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x 東京大学２０２１年度外国学校卒業学生特別選考小論文問題（理科一類）A（日本語で解答する問題）一般に科学では、現象をできる限り単純化することで、より深い説明をすることができる。 そのような具体例を一つ挙げて、どのような単純化が深い説明につながるかを述べなさい。～～～⚠️下边有中文视频☘️まず、問題を正確に理解することが一番重要です。そのためには、黄色く塗りつぶされている部分、つまり、もっとも大切、重要に思われる語彙などをキーワードとしてピックアップし、一つ一つ分析、理解してみましょう！１） 現象→現象とは何？→これは、理科一類の出題問題だ→理科って何？→❶理科一類：数学、物理学、化学を中心にして数理科学・物質科学・生命科学の基礎を学び、自然の基本法則に関する探究心を養い、科学や技術と社会との関わりについても理解を深める。→化学は主に物質に関わる現象、生物は主に生物に関わる現象など概ね特定分野の現象の究明を行います。物理学は特定の分野というより、分野に共通する基本的な自然現象の究明を行います。つまり、物理では、いろいろな法則や原理の確認を実験によって行います。実験は自然現象そのものというより、それの単純化したもの、モデル化したもの、また、何度も繰り返して確認できる、いろいろな道具（材料、部品、測定器）を組み合わせて、自然現象を再現し、観測、測定し、私たちは法則、原理の知識や予測する考え方をしっかりと学べる。➋→→ここの現象を、物理など理系関連の現象として、具体例を考えよう～と決めます！２） 単純化→何の意味？→複雑じゃない、簡単、シンプルだ→どんな単純化方法があるの？→可視化、モデル化→モデル化って何？→中国語で建模→观察，洞察出某种规律→ 模型を作って、わかりやすくする→わかりやすいってどんなもの？→バターン認識→複雑でわかり難くい要素がたくさんあるので、一番基本的な要素や原理、特徴だけで、簡単な模型をつくる？でも、簡略しすぎても、模型と本物は違うから、どうすれば良いかな？ まず、簡素化、単純化して、後から、一つずつ、戻したら良いんじゃない？３） 深い説明、深い説明に繋がる→本質、核心的な）のことに繋がる→ 基本的な理解から、少しずつ、難しい要素を加えながら、理解を深め、法則や原理、バターンがわかってくると、徐々に深い理解ができるようになる→具体的にどうすれば？→例えば、物理実験が一番簡単かも→ 実験で何をするの？まずは、観察する、いつも同じようでも, 変化する。 似ているようでも, 違う。 全く違っているようでも, 共通のことがある。 でたらめのようでも, 規則性がある。 何かが起こるのには, わけ (原因) がある。→なぜ？問題意識→同じことがもう一度起こるかを試してみる。 何かを変えると, 同じことが起こるか, 違ったことが起こるかをみる。 起こらないようにすることをやってみる。 →で？次ななに？→観察・実験結果から、 繰り返して起きる規則性、変わらない原理を知識として学ぶ→第一原則を基に（例えば、夏は暑い、投げボールは必ず地面に落ちる、太陽は毎日東から出て西に沈むなど）、時間や状況変化によって、変わるもの、規則的に変わるものや不規則的に変わるもの、などを観察、記録→ 現象を深く理解し、将来の予測にも繋げることが可能になる。３D 時間軸じゃ～問題Aの質問内容、ポイントを理解したうえで、どう答えればよいか？実際に挑戦してみましょう。問題A: 一般に科学では、現象をできる限り単純化することで、より深い説明をすることができる。 そのような具体例を一つ挙げて、どのような単純化が深い説明につながるかを述べなさい。～～～～～～～～～～人間は自然現象の複雑な仕組みを、そのまま簡単に理解することはできない。つまり、可視化やモデル化などの方法で、全体像を単純化し、目で直接確認しながら、隣で体感することで徐々に理解を深めることが可能となる。また、いろいろな道具（材料、部品、測定器）を組み合わせながら、何度も繰り返して自然現象を再現し、観測、測定するプロセスで、複雑な現象を類型化、バターン化し、できるだけ単純且つ普遍的な法則性や原理を学ぶことから始める必要がある。例えば、津波などの自然災害は、いつ来るか分からないし、理解するのが難しいので、実際目の前でいつでもできて、単純化した模型実験にすると、分かりやすくなる。例えば、大型水槽で津波を発生させる実験に参加することで、津波発生のしくみや種類、大きさ、強さ等をリアルに実感させ、理解を深めることもできる。そして、このような法則性や原理を理解すれば、複雑に変化する現象の仕組みについても、本質的部分や仕組みまで深く繋げて説明や理解が可能となる。また、観察や実験で見出した法則性や原理を利用して、仮説を建て、将来を予測したり、応用開発に繋げることも可能となるのである。～～～～～ 東大ノ秋書堂ここでの問題意識（切り口・発想の原点）です、日ごろから体験などを思い出して、「何故だろう？」と考えることから始まります。❶水、塩、海、漬物→野菜、醤油、味噌、長期保存→美味しい→実験、化学、浸透原理→濃度→塩分濃度、→脱水→浸透膜→腐敗菌の活動を抑制する、原理→浸透圧、浸透膜１）化学実験（科学）→わかりやすく、学んだ→深く学んだ！２）深く学ぶ→応用できる→予測 基本：現象を検証するなかで、問題意識→仮説を建てる→実験を繰り返すと、試行錯誤３）応用？→ 海水から淡水を抽出する技術、発想に繋がる。専門措置（逆浸透膜）→なぜ 逆？ 