シュレディンガーの猫 ~クイズと論理的思考~

河合です。今年度は高校3年生の担任をしています。昨年の高3生が卒業して3ヶ月。私にとって初めて受験指導をした卒業生たちは、コロナ禍に負けず大学生活を謳歌しているのでしょうか。時々、彼女たちのことを思います。早いもので、もうすぐ7月ですね。さて、久しぶりに百人一筆を担当します。今回は「ロジカルシンキング」についてお話したいと思います。

生徒の皆さん、突然ですが…

自分たちが大人になったとき(或いは、大人になるにつれて)、どのような能力が要求されると思いますか?

人々のお役に立つために

誰かを守り支えていくために

自分らしく生きていくために

どんな能力が身についていれば、幸せな人生を送ることができるのでしょうか。色んな意見があると思いますが、私は「ロジカルシンキング」がその答えの一つであると思っています。少なくとも、私の周りで幸せを掴んでいる方々は、この能力に長けている方が多いように感じています。

社会に目を向けると、企業の採用試験、経営戦略の立案・プレゼンテーションなど、実に様々な場面でロジカルシンキング、すなわち論理的思考力が要求されることがわかります。

特に、社会で新しい価値を創造していくためには、多くの人を巻き込んで仕事を推進していく必要が出てきます。もちろん、日頃から周囲の方々と協力して積極的にコミュニケーションをとる姿勢が重要なのは言うまでもないのですが、どこかで必ず自分の意思をはっきりと伝え、「相手を説得する(納得させる)力」が必要となってくるのです。仕事に限定せずとも、「自分の進むべき道・人生の選択を間違えない力」の要素の一つとして、このロジカルシンキングを磨いておくことに十分意味はあるはずです。

私は普段は数学を教えていますが、授業や課題を通じて、よく「どんな考え方なの?」と生徒に尋ねます。質問にくる生徒にも、同じことを聞きます。
信愛生の皆さん、普段の授業や課題に取り組む際、「きちんと自分の頭で考え抜く」ことができているでしょうか。

難しい問題に直面したとき、問題の捉え方を変えたり、状況を整理してみてください。きっと、違う視界が開け、解けるようになる問題も多くなっていくハズです。思考から逃げないようにしてほしいです。これから、期末試験が始まりますが、ぜひとも「思考力」を磨きながら勉強してくださいね。

 

それでは、ここで有名なクイズを一つご紹介します。時間のあるとき、挑戦してみてください。

 

1935年オーストリアの物理学者エルヴィン・シュレーディンガー博士が発表した論文の中に、【シュレディンガーの猫】という思考実験があり、このクイズはそれを応用したものです。最初はかなり難しく感じるかもしれませんが、友だちやご家族と紙に書き出したりして、う~んと悩みながらでも考えてみてください。

★問題

1〜5の番号が書かれた5つの箱があり、左から1,2,3,4,5の順で一列に並んでいる。この箱のどれか1つに猫が隠れている。猫は夜になると必ずひとつだけ隣の箱に移動する。朝になった時、飼い主は1つだけ箱を調べることができ、そこに猫がいるかどうか確認できる。飼い主は1週間以内に猫を見つけることができるだろうか?理由をつけて述べよ。

※ 以下、答えです

 

 

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★ 答え・ ・・ 「できる」 最適な行動により、遅くとも6日目には猫を発見することができる(以下、解説です)

この問題を解くカギは、「移動する猫」と「確認する飼い主」の非対称性にあります。
両者が移動・確認するのはともに「1つの箱」ですが、その選択肢には大きな差異が存在します。
猫が移動するのは「今いる場所の隣の箱」に限られますが、飼い主は「どの箱」でも調べられる。これが突破口になります。

 

・・・難しいですね。。。簡単な例で考えてみましょう!

