいは理論的に探求する人々は、関心においても資質においても全く異なる、としばしば考えられている。ありていに言えば、「体育系」と「理科系」とは別種の人間だということである。かく言う筆者もこれまで漠然とそのように考えてきた。 しかし、果たしてそうだろうか。中村が慧眼にも指摘しているようにスポーツと科学の間には、いくつもの重要な共通点があるのではなかろうか（１）。先ずはディシプリンという言葉を手がかりに考えてみよう。 ディシプリン ディシプリンdisciplineという語を辞書で引いてみると、実に多様な意味がある。ちなみに名詞については以下のような訳語があてられている。 １ 訓練、鍛錬、修行 ２ 懲戒、折檻 ３ しつけ、規律 ４ 学科、専門分野 このような一見不可解なまでに多様な訳語群は、disciplineがディサイプル（disciple：門弟、弟子）の派生語で、Discipleと大文字で始めればキリストの十二使徒を意味する、などということを確かめれば、なるほどと合点がいく。 すなわち、弟子は宗教上の指導者＝開祖の教えを訓練や修行を通じて学ぶ。しかし規律は厳しく、規律を破れば罰せられるし、破門される場合もあるだろう。そして、元来は宗教的な場面で用いられていたこの言葉が、学問ないし研究教育の場面にも適用されるようになった。学問上の指導者・教師と弟子・後継者との間には、宗教指導者とその弟子との間にみられる関係と類似の関係があるからである。科学者を目指す若者は、教授の指導の下、実験室での厳しく長い訓練を通じて、一人前の科学者となることができる。このようにして養成された科学者たちが学科を、あるいは専門分野を構成している。かくて、ディシプリンには「訓練」「懲戒」から「学科」「専門分野」に至る多様な意味が含まれることになったのである。 スポーツについてはどうだろうか。厳しい訓練や規律は、むしろスポーツにこそふさわしい。訓練をサボる、あるいはコーチの指導や規律に従わない選手には当然にも懲戒ないし制裁が加えられるだろう。このような試練をくぐり抜けた競技者・選手たちが、専門分野ならぬ各種のスポーツ競技を構成しているのは言うまでもない。ディシプリンに関する以上の議論を整理すると次の表のようになる。 制度 場所 形態 内容 宗教 僧院・道場 開祖から弟子へ 教義 科学 実験室 教授から学生・大学院生へ 専門分野・学科 スポーツ 体育館・競技場 コーチから選手へ 競技種目 （表）ディシプリンの諸形態 規律・訓練の拠点としての体育館と実験室 ところで、ディシプリンとは、Ｍ・フーコーの名著『監獄の誕生－－監視と処罰』第三部「規律・訓練」の標題でもある（２）。フーコーはディシプリンを「身体の運用への綿密な取締を可能にし、体力の恒常的な束縛をゆるぎないものとし、体力に従順＝効用の関係を強制するこうした方法こそが、規律・訓練disciplineと名づけうるものである」（３）と定義している。そして、フーコーは
- 全体公開 2007/12/24
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地球科学１
- 地球はいくつかの層から成っています。地球の半径は約六千四百キロメートルですが、その表面は、陸地では厚さ三十キロメートルから六十キロメートル以上になり、海洋地帯では十キロメートル以下の地殻で覆われています。その、地殻を構成する層は二つに分かれます。さらに層の間の境界面には名前がついています。 地殻を構成する層で、地震波のP波の速度が約六キロメートル毎秒の層が花崗岩質層といいます。この花崗岩質層は、主に花崗岩からできています。花崗岩質層は、普通は堆積物などからなる表面層の下から二十キロメートルくらいまでを占めています。 地殻を構成するもう一つの層が、玄武岩質層といいます。この層は、地震波のP波の速度が六.五から七.０キロメートル毎秒の層です。この層は玄武岩や斑レイ岩なども混ざってできている。大陸では地殻の下半分がこの層であり、海洋では四分の三がこの層である。 地殻とマントルとの境界面をモホロビチッチ不連続面といいます。一般的にモホ面と呼ばれることが多いです。そして、地殻の花崗岩質層と玄武岩質層との境界面を、コンラッド不連続面といいます。このコンラッド不連続面は、モホロビチッチ不連続面ほどは