圧力、人口膜（半透膜）→分離、塩、水→～～～～～ 東大ノ秋書堂解答例➡タイトル：科学的探求と理解のプロセス：浸透原理とその応用科学的な探求と理解のプロセスは、日常生活の中で見かける現象から始まることが多いです。例えば、水、塩、海、漬物などの身近なものから学び始めることができます。化学実験と学習：野菜、醤油、味噌などを使った漬物の作り方を学ぶことで、化学的な原理を理解することができます。特に、塩分濃度が野菜の脱水を促し、浸透膜を通じて腐敗菌の活動を抑制するという浸透原理を学ぶことができます。これらの実験を通じて、科学的な知識を深く学ぶことができます。深い学習と応用：このような基本的な原理を理解することで、より複雑な現象についても理解することが可能となります。例えば、浸透圧や浸透膜といった概念を理解することで、さまざまな現象を予測したり、新たな仮説を立てたりすることができます。応用と発展：さらに、このような原理を理解することで、新たな技術や応用の発想につながります。例えば、海水から淡水を抽出する技術は、浸透原理を応用したものです。逆浸透膜という専門的な装置を使用することで、海水の塩分を除去し、淡水を得ることができます。以上のように、科学的な探求と理解のプロセスは、身近な現象から始まり、基本的な原理を学び、それを応用して新たな技術や知識を生み出すことができます。これは、科学の力強さと魅力を示しています。そして、このプロセスを通じて、我々は自然現象を理解し、それを利用して新たな技術や応用を開発することができます。これは、科学の本質的な目的であり、その価値を示しています。このことを理解することは、科学的な思考と探求の重要性を理解する上で非常に有用です。このような視点から見ると、科学は我々の日常生活に深く根ざしており、我々の未来を形成する重要な要素であると言えます。～～～～～ 東大ノ秋書堂次の問題意識➋です、日ごろから体験などを思い出して、「何故だろう？」と考えることから始まります。➋山の上は、なぜ寒い？ 気圧が小さいから？ポテトチップス、 飛行機、高山、膨張する！空気、熱、圧力、→逆は寒い解答例：タイトル：気圧と温度：山の頂上の寒さとポテトチップスの膨張科学的な探求は、日常生活の中で経験する現象から始まることが多いです。例えば、山の頂上の寒さや飛行機の中でのポテトチップスの膨張など、これらの現象は気圧と温度の関係によるものです。山の頂上の寒さ：山の頂上はなぜ寒いのでしょうか。これは気圧と温度の関係によるものです。海面から高度が上がると、気圧は下がります。気圧が下がると、空気分子の間隔が広がり、衝突が少なくなります。これにより、熱エネルギーの伝達が減少し、温度が下がります。これが、山の頂上が寒い理由です。ポテトチップスの膨張：飛行機の中でポテトチップスの袋が膨張するのはなぜでしょうか。これもまた、気圧の変化によるものです。飛行機が上昇すると、機内の気圧は外部の気圧（より低い）に調整されます。袋の中の空気は、外部の気圧が下がると膨張します。これが、ポテトチップスの袋が膨張する理由です。以上のように、気圧と温度の関係は、我々の日常生活の中で経験する多くの現象を説明します。これらの原理を理解することで、我々は自然現象をより深く理解し、それを利用して新たな技術や応用を開発することができます。これは、科学の本質的な目的であり、その価値を示しています。このことを理解することは、科学的な思考と探求の重要性を理解する上で非常に有用です。このような視点から見ると、科学は我々の日常生活に深く根ざしており、我々の未来を形成する重要な要素であると言えます。～～～～～ 東大ノ秋書堂次の問題意識❸です、日ごろから体験などを思い出して、「何故だろう？」と考えることから始まります。❸ 光合成→ 植物、二酸化炭素を食べて、 太陽、水分、葉、水素、酸素実験→原理→人口光合成→ 水素、水、✖二酸化炭素（トヨタ）解答例：タイトル：光合成とその応用：人工光合成科学的な探求は、自然界の現象を観察し、その原理を理解することから始まります。その一例として、植物の光合成を考えてみましょう。光合成の原理：植物は、太陽の光、水、二酸化炭素を利用して光合成を行います。この過程で、植物は二酸化炭素を「食べ」、酸素を放出します。この現象は、植物の葉の中で行われ、水素と酸素に分解された水分が再結合して酸素を生成します。人工光合成：この自然の原理を理解することで、我々はそれを応用して新たな技術を開発することができます。例えば、人工光合成はその一つです。人工光合成では、水と二酸化炭素を利用して、太陽の光エネルギーを化学エネルギーに変換します。これにより、持続可能なエネルギー源として利用することが可能となります。応用と発展：人工光合成の技術は、さまざまな産業での応用が期待されています。例えば、トヨタはこの技術を利用して、水素を生成する研究を行っています。この水素は、燃料電池車のエネルギー源として利用することができます。以上のように、科学的な探求と理解のプロセスは、自然現象の観察から始まり、その原理を理解し、それを応用して新たな技術を開発することができます。これは、科学の本質的な目的であり、その価値を示しています。このことを理解することは、科学的な思考と探求の重要性を理解する上で非常に有用です。このような視点から見ると、科学は我々の日常生活に深く根ざしており、我々の未来を形成する重要な要素であると言えます。～～～～～ 東大ノ秋書堂
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