【簡略化・具体化】「3つしか箱がない場合」

最適なのは、1日目に中央の「2」の箱を確認することです。もしここで猫が見つからない場合、猫は「1」「3」のどちらかの箱に隠れています。
なので、2日目も「2」の箱を確認すれば必ず猫を見つけることができますね。

「箱を調べたが猫はいなかった」ということに悲観的にならず、その事実そのものが、非常に大きな情報になります。このように考えると、最初から猫のいる位置を当てようとするのではなく、「猫がいる可能性のある箱」を少しずつ排除していくような戦略をとれば、最終的に必ず猫を見つけることができると捉えればよいのです。

生徒の皆さんは受験性複雑な問題に直面したとき、次のような3つの対処方法をもっておくと良いですよ。(数学の難題でも同様のアプローチが可能です)

➀簡略化・具体化
②仮定
③場合分け

➀によって、大抵何かしらのヒント・規則性が得られることができ、解決に近づきやすくなります。②で自分なりの仮説を立て、③であれこれ検証するといった感じです。

先ほどの➀の結果から、1日ごとに猫は必ず「偶数の箱」から「奇数の箱」へ、
あるいは「奇数の箱」から「偶数の箱」へ移動することがわかるので、箱の偶奇に注目して場合分けしてみましょう。

【仮説・場合分け】

・1日目に猫が「2」「4」の箱にいる場合

1日目:
「2」の箱を調べる。
「2」に猫がいる場合、ここで終了。
「2」に猫がいない場合、「4」に猫が隠れている。

2日目:
「3」の箱を調べる。
猫が「4」から「3」に移動した場合、ここで猫を発見。
しかし、猫が「4」から「5」に移動した場合、当然ですが猫は見つからない。

3日目:
「4」の箱を調べる。
2日目でも猫が見つからなかった場合、猫は必ず3日目には「4」の箱にいる。

これにて、猫を見つけることができました。

整理すると、猫が1日目に「2」「4」の箱に隠れている場合は、
「2」→「3」→「4」の順で箱を調べることで、遅くとも3日目には猫を発見できること判明。

・1日目に猫が「1」「3」「5」の箱にいる場合

2日目に猫は「2」「4」のどちらかにいることになります。ということは、
ここから先は、さっきの「猫が「2」「4」の箱にいる場合」と同じ戦略が使えるはず。

1日目「2」
2日目「3」
3日目「4」

の順で箱を調べて猫が見つからなかった場合、猫が1日目に隠れていたのは「1」「3」「5」のいずれか。
そして、この時点(3日目の朝の確認終了時)で猫が隠れているのも「1」「3」「5」のいずれかです。

ということは、4日目の朝、猫は「2」「4」のどちらかに隠れていることになる。ここから1〜3日目と同様に、4日目「2」 → 5日目「3」 → 6日目「4」と調べることで、遅くとも6日目には確実に猫を見つけることができる。

 

これが答えです。・・・文章にすると、わかりにくいかもしれませんね。ぜひ、表などを書いて視覚化し、思考の助けとすればよいでしょう。ぜひ、やってみてください。
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少し疲れたときに… 岩下拓也

こんにちは。最近暑くて早くも夏バテがきている岩下と申します。

先日、信愛フェスタが実施されました。ご来場して頂いた児童・保護者の皆様、ありがとうございました。その信愛フェスタで、GAC(グローバルアクティビティクラブ)が、水のりでスノードームを作る体験をしていました。

私もスノードームを作ってみたかったなあと思っていたら、私のクラスのGACに所属している生徒が、作ったスノードームをプレゼントして頂きました(ありがとうございます)。それがこちら。↓

信愛ペンギンがスノードームの中にひょっこりぶら下がっていますね。

後ろから見るとこんな感じに。↓

毎日、少し疲れたなあというときに、このスノードームをひっくり返して、キラキラと水中で舞う星を眺めてリラックスしています。

高校3年生は勝負の暑い夏がやってきます。日常の中にふとしたリラックスアイテムがあるといいですね。

 

バレーボール大会の次は… 片岡ちか

今週は行事いっぱいのお楽しみウィークでした。6/15,6/16のバレーボール大会の次は6/17遠足!のはずでしたが、高校2年生は緊急事態宣言延長のため、海遊館へは行けませんでした(泣)。代わりに各クラスで映画を見たり、和歌山市内にお出かけしたり、水遊びをしたり、とレクリエーションの一日でした。行きたかった海遊館へは行けなかったものの、クラスでめいいっぱい楽しむ一日になったのではないでしょうか。高校2年生は秋には修学旅行を予定しています。色々なところで我慢を強いられることが多い中、コロナの状況も落ち着いて、どうか修学旅行は行けますようにと心から祈るばかりです。

校内バレーボール大会   山本 哲耶

こんにちは。
昨日に引き続き校内バレーボール大会でした。勝ち残ったベスト8のクラスが優勝目指してトーナメントを戦いました。多くの試合がフルセットにもつれ込む好ゲーム連発で、頑張っている皆を優勝にしてあげたいくらいでした。試合に出て頑張る生徒達、コートサイドで祈るように応援する生徒達。クラス一丸とはこのことかと思うほど、集中し大声を出して頑張っていました。その懸命な姿を見ていて本当に感動する1日でした。

優勝したH1G組の皆さんおめでとうございます。その他のクラスも感動の試合をありがとうございました。バレーボール部の皆さん大会運営に携わってくれてありがとうございました。

 

梅雨とバレーボール       辻 慶一

梅雨入りしていますか???

