「わかる」と「よくする」を行き来する学問（高校生向け・理工学編）
EE式 RQ入り口3型 × RQ出口4型で“しくみを理解し、よりよく設計する”

■ はじめに

理工学は、「わかる」と「よくする」を行き来する学問です。

まず、「どうなっているのか」を理解する。
そして、「どうすれば、もっと良くなるか」を考える。

この往復こそが、理工学の学びの中心にあります。

スマホがつながる仕組み。
電車が安全に走る仕組み。
エアコンが部屋を快適に保つ仕組み。
信号機やエレベーターが、当たり前に動く仕組み。

理工学に興味がある人は、ものづくり番組や科学番組を見ていて、

• なぜ、この形なんだろう？
• どうして、こうすると上手くいくんだろう？
• もっとムダを減らせないかな？

と考えたことがあるかもしれません。

つまり理工学は、
「どうなっているかを理解する力」と
「どうすれば良くなるかを考える力」
を行き来する学問なのです。

◆ 理工学は「公式を覚える学問」ではない

理工学というと、数式や公式、プログラミングなど、
「難しそう」というイメージを持つ人も多いかもしれません。

でも本当に大切なのは、公式そのものではありません。

• なぜ、この仕組みはうまく動いているのか？
• どこにムダやロスがあるのか？
• 条件を変えると、結果はどう変わるのか？

理解 → 改善 → さらに理解
この循環こそが、理工学の思考です。

そこでEEでは、探究の流れを次の2ステップに整理しています。

この2つがつながると、誰でも深い探究ができます。

1. EE式 RQ入り口3型（理工学編）

理工学の探究は、次の3つの入り口から始まります。

① 仕組み・構造発見型

「これは、どんな仕組みで動いているのか？」
部品・構造・流れを整理し、まず“わかる”状態をつくる入り口です。

② 性能・効率改善型

「どうすれば、もっと良くできるのか？」
時間・エネルギー・安全性・コストの改善を考える入り口です。

③ 社会実装・応用設計型

「この仕組みは、社会でどう役立つのか？」
実際の利用場面まで考える、理工学らしい入り口です。

2. EE式 RQ出口4型（理工学編）

理工学の探究では、
「気づき」をそのまま終わらせず、分析できる問いに変えることが重要です。

EE式では、理工学の問いを次の4つの「出口型」に整理します。
この型を使うことで、感覚的な疑問を、説明・検証・設計につながる問いへと発展させることができます。

• 比較型：条件や設計を比べて、「何がどう違うのか」を明らかにする
• 相関型：数値や性能の関係を調べ、「どの要素が影響しているか」を探る
• 因果型：仕組みや原理に注目し、「なぜその結果が生まれるのか」を説明する
• 構造型：部品・工程・人・環境の組み合わせから、「全体はどう成り立っているか」を読み解く

理工学の探究では、
1つの問いが、複数の出口型を行き来することも珍しくありません。

たとえば、
「なぜ効率が下がるのか（因果）」を考えながら、
「条件を変えるとどう違うか（比較）」を調べ、
「全体の設計を見直す（構造）」へ進んでいく。

この行き来そのものが、理工学的思考です。

3. 理工学 × 探究RQ20選（理工学編）

ここでは、理工学の代表的な4分野について、
身近なテーマから考えられる探究RQを20問紹介します。
それぞれの問いには、EE式RQ出口4型（比較・相関・因果・構造）の視点を付けています。

🟦 情報・データ・AI系（6）

• スマホの通知頻度は、集中力や作業効率にどのような影響を与えているのか？（比較／相関）
• 同じ情報でも、表示方法（文字・図・色）によって理解度はどう変わるのか？（比較）
• AIの画像認識は、どの条件で精度が下がりやすいのか？（因果）
• 学校の時間割や提出物管理を最適化すると、ムダな作業時間はどれくらい減らせるのか？（構造）
• データ量が増えると、処理時間やエラー率はどのように変化するのか？（相関／因果）
• 人が「使いやすい」と感じるアプリの構造には、どんな共通点があるのか？（構造）

