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デジタルオシロスコープとコンピュータを活用した物理生徒実験の開発と実践

Research Project

Project/Area Number 23909021
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 教科教育学Ⅱ(理科系)
Research InstitutionTokyo Gakugei University

Principal Investigator

川角 博  東京学芸大学, 附属高等学校, 教諭

Project Period (FY) 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywordsデジタルオシロスコープ / 物理実験 / ICT
Research Abstract

【研究目的】
オシロスコープのデジタル化に高校物理の授業が対応できるように,一連の教材を開発する。
【研究方法】
従来のアナログオシロスコープを使った実験を,授業実践を通して,すべてデジタルオシロスコープによるものとし,授業に必要な一連の教材を作る。また,デジタルオシロスコープの特性を分析し,これを生かした実験を開発する。
【研究成果】
デジタルオシロスコープを利用した10テーマの実験を開発・実践・分析し,実際に使える実験プリント,実験結果とその分析を各種研究会などで公開した。デジタルオシロスコープという汎用測定機器を多くの生徒実験に活用し,コンピュータ等のデジタル機器との連携をはかることでICTの活用機会が増すと共に,以下のような成果が上がった。
(1)デジタル化により実験精度が向上し,分析の容易さにより,実験時間の短縮と分析時間の確保ができた。
(2)コンピュータとの連携により,高度な分析も容易となった。
(3)実践を通して,どの学校でも活用可能な実験器具,方法,プリントを開発・改善できた。
(4)コンピュータ、デジタルマルチメータ、ファンクションジェネレータとの連携を深めることができた。
(5)生徒や教員から利用後の意見を集めたところ,分かり易い,精度が高い,分析し易いなど好評であった。
(6)デジタル世代の生徒はマニュアル無しに実験を進めており,機器の使用マニュアルは不要と思われる。
(7)将来のマルチチャンネル化に備え,4チャンネルのデジタルオシロスコープ活用による,誘電体中の電場の伝播速度や定常波の様子の探究,気柱における反射波の分析などにも活用した。これにより,時間的,空間的に現象を立体的に捉え易くなることが分かった。

Report

(1 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] デジタルオシロスコープとコンピュータを活用した物理生徒実験の開発と実践2012

    • Author(s)
      川角博
    • Journal Title

      東京学芸大学附属学校研究紀要

      Volume: 第50巻(印刷中)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Journal Article] 誘電体中を電場が伝わる速さ2012

    • Author(s)
      川角博
    • Journal Title

      東京都理化教育研究会研究集録

      Volume: 第51巻 Pages: 18-19

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      2011 Annual Research Report
  • [Journal Article] デジタルオシロスコープの物理実験への利用2011

    • Author(s)
      川角博
    • Journal Title

      全国理科教育大会研究集録

      Volume: 第82巻 Pages: 8-11

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] デジタルオシロスコープを活用した物理実験2011

    • Author(s)
      川角博
    • Organizer
      日本理化学協会
    • Place of Presentation
      鹿児島県鹿児島市(かごしま県民交流センター)
    • Year and Date
      2011-08-05
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] に,開発教材や実験結果を掲載予定。

    • URL

      http://113.43.198.211/~physics/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2020-05-15  

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