微小ビーズ球を用いる摩擦のない力学演示実験装置の開発と普及

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20500751
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 科学教育
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 香川 喜一郎 福井大学, 教育地域科学部, 名誉教授 (90115296)
• 研究分担者: 石井 恭子 福井大学, 教育地域科学部, 准教授 (50467130)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 力学演示実験法

研究概要

高校の物理、特に力学は難しいとされている。その大きな理由は、通常、摩擦があるために、理論どおりに実験で示されないことにある。本研究では、虹ビーズとして使用されているプラスチックの球状微小ビーズ(直径約0.3mm)を用いることで、摩擦の無視できる力学実験装置を安価に作る方法を開発した。これによって、中学・高校の教科書に登場する殆どの力学、波動、およびそれに関連した現象を分かりやすく演示できる。実際にこの装置を使い教育効果を国内・国外で実証した。

研究成果

• [雑誌論文] 摩擦のない平面上をゆっくり進む波 (2009)
  • 著者名/発表者名: 香川喜一郎、Ali Khumaeni, 田中覚、小林あかね、尾山和久、古田哲也
  • 雑誌名: 福井大学大学院教育学研究科、教育内容・教材開発研究会年報 ページ: 53-58
• [雑誌論文] Frictionless Demonstration Using Fine Plastic Beads for Teaching Mechanics (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Sawamoto, K.hosotani, N.Idris, K.Ishii, K.Kagawa
  • 雑誌名: 科学教育研究 Vol.32, No.2 ページ: 98-102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Demonstration of the Action and Reaction Law Using Fine Spherical Plastic Beads (2008)
  • 著者名/発表者名: A.Khumaeni, S.Tanaka, Kobayashi, Y.I.Lee, K.Ishii, K.Kagawa
  • 雑誌名: Physics Education Vol.43, No.6 ページ: 637-643
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physics Experiments to Stimulate Creativity and Logical Thinking (2008)
  • 著者名/発表者名: 香川喜一郎
  • 雑誌名: Workshop in International University Exchange Seminar(日本学生支援機構(JASSO) 平成20年度国際大学交流セミナー(福井大学教育地域科学部理数教育講座-シャクアラ大学理学部(インドネシア))、物理テキスト) ページ: 1-27
• [学会発表] Frictionless Demonstration Using Fine Plastic Beads for Teaching Mechanics (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Ishii, K.Kagawa, A.Khumaeni, K.H.Kurniawan
  • 学会等名: International Conference on Physics Education 2009
  • 発表場所: Thay Physics Society, Bangkok, Thailand
  • 年月日: 20091000
• [学会発表] 微小ビーズ球を用いる摩擦のない力学・電磁気演示実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 香川喜一郎、尾山和久、古田哲也、石井恭子、栗原一嘉
  • 学会等名: 日本物理教育学会
  • 年月日: 20090800
• [学会発表] 摩擦のない平面上をゆっくり進む波 (2009)
  • 著者名/発表者名: 香川喜一郎、尾山和久、古田哲也、石井恭子、栗原一嘉
  • 学会等名: 日本物理教育学会
  • 年月日: 20090800
• [学会発表] Experimental Demonstration of Physics Using Easily Obtainable and Low cost Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: 香川喜一郎
  • 学会等名: International Conference on Natural Environmental Science
  • 発表場所: Syiah Kuala University, Indonesia(招待講演)
  • 年月日: 20090500
• [学会発表] 微小ビーズ球を用いる摩擦のない力学演示実験I (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林あかね、田中覚、A.Khumaeni, 石井恭子、香川喜一郎
  • 学会等名: 日本理科教育学会
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] 微小ビーズ球を用いる摩擦のない力学演示実験 II (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中覚、小林あかね、A.Khumaeni, 石井恭子、香川喜一郎
  • 学会等名: 日本理科教育学会
  • 年月日: 20080900
• [産業財産権] 物理学の実験装置 (2008)
  • 発明者名: 香川喜一郎、石井恭子
  • 権利者名: 福井大学
  • 産業財産権番号: 特許, 特願2008-34634
  • 出願年月日: 2008-02-15