| 研究課題/領域番号 |
10680179
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
科学教育
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| 研究機関 | 宮城教育大学 |
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研究代表者 |
西山 成郎 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (20006456)
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| 研究分担者 |
神田 展行 宮城教育大学, 教育学部, 助教授 (50251484)
永田 英治 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (20164428)
千葉 芳明 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (40113881)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2000年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1999年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1998年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | 物理教育 / 光学実験教材 / 新素材 / パソコン活用 / レンズ教材 / 偏光現象 / ファラデー回転 / 光環境 / 面光源 / マイケルソン=モーレー / 科学教育 / 光教材 / 逆1乗法則 / レンズのはたらき / 光と色 / 学習プログラム / 光教材.光実験. / 新素材. / パソコン活用. / 偏光. / 光磁気効果. / ファラデー効果. / 共振,共鳴 / 振動,波動実験 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、身の回りにある光学現象を体得させ、その上、新しい素材やパソコンを活用して、「光の性質」と「物の光学的性質」を<物と光の相互作用>に着目することにより、系統的に理解させる学習教材・プログラムを開発することである。研究期間中に得られた具体的な研究成果を挙げる。
1.身の回りの光環境についての導入教材の研究:身近な素材を用いて屈折現象を理解させる「レンズ」教材の検討を行った。試験管レンズ、水レンズ等を通して日常的に観察する屈折現象からの教材開発を行った。
2.新しい光源,新素材、センサーを用いた光環境実験の開発:光源からの距離と明るさの関係が光源の形状によってことなることを示す学生実験を開発した。光源が点・線・面の場合における同一面積における光の強度と距離の関係を、パソコンと新素材を活用して探求する学生実験を構築した。
3.光と物質の相互作用を理解させるための実験教材の開発:磁気光効果(ファラデー回転)の学生実験の開発を行なった。パソコンを自動計測に用いた。反磁性ガラスと常磁性ガラスを用いて観察を行った結果、回転角が磁場に比例することを確かめることができた。
4.センサーやパソコンを活用した光環境実験の開発:レーザー光源を用いて干渉計をつくり,マイケルソン=モーレーの追実験を行い、初等物理教育における実験のデザインと学習課題について検討した。
5.科学教育、自然教育の啓蒙のための活動実験教材の開発:高分子シートの偏光による着色現象を用いて不思議な影絵を作ったり、光マジックカードをつくって遊んだりするサイエンス&アート教材の開発を行った。また、屈折現象及び偏光現象をもとにして、偏光による着色現象を理解するための学習プログラムを考案した。
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