関数を「動かす」：教科書のグラフを自分のパソコンで
y=ax+b、y=ax²、y=sin(x)。教科書で見るあのグラフを、係数をスライダーで操作しながら実時間で動かす。Google Colab で15分。
三角関数で円を描き、ドレミを鳴らす
sin と cos で円が描ける。さらに sin は音にもなる。数学と音楽が同じ式で表現できることを体感する回。
落ちる・跳ねる・揺れる：物理シミュレーター
F=ma の方程式が、画面の動くオブジェクトとして見えてくる。自由落下・斜面・振り子の3パターンを実装。
太陽系を回そう：万有引力とケプラーの法則
万有引力とニュートン運動方程式から、惑星の公転軌道を自分のパソコンで計算する。ケプラーの3法則を可視化。
音の波を分解する：フーリエ変換で和音の正体を暴く
和音をマイクで録音 → FFTで周波数に分解 → 各音の正体を見る。高校物理「波の重ね合わせ」を実装。
自分の研究テーマでデータ分析：探究学習を Python で
公開データを使って、自分が立てた仮説を検証する。総合学習・探究学習で評価される研究を、Python で進める手順。
機械学習入門：scikit-learnでアヤメ分類
機械学習の世界で最も有名な「アヤメデータセット」で、3品種を識別するモデルを15分で作る。
画像処理：OpenCVで顔認識
自分の写真をPythonに渡して、顔の位置を検出。さらにモザイク化や絵文字置き換え、画像処理の基本を。
自然言語処理：感情分析を作る
「この文章はポジティブ/ネガティブ」を判定するモデルを、自分のレビューデータで学習させる。Bag-of-Words からロジスティック回帰、評価まで実際に動かして「機械は文章の意味をどう数字にするか」を体験する。
量子力学の波動関数を可視化する
高校物理の「量子論入門」を、Pythonで波動関数として可視化。無限井戸ポテンシャルの定常状態をシュレーディンガー方程式から数値的に解いて、エネルギー準位がn²に比例することを実際に確かめる。
化学反応のシミュレーション：分子衝突から反応速度まで
教科書の「反応速度は温度で速くなる」を、実際に分子を動かして確かめる。衝突理論・活性化エネルギー・アレニウスの式が、絵と数値で繋がります。
自分の研究をLaTeXで論文化
数式が綺麗に出る論文組版ソフト LaTeX。Overleaf を使って、自分の研究を「本物の論文」の形式で発表する。
核分裂連鎖反応をPythonで動かす：中性子・臨界質量・元素別比較
教科書の「連鎖反応」を、自分のパソコンの中で実際に起こします。中性子をランダムウォークさせ、原子核に当たれば分裂、新しい中性子が飛び出す。U-235・Pu-239 などの元素別に、なぜ天然ウランでは爆発しないのか、なぜ臨界質量があるのかが、絵と数字で見えてきます。
ソートアルゴリズム発明史：なぜ世界には何十種類もの並べ替えがあるのか
バブルソートから 2022 年の Powersort まで。「並べ替え」だけで、なぜこれほど多くのアルゴリズムが発明され続けるのか。100万要素を並べる時間が、O(n²) と O(n log n) でどれくらい違うのか。実際に走らせて目で見ます。
探索アルゴリズム入門：線形検索からベクトル検索・量子探索まで
「データの中から欲しいものを見つける」ための工夫の歴史。線形 O(n) → 二分 O(log n) → ハッシュ O(1) → BFS/DFS → A* → chatgpt を支えるベクトル検索、そして量子コンピュータの Grover アルゴリズムまで。
計算理論の地平：P vs NP・近似アルゴリズム・最近の発見
「世界で最も重要な未解決問題」P vs NP から、現代の確率的データ構造、そして 2010〜2020 年代の新発見まで。コンピュータサイエンスの「これからの 10 年」を、自分の手で動かして体感する。
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