- tusinkyouiku tamagawadaigaku tikyuukagaku repo-to
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環境科学「紙」
- 環境問題、自分の取り組み ２００５年夏「クールビズ」が、同じく冬には「ウォームビズ」が環境省から提案・推進された。どちらも薄着・厚着を心がけ、冷暖房の過度の使用を避けることにより地球温暖化の原因である二酸化炭素の排出量を抑えるのが狙いである。 毎日の服装に気を使うのは大切なことだが、冷暖房よりももっと身近にあるもので、環境に負荷がかかっているのではないかと疑問に思うものがある。 それは「紙」だ。 最近ではデータの蓄積などに紙以外のものを使用することが多くなり紙離れが進んでいるが、それでもやはり私たちの生活の中で紙は最も身近で、切っても切り離せない存在である。 紙はとても安価で、ふんだんに使え
- レポート 紙 森林伐採 安価資源 環境科学
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生命科学の概論
- 細胞膜の主な機能は外界との仕切り、物質透過や情報伝達等の外界との相互作用、また化学反応や物理反応の場である。 リン脂質の二重層を基本構造とし、そこに蛋白質が埋め込まれたり付着したりしている。細胞膜としての機能を発揮するためには蛋白質の存在が必要である リン脂質の二重層構造を支える主な力は疎水性相互作用である。細胞膜が二重層になるのは、リン脂質の性質による。リン脂質は１分子中に親水性部分と疎水性部分を持つ。疎水性相互作用とは疎水性分子あるいは分子の疎水性部分が、圧倒的多数の水分子に排除される結果互いに集合して安定化する現象あるいはその原因となる力である セントラルドグマ ＤＮＡ複製は半保存的複製と呼ばれる様式で行われる 二本の鎖のうち一方は親の鎖、他方は相補性を用いて新たに合成されたものである。 蛋白質の情報を写し取ったＲＮＡをｍＲＮＡと呼ぶ ｍＲＮＡも蛋白質も細胞内でやがて分解される 総ての遺伝子が転写されるのではなく、転写調節因子が遺伝子の転写を制御している
- レポート 理工学 細胞膜 セントラルドグマ モザイク的発生 ガン細胞 ゲノム
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地球と宇宙の科学
- 地球史を支配した水 スーパープルームのダイナミクス 太陽系は太陽を中心に回る、9つの惑星などで出来ている。太陽系には、水星・金星・地球・火星・木星・土星・天王星・海王星・冥王星が存在する。我々が住んでいる地球は、太陽系の中の惑星の一つだと言える。地球ほど生き物が暮らす環境が揃っている星は、存在しないと言われてきた。しかし、太陽系のデータが集まるにつれて地球と火星の構造が似ていると分かってきた。火星の表面は赤茶色で強い風が吹いている。気温はとても低く、この星に水は存在しない。つまり、火星で生物が生きることは出来ないのである。そのため、火星は“死の惑星”とも言える。ではなぜ、科学者たちは火星にも地球と同じく生き物がいるかもしれないと考えたのだろうか。その証拠を2つ取り上げてみよう。 証拠1：火星と地球は、厚い地殻と薄い地殻の2種類が存在する。厚い地殻と薄い地殻を造るためには、「プレート運動」が必要不可欠である。地球にプレート運動があることは、よく知られている。そして近年、火星にも地球と同じようなプレート運動が存在している、と言うことが分かってきたのである。 ＊地殻とは、地球の構造を卵に例えると「卵の殻」にあたる部分を言う。 証拠2：火星には巨大なオリンポス火山とリング状のくぼみが発見されている。地球ではアフリカ大陸に大陸を押し上げた跡が残っている。この跡は、「マントル上昇流」が大陸を押し上げてきた、と言うことが説明されているので、火星の火山やくぼみも地球と同様にマントルが大規模な活動をしていることになる。つまり、火星もかつて火山活動があった、あるいは現在もその活動が続いているかもしれないのだ。 ＊マントルとは、地球の構造を卵に例えると「卵の白身」にあたる部分を言う。 証拠1と証拠2から、現在“死の惑星”と呼ばれている火星は、かつて豊かな水と生命があり、プレート運動など地球と同じような活動が起っていたと考えられるのである。
