| Research Abstract |
高等学校の理科(物理)において,電磁気学分野は,力学分野・波動分野と並び,1つの大きな学習分野である。授業では,様々な実験を生徒実験として扱ったり,教員が演示したりしているが,いくつかの課題を感じていた。例えば,実験時に生徒がデータの収集に集中し,意義の理解や現象の把握が十分にできていない点や,教員の示した回路図から生徒が実際に回路を組み立てるまでに時間がとられ,授業時間内に実験結果の解析やまとめに時間を大きくとれない点である。
本研究では,扱う実験教材を,ユニバーサル基盤やブレッドボードを用いてモジュール化し,実験の際には生徒が簡単な配線を行うことで実験準備が完結するような教材を開発し,活用したいと考えた。また,現象の理解に集中させるため,デジタルオシロスコープを活用したいと考え,研究を行った。モジュールとして制作したものは,電球やダイオードの電圧-電流特性,電池の内部抵抗測定などの実験で使用可能な簡単な電源回路,コンデンサーの充電・放電の過渡現象のためのモジュール,交流回路における位相のずれを観察するためのモジュール,電気振動(LC共振)現象のためのモジュールなどである。
これらのモジュールを活用し,授業の中で実践を行った。実験回路の組み立てがスムーズにできることや,回路図と実験部品(回路)の対応が見やすいことなどから,授業の中での実験の解析やまとめの時間を十分にとることができ,本研究の目的を達成したと考える。また,デジタルオシロスコープの活用により,画面上にグラフとして表示されることや,データや表示画面を保存し,後にコンピュータでデータ解析ができるので,現象の理解や実験の解析手法を生徒に身につけさせることにつながり,教育効果があるものとなった。
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