Development and practice of new physics experiment teaching materials by combining actual measurement and simulation

• Project/Area Number: 25K06639
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 09080:Science education-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 三野 弘文 千葉大学, 大学院国際学術研究院, 教授 (40323430)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤本 茂雄 千葉大学, 国際未来教育基幹, 講師 (10568231)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2027: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2025: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 物理実験教材 / シミュレーション / 科学教育

Outline of Research at the Start

本研究では、千葉大学において開発された卓上型組立式物理実験装置（PDL）とWebコンテンツを融合した類例のない新たな物理実験教材を開発・実践する。PDLによるリアルな実験体験と視覚的に同じ構造のPC上のシミュレーションを同時に行い、コンテンツ使用に納得感を与え、様々なパラメータ入力で物理現象をPC上で視覚的に再現可能なシミュレーションにより、場所や時間に依存しない学びへの昇華を図る。PDLにプログラミングとセンサ制御による物理量の計測を加え、実測値とシミュレーションによる理想値とのデータ比較を経験させる学びを実現し、データサイエンス教育も兼ねた新規物理実験教育のカリキュラム開発を目指す。