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大学講義で物理的概念の理解を促進させる系統的演示実験とリアルタイム評価の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23501062
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

三浦 裕一  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30175608)

研究分担者 中村 泰之  名古屋大学, 情報科学研究科, 准教授 (70273208)
小西 哲郎  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30211238)
千代 勝実  山形大学, 学内共同利用施設等, 教授 (80324391)
安田 淳一郎  岐阜大学, その他部局等, 准教授 (00402446)
古澤 彰浩  名古屋大学, 教養教育院, 講師 (20362212)
齋藤 芳子  名古屋大学, 学内共同利用施設等, 助教 (90344077)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2011年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード物理教育 / 物理学の教材開発 / 能動的教育 / 授業改善 / 物理学教育
研究概要

学生が物理的概念を理解することを促進するため、講義内容と連携した系統的演示実験を開発した。
学生が自主的に考えて論理的に物理法則に到達できるように、視覚的に明瞭な実験を開発して段階的に導入することが有効であった。論理的に考えて物理法則を自分で再発見するためには、一連の実験を計画的に配列し、各段階で適切な情報を過不足なく学生に提示することが重要であった。具体例を挙げると、開発した演示実験により「質量と重量」の違いを視覚的、直観的に理解させ、「単振り子」と「剛体振り子」の周期を比較することにより「慣性モーメントと振り子の周期との関係」を理解させることができた。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (36件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] The systematic demonstrations of physical phenomena in a weightless environment - Examples of active learning2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Miura, Y. Nakamura, J. Yasuda , T. Konishi, K. Senyo , A. Furuzawa, Y. Saitoh
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. Conference Proceedings

      巻: vol. 1, 017012 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Concurrent Use of Demonstration and Simulation for Basic Physics2014

    • 著者名/発表者名
      K. Senyo, A. Furuzawa, Y. Saitoh, Y. Miura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. Conference Proceedings

      巻: vol. 1, 017037 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 科学者の思考・行動様式を念頭においた物理教育における体験型学習の変革2014

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎, 三浦裕一
    • 雑誌名

      名古屋高等教育研究

      巻: 14巻 ページ: 21-36

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] The systematic demonstrations of physical phenomena in a weightless environment - Examples of active learning2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Miura, Y. Nakamura, J. Yasuda , T. Konishi, K. Senyo , A. Furuzawa, Y. Saitoh,
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. Conference Proceedings

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concurrent Use of Demonstration and Simulation for Basic Physics2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura, J. Yasuda, T. Konishi, K. Senyob, A. Furuzawa, Y. Saitoh, Y. Miura,
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. Conference Proceedings

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 科学者の思考・行動様式を念頭においた物理教育における体験型学習の変革2014

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎、三浦裕一
    • 雑誌名

      名古屋高等教育研究

      巻: 14 ページ: 21-36

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 物理学講義における系統的演示実験の試み2011

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎、斎藤芳子、小西哲郎、中村泰之、千代勝実、古澤彰浩、三浦裕一
    • 雑誌名

      大学の物理教育

      巻: 17 ページ: 121-124

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 27aAG-8 物理学講義における系統的演示実験と学生主体型授業の可能性2014

    • 著者名/発表者名
      千代勝実, 安田淳一郎, 藤田あき美, 小西哲郎, 三浦裕一, 中村泰之, 古澤彰浩, 齋藤芳子
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 27aAG-9 物理学講義における系統的演示実験-実測を起点にした議論の展開2014

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一, 千代勝実, 小西哲郎, 中村泰之, 古澤彰浩, 齋藤芳子, 安田淳一郎, 藤田あき美
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 27aAG-10 物理学講義における系統的演示実験 -科学的思考力の評価方法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎, 千代勝実, 中村泰之, 小西哲郎, 古澤彰浩, 藤田あき美, 齋藤芳子, 三浦裕一
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 27aAG-8物理学講義における系統的演示実験と学生主体型授業の可能性2014

    • 著者名/発表者名
      千代勝実, 小西哲郎, 三浦裕一, 中村泰之,他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 27aAG-9物理学講義における系統的演示実験 –実測を起点にした議論の展開2014

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一,千代勝実,小西哲郎, 中村泰之,他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 27aAG-10物理学講義における系統的演示実験 –科学的思考力の評価方法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎,千代勝実, 中村泰之,小西哲郎, 三浦裕一,他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 物理学講義における系統的講義実験-授業中に行う物理学実験の実践例2014

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一,小西哲郎,中村泰之,古澤彰浩,安田淳一郎,
    • 学会等名
      教育改革フォーラム in 東海 2014
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 26aBD-7 物理学講義における系統的演示実験 -重力, 向心力, 及びエネルギー保存則の関係を理解させる教材開発2013

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一, 小西哲郎, 中村泰之, 古澤彰浩, 安田淳一郎, 千代勝実
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 26aBD-8 物理学講義における系統的演示実験 -実験とシミュレーションの共存2013

    • 著者名/発表者名
      中村泰之, 安田淳一郎, 小西哲郎, 千代勝実, 古澤彰浩, 齋藤芳子, 藤田あき美, 三浦裕一
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 26aBD-9 物理学講義における系統的演示実験-山形大学基盤教育「体感する科学」での実施例2013

    • 著者名/発表者名
      千代勝実, 安田淳一郎, 藤田あき美, 小西哲郎, 三浦裕一, 中村泰之, 古澤彰浩, 齋藤芳子
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] The systematic demonstration of the physical phenomenon in weightless environment - Examples of an active learning2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Miura, Y. Nakamura, J. Yasuda, T. Konishi, K. Senyo , A. Furuzawa, Y. Saitoh
    • 学会等名
      The 12th Asia Pacific Physics Conference
    • 発表場所
      Makuhari Messe, International Convention Complex, Chiba, Japan
    • 年月日
      2013-07-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 26pXD-5 物理学講義における系統的演示実験 -作用・反作用の理解を促進する教材開発-2013

