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高校数学×情報I×探究授業・大学入試対策のための
確率統計・情報I基礎理論問題集

著者	名塩　隆史
判型	B5判、280頁
ISBN	978-4-87783-611-5
価格	本体2,400円
発行日	2024年9月20日（初版第1刷発行）
備考	ダウンロードサービス：学習に使えるサンプルファイル

本書について

本書は、最新の学習指導要領および大学入学共通テストでの出題項目として追加された「情報I」および「数学Bの確率統計（確率分布と統計的な推測）」の基礎理論の解説、および理解を深めるための演習問題を収録した参考書兼問題集です。著者の勤務校で実際に行った授業の教材および独自で制作した定期試験問題に加筆を行ったもので構成されています。

第I部は「確率統計と推定・検定」について、諸公式の証明と解説、各種演習問題に加えて、乱数を用いたシミュレーションに基づく実験結果と表計算の過程を掲載しています。

第II部は「情報I」の基礎理論について、理解すべき概念を簡潔に解説しています。特に各種計算法の原理について詳しく触れていて、大学入試を念頭に覚えておくべき用語についても整理しています。

第III部は「Pythonプログラミング」について、大学入試対策としてマスターすべき基本構文集、著者が作成したPythonのコード読解問題集、更なる応用例として「画像データのデジタル化」の実装コードで構成されています。

サポートサイトに、書籍内で紹介したPythonコードや表計算シートのファイルを掲載しますので、併せてご利用ください。

内容見本PDF

目次

• はじめに～探究としての情報学習
• 第I部 確率統計と推定・検定
• 第1章 確率統計の基礎～期待値・分散の諸公式
  • 1.1 基本的な統計量の復習（分散と標準偏差）
  • 1.2 確率分布と期待値
  • 1.3 分散と標準偏差
  • 1.4 「独立」の概念（復習）
  • 1.5 和と積の期待値・分散
  • 1.6 二項分布（最重要）
  • 1.7 表計算によるシミュレーション（期待値と分散・二項分布）
  • 1.8 要点の整理（期待値・分散の諸公式）
  • 1.9 演習問題（定期試験問題）
• 第2章 正規分布と標本平均の分布
  • 2.1 確率密度関数
  • 2.2 正規分布と標準化
  • 2.3 標本平均
  • 2.4 表計算によるシミュレーション（正規分布と標本平均）
  • 2.5 要点の整理（正規分布・標本平均）
  • 2.6 演習問題（定期試験問題）
• 第3章 推定と検定
  • 3.1 母平均の推定と信頼区間
  • 3.2 標本比率の標準偏差と母比率の推定
  • 3.3 仮説検定
  • 3.4 要点の整理（推定と検定）
  • 3.5 演習問題（定期試験問題）
• 第II部 情報の基礎理論
• 第4章 論理回路と数学での論理
  • 4.1 基本の論理回路と真理表
  • 4.2 2進数の加算回路とNAND回路の複合回路
  • 4.3 「ならば」を表す回路と数学での論理
  • 4.4 演習問題（定期試験問題）
• 第5章 PCでの計算とデジタル化
  • 5.1 PCでの数の表記法
  • 5.2 コンピュータの仕組みと計算
  • 5.3 情報量（bitとByte）と文字コード
  • 5.4 音声データ
  • 5.5 画像データ
  • 5.6 圧縮技術
  • 5.7 演習問題（定期試験問題）
• 第6章 Webページの作成と仕組み
  • 6.1 Webサイトの仕組み
  • 6.2 Webサイトのファイル構造
  • 6.3 Webページの作成・HTMLの基礎
  • 6.4 演習問題（定期試験問題）
• 第7章 ネットワーク技術
  • 7.1 ネットワークとTCP/IPモデル
  • 7.2 インターネットとIPアドレスの仕組み
  • 7.3 誤り検出符号と暗号の仕組み
  • 7.4 演習問題（定期試験問題）
• 第8章 データの分析とAI（機械学習）概論
  • 8.1 基本の表計算スキル
  • 8.2 基本の統計量（四分位数・相関係数）
  • 8.3 統計の読解問題（散布図相関行列）
  • 8.4 データベースと時系列データ
  • 8.5 モデルとシミュレーション（待ち行列）
  • 8.6 AI（機械学習）概論（回帰分析・クラスタリング）
• 第9章 「情報」と情報モラル・社会のシステム構造〜レゴシリアスプレイメソッドを通じて学ぶ
  • 9.1 「情報」の定義
  • 9.2 「レゴ®シリアスプレイ®」メソッド
  • 9.3 情報の特性と情報モラル
  • 9.4 演習問題（定期試験問題）
• 第10章 情報社会の重要語
  • 10.1 知的財産権
  • 10.2 個人情報
  • 10.3 情報漏洩
  • 10.4 情報技術
  • 10.5 「メディア」の概念と情報セキュリティの3要素
  • 10.6 演習問題（定期試験問題）
• 第III部 Pythonコードの読解演習と画像処理
• 第11章 Pythonコードの読解演習
  • 11.1 Pythonコードの重要例題集
  • 11.2 Pythonコード読解演習
  • 問題11.1（配列の最小値と順位付け・基本構文の総復習）
  • 問題11.2（1000円以内での購入個数・2重for文・while文）
  • 問題11.3（カレンダー・while文と関数の定義）
  • 問題11.4（部品から作られる製品の最大個数・2重for文と関数の定義）
  • 問題11.5（環状線の鉄道運賃表の作成・配列と関数の利用）
  • 問題11.6（3乗根の2分探索による近似値計算・while文）
  • 問題11.7（0-1配列の作成・購入金額の最適化・2進展開とwhile文）
  • 問題11.8（カードシャッフル・配列の入れ替え）
• 第12章 画像処理入門
  • 12.1 Numpy入門と2次元配列
  • 12.2 画像の作成とダウンロード
  • 12.3 写真データのアップロードと解像度・明るさの調整
  • 12.4 画像の階調
  • 12.5 グレースケール変換
• 参考文献