🟩 機械・システム・ロボット系（5）

• 同じ目的の装置でも、構造の違いによって効率や安全性はどう変わるのか？（比較）
• なぜ機械は、特定の場所から故障しやすいのか？（因果）
• 摩擦や振動を減らすと、装置の寿命や性能はどの程度向上するのか？（相関）
• 人の動きをまねたロボット構造は、どんな利点と限界を持つのか？（比較／構造）
• 日常で使われている機械は、どのような安全設計の組み合わせで成り立っているのか？（構造）

🟨 材料・化学・物性系（4）

• 同じ用途でも、材料の違いによって強度・重さ・耐久性はどう変わるのか？（比較）
• 温度や湿度の変化は、材料の性質にどのような影響を与えるのか？（因果）
• 軽くて丈夫な材料には、どんな構造的特徴があるのか？（構造）
• リサイクル材料と新品材料では、性能やコストにどのような差があるのか？（比較／相関）

🟥 エネルギー・環境工学系（5）

• 家庭内のエネルギー消費は、どの行動によって最も左右されているのか？（構造）
• 断熱性能を高めると、冷暖房エネルギーはどの程度削減できるのか？（相関）
• 再生可能エネルギーは、どんな条件下で最も効率よく使えるのか？（比較／因果）
• エネルギーの「つくる・ためる・使う」は、どんなバランスで最適化できるのか？（構造）
• 技術の選択によって、CO₂排出量やコストはどう変わるのか？（比較／相関）

4. 探究 → 志望理由書・学部選び

理工学の探究を通して見えてくるのは、
「答えを覚える力」ではなく、「仕組みを理解し、よりよく考え直す力」です。

たとえば、

• なぜうまく動いているのかを分解して考える
• どこにムダや課題があるのかを見つける
• 条件を変えたら結果はどう変わるかを試す
• 全体として、より良い仕組みに組み直す

こうした思考の積み重ねが、理工学の探究です。

この経験は、そのまま志望理由書や面接で語れる強みになります。

たとえば、次のような一文につながります。

理工学の探究を通して、
「仕組みを理解すること」と「より良く設計し直すこと」は、
別ではなく、連続した思考であると気づきました。

この一文は、
「なぜ理工学を学びたいのか」を、具体的な思考経験として伝えられる表現です。

理工学の探究は、次のような学部・学科と強くつながります。

• 理工学部・工学部
• 情報科学・情報工学系
• 機械工学・電気電子工学系
• 材料工学・応用化学系
• エネルギー・環境工学系

「身の回りの仕組みを理解し、より良くしたい」という関心は、
そのまま将来の学びや研究テーマへとつながっていきます。

5. まとめ

• 理工学は、「わかる」と「よくする」を行き来する学問。
• 身の回りの仕組みそのものが、探究の出発点になる。
• 比較・相関・因果・構造の視点で、問いを深められる。
• 探究の経験は、志望理由書や進路選択の軸になる。

理工学は、
世界をそのまま受け取る学問ではありません。

「なぜ、こうなっているのか？」と立ち止まり、
「どうすれば、もっと良くできるか？」を考え続ける。

その積み重ねが、
社会を支える技術や仕組みを生み出してきました。

理工学の探究は、
未来の社会を、少しずつ設計し直していく学びでもあります。

🔔 次回予告｜国際関係編

「世界で起きていることは、本当に“遠い国の話”なのでしょうか？」

戦争、難民、貿易摩擦、国際協力、環境問題、感染症、AIの国際ルール…。
ニュースで毎日のように耳にする国際問題。

でもそれは、
私たちの生活・進路・将来の選択と、確実につながっています。

国際関係の探究は、

• なぜ国と国の対立は生まれるのか
• なぜ協力できる場合と、できない場合があるのか
• 世界のルールは、誰がどのように決めているのか

を、
感情や印象ではなく、「構造」と「関係性」から読み解く学問です。

次回は、EE式RQ入り口3型 × RQ出口4型を使って、

• 国際関係の探究は、どこから始めればよいのか
• 高校生の身近な疑問を、どう世界につなげるのか
• 国際系学部・志望理由書にどう結びつくのか

を、具体例つきで整理します。

次回：
「国際関係は、“世界のニュース”ではなく“関係の科学”である」

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