なんか微妙な感じがしますね・・・自然の力には勝てないのは十分に理解してはいるものの個人的には「梅雨」の時期は大っ嫌いです!!

身体のベタベタ感といい、変な汗が出ますし、不快感の塊です!

早く時が過ぎればいいですね。

検査をしたわけではないですが、雨アレルギーがあるのではないかと、自分では感じています。毎回とは言わないまでも、雨が降る前に体調を崩すことが多々あり、クシャミや鼻水が出現してくるのです。以前に花粉症のつぶやきをしたことはあるのですが、僕は年中何かしらのアレルギー反応を示しており、一度アレルギー検査を行いたいと考えています。

 

さて、本日は校内バレーボール大会が開催されました。昨年はコロナ関係のため未開催となり、一昨年は残念ながら早い段階での敗退となりました。今年は最後の大会となりましたので、選手たちもいつも以上に気合が入り根性を見せてくれて何とか明日の準々決勝進出を決めてくれました!!

我々H3H(スポーツクラス)は、クラス全員で応援し全員で戦っています。雰囲気が良い・笑顔が良いなど、良いところを書き出せばキリがないくらい最高のクラスです!(笑)

勝って当たり前かと思われるかもしれませんが、そう簡単に勝てないのは選手たちがよく知っているので、明日の試合もクラス一丸となり全力で戦います!!

応援お願いします!!

中学校・ドッチボール大会     田福克裕

本日、月曜日は中学生のドッチボール大会を実施しました。

明日より2日間は、高校生のバレーボール大会を実施します。

 

他の行事同様に、昨年は実施出来なかった為、初参加の中学高校1年生同様に、各2年生も初めてとなりました。

 

体育の授業で練習を実施してきました。

また放課後に、猛特訓をしていたクラスもありました。

ドッチボールは、各クラス団結して、思いっきり楽しんでくれていました。

明日の、バレーボールでも頑張ってほしいと思います。

 

バレーボール大会 高木智視

6月15日、16日はバレーボール大会です。みんな放課後になると、汗いっぱいになって、練習しています。去年はコロナで中止になりましたが、今年はなんとか実施できそうです。コロナなどがあると、日常生活があたりまえではないことをしみじみと感じます。大会当日はいつも真剣そのものですね。クラス一丸となって真剣になれる。やっぱり、勉強でもスポーツでも真剣になっている姿は見ていて「美しい」ですね。がんばってください。

かえるのうた 片平菜乃花

みなさんこんにちは。社会科の片平です。
毎日暑く、「もう夏だな~」と実感します。

さて、夏が近づくと活発になる生き物の1つにカエルがいます。
私の家のすぐ横には田んぼがあり、毎晩カエルの鳴き声を聞きながら眠りについています。
ある晩もカエルの鳴き声をボーっと聞いていて、ふとあることに気が付きました。
カエルは鳴き始めてしばらくすると、一斉に鳴き止んで静かになる瞬間があるのです。そしてまたしばらくすると、ゲコゲコと元気な声で鳴き始めます。さらにそれぞれのカエルの声は、微妙にずれて聞こえるのです。
なぜ全員で鳴き止むのか、そしてなぜ微妙にずれて鳴いているのかが気になって調べてみると、カエルの鳴き声に関する興味深い研究結果を発見しました。

そもそも、カエルが鳴くのはオスがメスを呼ぶためだそうです。なので、ゲコゲコ鳴いているカエルたちはみんなオスだったのですね。
筑波大学と大阪大学の研究によると、まずニホンアマガエルはメスを呼ぶためにオスが1秒間に約3回「クワッ」と鳴くそうです。オス3匹を1匹ずつ飼育箱に入れて並べて鳴き声を分析したところ、最初は声が重ならないようにタイミングをずらして「輪唱」し、平均約25秒後に全員が鳴きやみ、平均約5分後に再び「輪唱」を始めたとのことです。
こうしたカエルの鳴き方は、自然界における生物の群れのふるまいを模した「群知能」と呼ばれる人工知能に応用され、すべてのものがネットにつながる「IoT社会」実現のヒントになりうるとして注目されているのだそうです。

普段何気なく聞いているカエルの鳴き声が、高度な技術に応用されるかもしれないということに大変驚きました。
しかも、「かえるのうたが~」で始まる『かえるの合唱』という歌は輪唱の曲として有名ですが、カエルそのものが輪唱していたとは!

