| 研究課題/領域番号 |
21K02886
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| 研究機関 | 北海道科学大学 |
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研究代表者 |
福原 朗子 北海道科学大学, 工学部, 講師 (30316244)
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| 研究分担者 |
山中 康裕 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (40242177)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 数値シミュレーション / 時間発展方程式 / 気候変動 / 将来予測 / 表計算ソフト / 教育プログラム |
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| 研究実績の概要 |
高校で学習する知識に基づいて、気候変動の将来予測等の数値シミュレーションの基礎を学ぶ教材および教育プログラムの開発をしている。
数値シミュレーションの基礎として、「基礎物理」で扱う等速加速運動、空気抵抗がある質点や復元力が働く質点の運動について、時間発展方程式を解く。８階建ての建物から自由落下させた２種類の素材のボールに関して、表計算ソフトを使って、列が物理量、行が時刻のように表示し、時間、加速度、速度、距離を理解しながら求め、空気抵抗係数を求めるようなプログラムを大学生対象に実施した。本来対象の高校生はコロナ禍のため、実施ができず、研究はやや遅れている。
次に、同じく大学生を対象に、観測と数値シミュレーションを対応させたプログラムとして、より高いところから落下させれば予測の精度が上がる一方、実施困難になるという現実に起こりうる課題についてグループ討議する。
今後、観測事実を利用して、気候モデルを開発し、将来予を予測するという理解に結び付けるための準備を行う。
2020年に高校生が計算した日本の将来人口予測に加えて、少子高齢化が進んでいない諸外国での人口予測や、過去一定期間の気温を用いた将来の気温上昇の予測など、環境問題・社会問題の本質的な振る舞いが理解できるようなプログラムを開発する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
コロナ禍で対象とする高校との連携講座が開催できなかったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
2023年5月以降、今までできなかった高校生対象のプログラムが実施可能となる。遅れを夏以降に取り戻すよう、まずは、2023年8月に高校生対象のプログラムを実施する。12月末までに大学生を対象に高校生と同じ内容で授業を実施し、過去のデータと照らし合わせて検証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍で2021年と2022年は高校生対象の教育イベントが実施できなかったたため、その分、2023年度に助成金を使用する。
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