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一, 安田淳一郎, 中村泰之, 小西哲郎, 千代勝実, 古澤彰浩, 齋藤芳子
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 26pXD-6 物理学講義における系統的演示実験-科学的推論能力の評価-2013

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎, 小西哲郎, 中村泰之, 千代勝実, 古澤彰浩, 齋藤芳子, 三浦裕一
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 26pXD-7 物理学講義における系統的演示実験-シミュレーション教材の調査と効果的活用法の検討-2013

    • 著者名/発表者名
      中村泰之, 安田淳一郎, 小西哲郎, 千代勝実, 古澤彰浩, 齋藤芳子, 三浦裕一
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 26aBD-7 物理学講義における系統的演示実験 –重力、向心力、及びエネルギー保存則の関係を理解2013

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一,小西哲郎, 中村泰之, 古澤彰浩, 安田淳一郎, 千代勝実,他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 26aBD-8 物理学講義における系統的演示実験 –実験とシミュレーションの共存2013

    • 著者名/発表者名
      中村泰之, 安田淳一郎, 小西哲郎,千代勝実, 三浦裕一,他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 26aBD-9 物理学講義における系統的演示実験 –山形大学基盤教育「体感する科学」での実施例2013

    • 著者名/発表者名
      千代勝実, 安田淳一郎, 三浦裕一, 中村泰之,他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The systematic demonstration of the physical phenomenon in weightless environment – Examples an active learning2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Miura, Y. Nakamura, J. Yasudaa, K. Senyo
    • 学会等名
      The 12th Asia Pacific Physics Conference
    • 発表場所
      Makuhari Messe, International Convention Complex, Chiba, Japan.
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 21aFN1 物理学講義における系統的演示実験-自由落下と放物運動の誤解と理解2012

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 27aCG-8 物理学講義における系統的演示実験-電磁誘導を理解させるシリーズ実験2012

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一, 安田淳一郎, 小西哲郎, 中村泰之, 古澤彰浩, 齋藤芳子, 千代勝実
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 物理学講義における系統的演示実験-電磁誘導を理解させるシリーズ実験2012

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(西宮市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 現象と概念を結ぶ-物理学講義実験という挑戦2012

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一
    • 学会等名
      大学教育改革フォーラム in 東海 2012、ワークショップ(招待講演)
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 22aRF-1 物理学講義における系統的演示実験-提示方法の理論的な検討-2011

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎, 齋藤芳子, 小西哲郎, 中村泰之, 千代勝実, 古澤彰浩, 三浦裕一
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 22aRF-2 物理学講義における系統的演示実験-リアルタイム評価の試行-2011

    • 著者名/発表者名
      齋藤芳子, 安田淳一郎, 小西哲郎, 中村泰之, 古澤彰浩, 千代勝実, 三浦裕一
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 22aRF-3 物理学講義における系統的演示実験-回転運動の教材開発と誤解の原因分析2011

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一, 安田淳一郎, 小西哲郎, 中村泰之, 千代勝実, 古澤彰浩, 齋藤芳子
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 物理学講義における系統的演示実験-提示方法の理論的な検討2011

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎、齋藤芳子、小西哲郎、 中村泰之、千代勝実、古澤彰浩、三浦裕一
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 物理学講義における系統的演示実験-リアルタイム評価の試行2011

    • 著者名/発表者名
      齋藤芳子、安田淳一郎、小西哲郎、 中村泰之、千代勝実、古澤彰浩、 三浦裕一
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 物理学講義における系統的演示実験回転運動の教材開発と誤解答の原因分析2011

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一、 安田淳一郎、小西哲郎、中村泰之、千代勝実、古澤彰浩、齋藤芳子
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 温度勾配のある基盤上の液滴の温度分布と運動

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 物理学講義における系統的演示実験 -作用・反作用の理解を促進する教材開発-

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一, 安田淳一郎,中村泰之,小西哲郎, 千代勝実, 古澤彰浩, 齋藤芳子
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 物理学講義における系統的演示実験-科学的推論能力の評価-

    • 著者名/発表者名
      安田淳一郎, 小西哲郎, 中村泰之, 千代勝実, 古澤彰浩, 齋藤芳子, 三浦裕一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 物理学講義における系統的演示実験-シミュレーション教材の調査と効果的活用法の検討-

    • 著者名/発表者名
      中村泰之, 安田淳一郎, 小西哲郎, 千代勝実, 古澤彰浩, 齋藤芳子, 三浦裕一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 定常加熱された潜熱対流を利用した熱スイッチの製作

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 物理学講義における系統的演示実験-自由落下と放物運動の誤解と理解

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 単振り子と剛体振り子の関係を理解させる実験など

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一
    • 学会等名
      2013 教育改革フォーラム in 東海-ミニ・ワークショップ 物理現象と概念を結ぶ-講義実験という挑戦
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 物理学講義における系統的演示実験のための教材開発と導入方法

    • 著者名/発表者名
      三浦裕一、安田淳一郎、中村泰之、小西哲郎、千代勝実、古澤彰浩、齋藤芳子
    • 学会等名
      2013 教育改革フォーラム in 東海
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://physicsdemo.org/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 物理学講義実験

    • URL

      http://physicsdemo.org/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] Verior Interpretatio Naturae

    • URL

      http://physics.main.jp/physdemo/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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