みなさんも、ぜひカエルたちの輪唱に耳を傾けてみてくださいね。

信愛brass!!

みなさんこんにちは。今年も中3の東です。
遅くなりましたが、新入生のみなさん、ご入学おめでとうございます。
突然ですが、私が顧問をしている吹奏楽同好会のお知らせです。わかば祭や信愛フェスタで演奏の機会をいただいているので、聴いてくれた人もいるかもしれませんね。

今日は吹奏楽で使われる楽器のうち、木管楽器と呼ばれる楽器を少しだけ紹介します。知っているものはあるでしょうか。

↑フルート 吹奏楽で一番高い音を演奏します。鳥のさえずりや風の音をイメージさせる、さわやかな音が鳴ります。横向きに構えて吹くので、慣れるまでは肩こりに悩まされます。

↑クラリネット 黒い木の菅にシルバーのキーが複雑に並んでいてかっこいい見た目ですが、丸くて暖かい音がします。このパートを担当すれば席はステージの最前列です。

↑サックス いろんな形がありますね。左からソプラノサックス、アルトサックス、テナーサックス、バリトンサックスといいます。ジャズなどで活躍する、おしゃれなメロディが似合う楽器です。演奏している姿もとってもかっこよく見えます。

↑オーボエ クラリネットとよく似ていますが吹き口がちがいます。世界で一番難しいとギネスブックにも載っている楽器です。機会があればチャレンジしてみてください。

↑ファゴット 木の暖かい音色がします。担当する音域は低いですが、値段は高いです。ほしいのですが手が出ません。

発足して約4年のまだまだ新しい同好会で、フルート、クラリネット、サックスしか学校にはありませんが、ぜひ本物を見に来てくださいね。毎週月曜と土曜の放課後、音楽室で練習しています。

便利な時代+地道な努力    北野 正和

 先週、伝説のバンド、クイーンを描く3年前に大ヒットした伝記映画『ボヘミアン・ラプソディ』が地上波初放送されていました。久しぶりにこの映画を見て、昨年の自粛中のことを想い出しました。当時皆さんと同世代の中学3年だった私の甥が、若者では珍しくこの映画にはまり、始めてさわるピアノでこの曲のイントロ部分を練習し、完全コピーして弾いてくれました。動画を見て練習したそうです。今は便利な時代ですね!興味のあることは動画で学ぶことができます。今の若者はうらやましいなぁ…と思いきや、動画で学ぶことはできても、練習だけはコツコツ毎日、自粛中に何時間もしていたようです。やっぱり、便利な世の中になった今も、この地道なところだけは昔と変わっていないようですね(笑)。
 さて、今年の職員室での私の席は、隣が藤田先生、前が東先生、斜め前がアレン先生です。そうなのです!英語の先生に囲まれているのです!!当然、毎日、英語が私の頭の上を飛び交っていています。しかし、残念ながら私は、なかなかその会話についていけていません(泣)。昔から英会話を勉強できたらいいなぁと思っていましたが、なかなか実行せずに現在に至ってしまったことを今になって後悔しています。
 そんな中、アレン先生が、毎日の通勤時間に英会話を聞いてみてはとアドバイスして下さいました。そうなのです!今は便利な時代なのです!その気になればいつでも学ぶことができるのです。頑張って通勤時間を利用して、勉強するようにしています。(すぐに、睡魔との戦いに負けてしまいますが…(泣))しかし、4月から2ヶ月経ちますが、なかなか力がつきません…。そうでした。聞いているだけじゃ力がつかなかったのですね。地道な努力が必要だったのでした!アラフィフの私も、若者には負けてられません!(笑)今後は地道な努力をして、今年度中に何とか会話に参加できたらいいなと密かに目標をたてています!