Web Syllabus(講義概要)
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物理計測入門
英文名 Introduction to Physics Measurements
科目概要 物理学科 1年 3群科目 必修 1単位 前期 25 コマ 実習 月3限 月4限
科目責任者 三森 康義
担当者 西沢 望川﨑 健夫小寺 義男三森 康義※
備考 科目ナンバリング:SP301-PF18

教員免許取得のための必修科目

科目 教科に関する専門的事項(中・高 理科)
施行規則に定める科目区分
  • 物理学実験(「コンピュータ活用を含む。」)

授業の目的

大学で物理学を学ぶうえで必須となる物理学的手法を用いた自然現象の計測方法、解析法、科学的な考察の進め方、文献・参考書の探し方、レポートの書き方、成果発表等の技術を身につける。

DPとの関連

SP1

教育内容

コンピュータ利用法の実践的学習、現代物理学のトピックスをテーマとした少人数演習による物理現象の観察と解析、文献調査などを行う。これを題材として、発表の仕方や討論の進め方、レポートのまとめ方などを学ぶ。

教育方法

各自で独立に、あるいはグループで協力して、実験・解析・調査・討論などを行う。また、関心を持った課題について、実験結果をまとめ、考察し、必要に応じ文献調査を行ったうえで、これをまとめて発表を行う。

授業内容

項目 内容 担当者
第1回~ 2回 物理学的世界像
情報科学演習室の利用方法(I)
宇宙から生命系まで、大きさの概念に留意しつつ、大学で学ぶ物理学について概観する。
遠隔講義システムにおける講義の聴講、課題の作成・提出方法について学ぶ。
三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第3回~ 4回 情報科学演習室の利用方法(II) 情報科学演習室のiMac はパスワードにより管理されている。ログイン、パスワード変更、メールの送受信など、基本的な利用方法を学習する。 三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第5回~ 6回 物理計測実験(I) 実習課題(長さと体積の測定)を通じて、大学での実験における数値の取り扱い、誤差の概念、科学的な考察の進め方を学ぶ。 三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第7回~ 8回 物理計測実験(II) 科学的な実験報告書としてのレポートの作成方法を学ぶ。 三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第9回~ 12回 物理計測実験(III) 実習課題(ガウス加速器の実験)を通じて、大学で物理学を学ぶうえで必須となる物理学的手法を用いた自然現象へのアプローチ法、科学的な考察の進め方を学ぶ。 三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第13回~16 回 物理計測実験(IV) 実習課題(光速度の測定)を通じて、大学で物理学を学ぶうえで必須となる、実験的手法、科学的な考察の進め方を学ぶ。得られた結果について科学的に考察し、レポートにまとめる。 三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第17回~18 回 課題研究 提示された課題について、興味を持ったテーマを選び、文献等を用いて調べる。調査した内容について考察を行い、まとめる。 三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第19回~20 回 発表会準備 選択した課題について必要に応じて文献検索を行ったうえで、討論の結果も含めてこれをまとめて発表を行うための準備をする。発表内容をスライドにまとめ、グループ内での発表分担を確認し、また、発表練習を行う。 三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第21回~24 回 発表会 選択した課題について口頭発表を行う。他学生の発表を聴き、質問を行う、議論に参加する。 三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第25回 まとめ 発表における質疑の内容について調べてまとめる。 三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第1回~ 2回
項目
物理学的世界像
情報科学演習室の利用方法(I)
内容
宇宙から生命系まで、大きさの概念に留意しつつ、大学で学ぶ物理学について概観する。
遠隔講義システムにおける講義の聴講、課題の作成・提出方法について学ぶ。
担当者
三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第3回~ 4回
項目
情報科学演習室の利用方法(II)
内容
情報科学演習室のiMac はパスワードにより管理されている。ログイン、パスワード変更、メールの送受信など、基本的な利用方法を学習する。
担当者
三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第5回~ 6回
項目
物理計測実験(I)
内容
実習課題(長さと体積の測定)を通じて、大学での実験における数値の取り扱い、誤差の概念、科学的な考察の進め方を学ぶ。
担当者
三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第7回~ 8回
項目
物理計測実験(II)
内容
科学的な実験報告書としてのレポートの作成方法を学ぶ。
担当者
三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第9回~ 12回
項目
物理計測実験(III)
内容
実習課題(ガウス加速器の実験)を通じて、大学で物理学を学ぶうえで必須となる物理学的手法を用いた自然現象へのアプローチ法、科学的な考察の進め方を学ぶ。
担当者
三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第13回~16 回
項目
物理計測実験(IV)
内容
実習課題(光速度の測定)を通じて、大学で物理学を学ぶうえで必須となる、実験的手法、科学的な考察の進め方を学ぶ。得られた結果について科学的に考察し、レポートにまとめる。
担当者
三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第17回~18 回
項目
課題研究
内容
提示された課題について、興味を持ったテーマを選び、文献等を用いて調べる。調査した内容について考察を行い、まとめる。
担当者
三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第19回~20 回
項目
発表会準備
内容
選択した課題について必要に応じて文献検索を行ったうえで、討論の結果も含めてこれをまとめて発表を行うための準備をする。発表内容をスライドにまとめ、グループ内での発表分担を確認し、また、発表練習を行う。
担当者
三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第21回~24 回
項目
発表会
内容
選択した課題について口頭発表を行う。他学生の発表を聴き、質問を行う、議論に参加する。
担当者
三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望
第25回
項目
まとめ
内容
発表における質疑の内容について調べてまとめる。
担当者
三森 康義
川﨑 健夫
小寺 義男
西沢 望