- レポート 理工学 地学 地球 火星 プレートテクトニクス プルーム
- 550 販売中 2005/11/23
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科学技術の世紀
- 私は20世紀は科学技術の時代であったと考える。20世紀に入り科学技術は急速に進歩していき、その結果100年前に比べて特に先進国では生活水準は大幅に向上し、平均寿命も大幅に向上していった。更に100年前ではおよそ夢のような話であったであろう、わずか50g程度の重さしかない携帯電話、世界中の人々とコミュニケーションがとれるインターネットなどが発明され、交通機関の発達により世界中どこでも気楽に行けるようになり、更には宇宙ステーションの建設までを成し遂げた。このように科学技術の発展により、人類の長らくの夢を多く実現させることとなったが、その反面20世紀は科学技術の発展により、様々な悲惨な事態をもたらしてしまった100年間であったともいえると思う。 20世紀に入り間もなくライト兄弟が飛行機の開発に成功し、空を飛ぶといった人類の大きな夢が実現された。しかしその飛行技術は僅かその約10年後の第一次世界大戦では、戦闘機といった形で使用され、それにより各地に大きな被害をもたらした。またこの戦争では他にも毒ガス、戦車、火薬などといった形で科学技術が総動員された最初の戦争となり、各地にそれまでの戦争とは比較にならない様な被害をもたらすこととなった。次の第二次世界大戦では、量子力学による原子爆弾の開発などによって各地に未曾有の被害をもたらし、世界中で1千万人以上が犠牲になったと言われている。
- レポート 史学 科学技術 20世紀 科学の問題点
- 550 販売中 2005/11/30
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自然科学史
- 私は昔から宇宙に多いに興味を持っており、幼いころからよく科学館に行ってプラネタリウムを見たり、また月や火星、土星などの観測会にも出かけたりしていた。そこで夜空を見上げたときに輝いている星たちは、それぞれ我々が想像もつかない位遠くに存在していることを学び、私は幼心にも宇宙の彼方に思いを馳せ、そこに言い知れぬロマンを感じたものであった。 古代中国において天文学が発展していったのは、もちろん第一には季節の循環を知りそれを農業に役立てるために暦を作ったり、それにより権力を手に入れたりしようとする、実用的要素のためであると思うが、古代の人々もこの世界はどうなっているのだろうか、この世界の端には何があるのだろうか、といったことに対して少なからず関心を持っていたと思うし、それを何とかして解き明かしたいと考えていた面もあると思う。このように実用的要素と知的好奇心によって世界中で古代から様々な宇宙観が考えられたのである。そこでこのレポートでは授業で扱った中国の宇宙観である「蓋天説」「渾天説」を中心に彼らの宇宙観を探り、それについての私の考えも述べていきたいと思う。 古代中国においてはまず天はまるく地はしかくいという「天円地方説」が春秋戦国時代頃に成立した。漢代に入るとこれが改良され「蓋天説」が成立することになる。初期の蓋天説では、地と天はそれぞれ平らで平行だと考えられていた。これは同じ時刻における影の長さが南北で違うのは大地が平らであるからであると考え、南北による影の長さの違いの値と南北の地点間の距離からピタゴラスの定理を利用し、太陽までの距離は8万里であると計算した。このような考え方はおそらく「地」が丸いなど考えもつかなかったであろう当時の人々が考えうる中では、理論的に数式を駆使して「地」と「天」の関係について考えている点において非常に論理的な考え方であったと思し、約2000年も前、日本ではまだ弥生時代だった頃にこのような考えが生まれているということに私は非常に感銘を受けた。
- レポート 古代中国 天文学 渾天説 蓋天説
- 550 販売中 2005/11/30
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