講義実験Aのシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
講義実験A 科目番号
Course number
15PHZZZ205
科目名称(英語)
Course title(English)
Demonstration of Selected Topics in Physics A
授業名称
Class name
講義実験A
教員名 中嶋 宇史,岡田 穣謙,住野 豊,小木曽 久人
Instructor Takashi Nakajima, Shigenori Okada, Yutaka Sumino, Hisahito Ogiso,
開講年度学期 2022年度 前期
Year/Semester 2022 First semester
曜日時限 水曜5限
Class hours Wednesday 5th period
開講学科
Department
理学部第一部 応用物理学科、先進工学部各科
外国語のみの科目
(使用言語)
Course in only foreign
languages (languages)
-
単位
Course credit
2.0 授業の主な実施形態
Main class format
対面授業/On-site class
概要
Descriptions
自然科学の学習は本来現象に接して学ぶべきものであるが、高度かつ膨大な知識体系に発展し、日々爆発的にフロンテイアが拡大している今日では、どうしても教科書にまとめられた個々の分野の理論的学習に限られてしまう傾向にある。これに対し本講義では物理学の基本法則や、概念が現象としてどのように現われるかを体験して貰い、論理的学習だけでは得られない学習効果を得るものである。内容は主として1、2年次の力学、波動、熱力学、電磁気学、物性論などに題材を求めたが、持続可能社会実現に向けた環境物理に関する内容や科学的リテラシー確立に資するものも含まれている。演示実験とともに関連する内容をさらに身近に体験するために、毎回、工夫された材料を使って各自が行う一斉実験も随所に用意されている。 また、教員志望の学生にとっては環境教育を含む教材研究や教材開発及び指導法、 授業設計の参考になることも本講義の特色の一つでもある。

本講義は講義の性質上,対面を必須とする.
目的
Objectives
物理学の考え方や応用について、発見的・自然体験的に物理概念の把握を行う.またこのため自ら触れ、体験し、「体性感覚」に訴えた自然理解を身につける。本学科のディプロマポリシー「物理学及びその応用分野を含めた科学についての十分な基礎学力」を身に付けることに相当する科目である。
到達目標
Outcomes
1、2年次の力学、波動、熱力学、電磁気学、物性論に関し体性感覚に基づく簡易な実験を実行できる
特にこれらの具体例を適切な図やグラフを用いつつ文章により説明ができる
環境リテラシーや科学的リテラシーに配慮した議論をできる 
履修上の注意
Course notes prerequisites
注意力を研ぎ澄まして現象を観察し、個々の講義で学習した理論と関連づけていく積極的な姿勢が必要である。
アクティブ・ラーニング科目
Teaching type(Active Learning)
課題に対する作文
Essay
- 小テストの実施
Quiz type test
ディベート・ディスカッション
Debate/Discussion
グループワーク
Group work
プレゼンテーション
Presentation
- 反転授業
Flipped classroom
-
その他(自由記述)
Other(Describe)
-
準備学習・復習
Preparation and review
当日展開される授業の内容をノートし、課題を纏めて置くこと。
本講義は週4時間の予習・復習を必要とする。
具体的には各回毎に準備学習・復習に関して指示する。詳細は「授業計画」を参照すること。
成績評価方法
Performance grading
policy
4/5以上の出席が評価の条件。

課題のレポート内容(70%)と到達度評価(30%)の成績を総合して評価する。レポートは講義終了後に回収する簡便なものと,実施した実験の中から特に考察を加えたもの1通を要求する。

試験は持ち込みは認めないので留意すること
学修成果の評価
Evaluation of academic
achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書
Textbooks/Readings
・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
 
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
力学、 波動、電磁気学等の教科書、またはやや詳しい物理学概論の教科書(例えば「ファイマン物理学」岩波書店)
授業計画
Class plan
1 ガイダンスとラジオメーターの演示
履修の方法や講義の進め方、遅刻早退等の扱い、Staff紹介、科学的リテラシーの重要性
2,3 光への誘い
光の反射、屈折、分散、光の干渉、回折、分光器の仕組み、元素スペクトルの観察と量子力学への幕開け

4 画像解析入門
携帯デバイスのカメラとPCを用いた画像解析の基礎。デジタル画像を利用した計測

5 光の特性(偏光) 
偏光板を用いた光の特性の理解。教材作成

6 力学の基本原理
運動方程式の見方考え方、エネルギー保存の法則とエネルギーの行方、作用・反作用の法則と運動量保存の法則、エアートラック、ビー玉による衝突演示、すっとびボール,運動量保存則とボールの落下.必ず戻る講義実験ブーメランの制作と飛行の理論。吹き矢の力学

7,8 自然界の対数現象、白湯の冷却、キャパシターの充放電
緩和時間とは何か?Newtonの冷却則の実験、電気を貯める技術の知恵、キャパシターの充放電の個人実験。対数現象はなぜ現れるか?数理的な理解と応用

9,10 電子素子・電磁気学への誘い
抵抗とキャパシター、半導体素子の回路での働き、電子の動き。RC回路とパルス回路、コンピュータ論理回路のもとは?マルチバイブレーター、その波形と二進法。

11 科学的リテラシー
科学的リテラシーと疑似科学

12-14 電磁気の応用
電気力線と静電場、定常電流の磁場、電磁誘導、2極3ローター手作りモーター実験。匠の技の電磁石

15 到達度評価と解説
前期内容の達成度、習得度の確認と内容に関しての解説 
教職課程
Teacher-training course
本科目は、教育職員免許状取得(教科:理科)に必要な教科に関する科目の「物理学」区分に該当します。
ただし、教科に関する科目区分については、入学年度により異なるため、各自、入学年度または適用となる年度の学修簿により確認をしてください。
実務経験
Practical experience
-
教育用ソフトウェア
Educational software
-
備考
Remarks
順序、及び内容は改訂を加えながら進めていく。
9915166
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