到達目標

大学で学ぶ物理学の入門として、物理量の計測実験を通して物理学のアプローチとはどのようなものかに触れるとともに、物理実験の基礎と心得を身に付ける。物理実験を進める上で欠かせない物理量の測定と誤差の概念を身に付け、測定値から結果を導くための論理的な手順と、実験結果を科学的に評価することを理解する。テーマ研究と発表を通して、疑問点の明確化とその解決のための方策を学ぶと共に、発表の仕方、討論の進め方、レポートのまとめ方等を身につける。

評価基準

評価は実験・課題への取り組み、実験ノート、レポート、発表への取り組みの総合評価とする。

準備学習(予習・復習)

【授業時間外に必要な学習時間:実験・課題の結果を整理し、レポート等にまとめるために必要な時間は、授業時間内のみでは不足する場合がある。
発表、プレゼンテーションについては、課題に関する調査や発表資料の作成、自主的な発表の練習にも取り組む必要がある。】
予習:物理学について幅広い好奇心を持つこと。また、次回にどの様な実習を行うかを予習し、作業手順を考えておくこと。
研究発表については、行った実験の内容が正しく聴衆に伝わるよう工夫されてまとめられているか、発表スライドの構成や説明・言葉使いについても注意して準備する。
復習:行った課題について、結果を整理して考察・結論を加えてレポートとしてまとめる。自分で調査を行った内容をまとめて、結果の評価に対する参考とすることも奨励する。科学的・論理的かつオリジナルな考察を高く評価する。発表後の質疑の内容はすべて記録し、後で調査により深く理解するべきである。他者の発表内容についても、興味を持ったり、自分の知識が不十分であると感じた内容については、そのままにせず文献等を参照して理解するよう努力すべきである。

実務経験のある教員情報

三森康義:企業での研究・開発経験をもとに、物理的な考え方やプレゼンテーションの重要性について解説する。

関連科目

(なし)

その他

提出された課題・レポートについては、コメントを付したうえで返却する。
発表会については、発表資料の作成や練習において、科学的なプレゼンテーションにおける注意について指導を行う。
個別の発表に対して質疑を行うとともに、全体に対しても講評を行う。

教材

種別 書名 著者・編者 発行所
教科書 (なし)
参考書 (なし)
教科書
書名
(なし)
著者・編者
発行所
参考書
書名
(なし)
著者・編者
発行所