|| 英語(English)
学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 その他
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
その他科目
その他
物理学基礎実験
Basic Experiments in Physics
1 G951-01 2021年度
4期(後学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.力学 2.電磁気学 3.波動 4.演示実験 ・物理学実験に関する基礎的な事項を取り上げ、実験器具の基本的な操作法と安全上留意す べきことを体験的に理解する。 ・コンピュータを用いた実験結果のデータ処理法を理解する。 ・物理学実験を計画・実施し、その結果を分析・報告することができる。 ・中学校、高等学校における理科の授業において、物理実験を立案、実施、指導することが できる。
授業の概要および学習上の助言
中学校(理科)及び高等学校(理科)の教員志望者を主な対象とした科目である。物理学分野の基礎的な実験を取り上げ、そ の学習を通して、中学や高等学校で物理学分野の実験を担当するために必要な実験器具の操作方法や安全、コンピュータを用 いたデータ処理法に関する知識を習得する。中学校(理科)及び高等学校(理科)における実験授業の実施法を体験的に学習 する。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:物理学基礎実験[金沢工業大学] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
中学校、高等学校などで物理を指導するには、教える内容よりも一段階掘り下げた深い内容の理解が必要となる。高校範囲の 物理の知識は最低限必要であるので、各自、十分に高校物理を復習してから実験に臨むこと。本実験では高等学校物理の指導 要領の範囲にとどまらず、力学では角運動量保存の法則、電磁気学ではマクスウェルの方程式などを理解した上で、高等学校 における物理の指導に有用な知識を実験を通じて習得する。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
I,J,K,L,Q,R,S 実験指導書を読み、器具・装置を適切に使用して実験を実施することができる。
I,J,K,L,Q,R,S コンピュータを用いて実験結果のデータを処理できる。
I,J,K,L,Q,R,S 実験結果を適切に考察し、公式、法則などを説明することができる。
I,J,K,L,Q,R,S 物理現象の理解に役立つ実験を準備・計画し、その実施を指導することができる。
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 0 0 60 20 0 0 20 100
指標と評価割合 総合評価割合 0 0 60 20 0 0 20 100
総合力指標 知識を取り込む力 0 0 10 0 0 0 0 10
思考・推論・創造する力 0 0 10 5 0 0 0 15
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 15 5 0 0 5 25
発表・表現・伝達する力 0 0 15 10 0 0 5 30
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 10 0 0 0 10 20
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験
クイズ
小テスト
レポート 各週に実施した実験内容を他人が読んで理解できるよう的確にレポートにまとめる。物理公式・法則と実 験目的との関係が正確に理解できているかが評価の上で重要である。
成果発表
(口頭・実技)
最終週では、中学、高等学校における物理分野の学習指導に用いるのに適当な演示実験を立案し、発表す る。14週にわたって実施した物理実験を改良したものでもよいし、新しく考案したものでもよい。自ら が物理実験の内容を正確に理解しているか、実験の内容が指導に適切かが評価の要点となる。
作品
ポートフォリオ
その他 実験の指導者となるには、実験におけるリーダーシップ、共同実験者とのコミュニケーション能力が重要 になってくる。実験に積極的に参加し、これらの能力を発揮しているかが評価の要点となる。
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
物理公式、法則を正確に理解し、教育上、これらの公式、法則 を理解させる上で必要な実験を立案することができる。実験指 導書を読み、実験を自ら準備し、安全に実施することができる 。物理公式、法則を踏まえて、実験データをコンピュータを使 用して処理し、適切に考察することができる。 物理公式、法則を理解し、教育上、必要な実験を指導書などを 参考にして計画することができる。実験指導書を読み、実験を 準備し、安全に実施することができる。物理公式、法則を踏ま えて、実験データをコンピュータを使用して処理し、考察する ことができる。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1 ガイダンス(授業の概要、理科教育における物理学実 験の意義、安全教育) 講義、実験
剛体の運動(1) 角運動量保存の法則 実験 レポート 200
剛体の運動(2) 円柱の斜面落下 実験 レポート 200
単振り子の運動(1) 周期の測定 実験 レポート 200
単振り子の運動(2) 減衰振動の振幅の測定 実験 レポート 200
光学(1) 液体・ガラスの屈折率測定 実験 レポート 200
光学(2) 回折格子による光の回折と干渉 実験 レポート 200
電気抵抗測定(1) 直流2端子法 実験 レポート 200
電気抵抗測定(2) 直流4端子法 実験 レポート 200
10 オシロスコープの応用(1) 原理と使用法  実験 レポート 200
11 オシロスコープの応用(2) 交流回路 実験 レポート 200
12 音波の共鳴(1) 空気中の音速測定 実験 レポート 200
13 音波の共鳴(2) ヘリウム中の音速測定 実験 レポート 200
14 弦の固有振動 実験 レポート 200
15 演示実験の考案とプレゼンテーション、総括 プレゼンテーション,成績発 表、講評,自己点検 レポート 200