| シラバス参照 |
| 年度 | 2025 |
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| 科目名 | 物理学実験 |
| 担当者名 | 豊田 博俊 |
| 単位 | 1.0 |
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科目目的 Course Objectives |
物理学の基本的事項を理解し、自然現象について物理法則を用いて説明することが出来、さらに、測定器の原理や取り扱い方を学び、実際に活用できることを目的とする。本科目は、中高教科理科を教授するに足る基礎的知識および技能を修得し、教職実践力と関連づけて理解することを一目的とする。 |
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到達目標 Class Goal |
１）測定機器の正しい取り扱いができる。 ２）測定データの分析を行うためのグラフや表を作成し得られた結果を客観的に考察できる。 ３）実験内容を正確に伝える報告書を作成できる。 ４）実験を通して測定原理を理解する。 ５）教職課程履修学生は、学習内容を当該の中高教科内容および教材に関連づけて主体的に探求する。 |
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授業内容 The Content of the Course |
次の８種の項目について、７回に分けて実験を行う。「基本的な道具類の使用法とデータ処理法」、「バネの実験」、「振り子の実験」、「熱等量の実験」、「レーザー光の散乱の実験」、「発光ダイオードを用いた電気回路の製作」、「音（波動）の実験」、「放射線の吸収と減衰の実験」。 （なお、諸処の状況により７項目の実施になる場合もある） |
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授業計画 Class Plan |
選択科目 第1回 総合ガイダンス（連絡事項、進め方などの説明） ノギス、マイクロメーター等の使用方法について資料の計測を行うことで使用法を知る。実験 報告書の書き方の説明、得られたデータのグラフ（片対数と両対数）への記入についての説明、 データ処理法を説明（コンピュータを用いたデータ処理）。 第2回 与えられたバネのバネ常数を測定する。新しいおもりの質量を求める。おもりの振動からバネ 常数を求める。 第3回 単振り子を用いて重力加速度を求める。コンピュータを利用したデータ処理を行う。 第4回 回折格子を用いてレーザー光の波長を求める。新しい回折格子の格子常数を求める。偏光子を 透過する光の強さがどのように変化するかを予測し検証する。 第5回 電流による発熱と水の温度上昇の関係を測定して、水の熱等量を求める。コンピュータを利用した データ処理を行う。 第6回 発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて電気回路を製作する。 コンデンサマイクを用いた集音回路を製作しデジタルオシロスコープに接続し、音叉の波形を 観測し記録する。この音叉の振動数を求める。さらに、音声も記録し調べる。 第7回 放射線源を用いて、物質による吸収の様子を調べる。 なお、装置の準備状況などにより日程を入れ替えることがある。 基本的に 2,3,4限で実施予定であるが、初日は 2,3,4,5限で実施予定する。 まがもう1日を 2,3,4,5限で実施するが、詳細は決定次第 GoogleClassroom 等を利用して連絡する。 「教職課程履修学生は、授業を受ける際にも中高教科書を参照して、疑問点があれば教員に質問して理解を深めること」 |
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授業方法 Class Method |
対面授業。 基本的に、1日1テーマの実験を行う。 まず、当日行なわれる実験の物理（測定原理などについて）を講義する。その後、チームに分かれて、各自で用具を準備し実験を行う。実験中は適宜指導（安全指導を含む）を行う。 また、プレレポートの評価を行い、返却する。レポートの作製後、提出を受け、結果のチェックを行う。 当日の流れを時系列にすると以下のようになる。 授業開始時： プレレポートを提出する。（プレレポートは授業の開始時に回収し終了時に返却する） 前回の実験レポートの提出する。 授業1コマ目： 実験の原理などについての説明（実験ガイダンス）を行う。 授業2コマ目以降： 実験（測定）をチームに分かれて行う。 |
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Google Classroom クラスコード Google Classroom - Class Code |
lren6hs （クラス名は、物理学実験2025 ） |
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アクティブ・ラーニングの形態 Form of Active Learning |
測定原理の解説は講義形式が中心になるが測定（データの取得）時には議論をしながら精度の高い実験の手法を考える。 自然科学（実験）で重要な誤差の評価方法などについては特に議論を行う。 |
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準備学習（予習・復習等） Review and Preview |
本科目の単位数は1である。本学では、45時間の学修時間を必要とする内容の授業科目に1単位を認定することを標準としており、学修時間には、授業時間だけでなく、予習・復習等授業時間外での 学修時間も含まれるとされている。 上記授業計画に基づいて予習・復習をしておくこと。 （各自の習熟度によるが、予習・復習を合わせて1テーマについて4時間以上は行うこと） 予習： プレレポート（測定原理、測定手順などをまとめる）を作成する。 復習： データの解析を通じてプレレポートで覚えたことを再確認する。 教職課程履修学生は、中高教育実習での研究授業場面や授業後の中高正規教育での指導場面を想定して、本科目の修得内容を活用しつつ、「中高教科の自主的教材研究」に主体的に取り組む。その際、当該教科の学習指導要領および教科書等を積極的に活用する。 |
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評価方法 Evaluation Method |
・レポート[作品含む](60点) ・平常点(40点) 平常点等配点内訳:次に示す通り。 実験前に提出するプレレポート(10点), 実験操作など(30点) 実験終了後にレポート(60点)を提出する事により評価する。なお、実験3テーマ以上の実験を欠席した場合には評価しない。 |
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課題(試験やレポート等)に対するフィードバックの方法 Task Feedback |
提出されたレポートはチェック後に返却し、実習期間中にはレポート作成等についてのアドバイスを適宜行うことにする。 |
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教科書 Textbook |
初回のガイダンス時に資料（指導書）を配布する |
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参考書 Reference Books |
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地域との連携 Cooperation with the Community |
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受講上の注意 Notices |
実験の開始時に、当日の物理（測定原理など）について解説する。 全ての実験（毎回）について実験報告書の提出を課す。 集中講義という日程の都合上、報告書の提出は翌日の講義開始前とする。 また、最終日に行う実験の実験報告書の提出（基本的に最終日の翌日）が必要であることも考慮しておくこと。 データの保管が必要にな場合があるので、USB メモリ（8GB 以上あれば十分である）を用意しておくこと。 気象条件による交通状況の混乱などで全学休講などの事態に備えて、実施予定期間後に補講を行う場合がある。 （最も可能性が高い候補日は最終日の翌日） 教職課程履修学生は、この授業科目終了後、教育課程履修カルテの自己評価シート欄に必要事項を必ず入力すること。また、成績評価発表以降に、成績と共に担当教員によるコメントを参照し自己の学習状況について把握する。 |
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卒業(修了)認定・学位授与の方針との関連 Relation to the Diploma and Degree Policy |
２．技能・表現 2-1研究活動に必要な計画の立案、機器や試薬の使用・管理、データ収集・管理と解析、調査などに関する能力を備えている。 ２．技能・表現 2-2科学者として活躍するために、研究の成果を他者と討論する能力、プレゼンテーションする能力、文章で表現する能力を備えている。 |
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実務経験と授業との関連 How the Instructors' Experiences will shape Course Contents |
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教科書コメント |
| シラバス参照 |