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非物理系の大学初年次物理学教育における系統的演示実験・講義の展開

研究課題

研究課題/領域番号 17K00988
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 科学教育
研究機関藤田医科大学

研究代表者

古澤 彰浩  藤田医科大学, 医学部, 准教授 (20362212)

研究分担者 安田 淳一郎  山形大学, 学士課程基盤教育機構, 准教授 (00402446)
小西 哲郎  中部大学, 工学部, 教授 (30211238)
千代 勝実  山形大学, 学士課程基盤教育機構, 教授 (80324391)
齋藤 芳子  名古屋大学, 高等教育研究センター, 助教 (90344077)
伊東 正人  愛知教育大学, 教育学部, 教授 (90378232)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード物理教育 / 教材研究・開発 / 高等教育 / 系統的講義実験 / 物理学初年次教育 / 教材開発 / 講義実験
研究成果の概要

初学者にとって知識や理解が断片的なものとなりがちな物理概念・法則相互の関係を、論理的なつながりを持った体系として定着させるため、講義による説明の 論理的展開と同時に実験・デモンストレーションを実施することによって体系的な理解に導く教授法の開発を目指した。 簡易的な力学概念調査により質点の力学と剛体の力学の相互関係の無理解を明らかにし、それを元に、質点の運動と関連付けて剛体の回転運動の学習へつながる演示を可能とする教材を設計、製作した。さらに、教材を用いた講義を設計し、高校の物理未履修者を対象とした大学1年生向け物理学講義において実施した。また、この教材の使用例をwebページにおいて公開した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、医学系、文科系を含む非物理系の大学初年次の物理学教育において、物理的概念と法則の体系的な理解に導くために有効な教材作りを目的とし、これまでオリジナルで開発してきた演示実験教材や系統的演示実験を利用、拡張するものである。これらの演示実験や系統的演示実験の効果についてはすでに学会誌等で報告されている実績のあるものである。これを拡張して単元として構築し、講義での活用を板書例や実演例とともに示すことによって、これまで時間的な制約などで不可能と考えてきた教員に演示実験の活用を促すことが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 電磁気学の法則を可視化する演示実験の開発― ガウスの法則、アンペールの法則など2020

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一, 齋藤芳子, 中村泰之, 古澤彰浩, 千代勝実, 安田淳一郎, 伊東正人, 小西哲郎, 大薮進喜
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 非物理系の大学初年次物理学教育における系統的演示実験・講義の展開 V2020

    • 著者名/発表者名
      古澤彰浩, 伊東正人, 大薮進喜, 小西哲郎, 齋藤芳子, 千代勝実, 中村泰之, 藤田あき美, 三浦裕一, 安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 非物理系の大学初年次物理学教育における系統的演示実験・講義の展開 IV2019

    • 著者名/発表者名
      古澤彰浩, 伊東正人, 大薮進喜, 小西哲郎, 齋藤芳子, 千代勝実, 中村泰之, 藤田あき美, 三浦裕一, 安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 角運動量を理解する演示実験の開発II― 運動量-角運動量の相互変換の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一, 大薮進喜, 古澤彰浩, 伊東正人, 小西哲郎, 齋藤芳子, 千代勝実, 安田淳一郎, 中村泰之
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 角運動量を理解する演示実験の開発 - 運動量-角運動量の相互変換の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一, 大薮進喜, 齋藤芳子, 中村泰之, 古澤彰浩, 伊東正人, 小西哲郎, 千代勝実, 安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 非物理系の大学初年次物理学教育における系統的演示実験・講義の展開 III2019

    • 著者名/発表者名
      古澤彰浩, 伊東正人, 大薮進喜, 小西哲郎, 齋藤芳子, 千代勝実, 中村泰之, 藤田あき美, 三浦裕一, 安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 非物理系の大学初年次物理学教育における系統的演示実験・講義の展開 II2018

    • 著者名/発表者名
      古澤彰浩, 伊東正人, 大薮進喜, 小西哲郎, 齋藤芳子, 千代勝実, 中村泰之, 藤田あき美, 三浦裕一, 安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 参加型デモンストレーションによる波動現象の学習2018

    • 著者名/発表者名
      小西哲郎, 大藪進喜, 齋藤芳子, 千代勝実, 中村泰之, 藤田あき美, 古澤彰浩, 三浦裕一, 安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 非物理系の大学初年次物理学教育における系統的演示実験・講義の展開2018

    • 著者名/発表者名
      古澤彰浩, 大薮進喜, 小西哲郎, 齋藤芳子, 千代勝実, 中村泰之, 藤田あき美, 三浦裕一, 安田淳一郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 体系的理解を目指した物理学講義実験のシリーズ化2018

    • 著者名/発表者名
      古澤 彰浩
    • 学会等名
      大学教育改革フォーラム in 東海 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 物理学講義実験研究会

    • URL

      http://physicsdemo.org

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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