慶應義塾大学日吉キャンパス 特色GP 文系学生への実験を重視した自然科学教育
物理学実験
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* 文科系学生のための物理学実験について [#e0d09881]
#contents
** はじめに [#b7869bc8]
物理学は基本法則を実験,観測で検証することにより成り立っ...
学では基本法則を理解すると同時に,なぜそれが正しいのかと...
する必要があります.実験を行い,結果を求め,その意味を考...
しないと,「科学的事実」とは何であるか,そしてその限界は...
といった面を理解しにくいと思います.これは学問として非常...
す.さらに,その理解が無いと自然科学を過度に信じたり,逆...
なりがちです.
エネルギー問題,地球温暖化問題,ナノテクノロジー,電子通...
現在重要な分野の多くに物理学が本質的に関わっています.文...
ず,誰でも一社会人としてこのような分野に関連する判断を下...
場面に出会います.このような現在,自然科学を理解すること...
ています.
近年,受身型の講義に対して参加型の講義の重要性が強調され...
態も提唱されています.実験授業は従来から存在する参加型の...
自分で手を動かして,実験をしなければ何も始まりません.さ...
ことにより抽象的に思われる物理の基本法則がどのように現実...
るか実感することができます.また,実験を行い結果を導き,...
実感もあり楽しい経験でもあります.
** 物理学実験の行われかた [#u93a7fd1]
慶應義塾大学では 1949 年より,実験を含んだ文系学生のため...
講し続けています.その中での物理学実験の特徴について主な...
-~ 講義と実験は組になっていて,実験と講義は隔週ごとに行...
実験ともに2コマ,3時間です.半期で3単位の科目です.
-~ 自然科学の実験科目は選択科目です.文系学部では学生に自...
を 6 か 8 単位履修することを卒業の条件として課しています...
を履修する必要は有りません.現状では,文系学生の 約 6〜7...
の実験科目を履修しています.
-~ 講義内容は講師によって大幅に異なります.学生は自分で履...
択します.
-~ 実験では,学生は実験時間内に実験をしながらレポートを書...
れを提出し,質疑応答を受けて実験を終了とします.
-~ 実験は題目を多く準備してあり,各講師が自分の講義内容に...
用します.
-~ 実験は通常 2人あるいは1人1組で行います.
** 文系学生のための実験の特性 [#i2178ace]
文系学生の 1 年生から履修できる実験というと,簡単な実験,...
的にいわば「低い」実験が想定されがちですが,そうである必...
せん.実際,行っている実験は古典力学の簡単な実験から量子...
様々です.理系学生に必要な 3,4 年での履修の前提となる基...
験テクニックを覚えるための実験は文系学生には必要ありませ...
的な概念を体験することができ,興味が湧く実験が理想的です...
さえ説明から理解できるのであれば,理系学生が高学年で扱う...
良いのです.最新のテーマでも古典的なテーマでも良いです....
にしても,学生が実験の仕組みとそこに現れる物理現象を理解...
しいです.精度を求めることや最新機材を用いることにより実...
ボックス」となってしまうことは避けなければなりません.
我々の用意した実験は,多少講師の説明を要する場合もありま...
ての学生が時間内に終えることができるものです.実験授業の...
ろ実験の内容を学生がどうすれば理解できるかということです...
示通りに進めれば終わりますが,それだけでは結局は何をして...
それが物理学全体の中でどのような意味を持つかといったこと...
ん.レポートを書く際に考える必要が自然と生じ,理解を助け...
時の質疑応答が理解には重要です.
テキストの内容も細か過ぎては指示に従うだけになってしま
います.逆に指示を大雑把にしすぎると実験が困難になりすぎ...
さらに,講義で物理の基本的な考え方について学んでいなけれ...
と思っても理解できるものではありません.
いわゆる「文系学生」の一つの特徴は理系教育を受けてきた学...
として特化してきた学生まで幅広くいることです.実験を行う...
層が興味を持って実施できるものでなければなりません.実験...
ど無い学生でも時間内に終えられるものでなければなりません...
教育を受けてきた学生でも面白いと感じる深さがなければなり...
実際に現場で実験を監督している際に講師が学生ごとに調整す...
** 実験のテーマの開発について [#a54f503a]
このような点を考慮して実験テーマを開発するにおいて以下の...
慮しています.
- 内容は物理的観点から興味深いものであるのか?
- 内容は学生に理解できるのか?
- 困難さは適切か?
- 時間内に学生が終えることが可能か?
- 学生が十分安全に行えるか?
- コスト的に適切か?
- スペース的に可能か?
実験を行う難易度は実験種目によって異なり,これはある程度...
験の難易度は以下に数例あげるように様々な方法によって調整...
- テキストでどこまで説明するか? 特に実験結果の例を含め...
が下がります.
- 実験準備をどこまでするか? 例えば機材を既にセットアッ...
など.準備をしすぎてしまうとブラックボックス化してしまい...
しているかを理解しにくくなります.
- 教員がどこまで教えるか? 実験の進行状況により,必要だ...
にははっきりとしたヒントを与えたり,逆に自分で考える余裕...
はあまり補助をしないようにしています.
実験の意図,実験で伝えたいポイント,また実験時間の制約な...
のバランスを取ります.
** 最後に [#s32e7f57]
文系学生が実験を行うことは困難だということは有りません....
してきて実験ができない学生はいません.実験を行うにあたっ...
り,しかし困難でもあるのは実験でどのような物理法則を確か...
ることです.特に,実験を自動化しすぎてしまうと,ブラック...
しまい,実験は簡単に終わるが学生は何を行ったかわからない...
じやすくなります.
* 物理学実験のテーマと実験風景 [#k08934c4]
** 実験風景 [#y9a105e1]
|CENTER:[[重力加速度>物理学実験/重力加速度]]&br;&ref(物理...
|CENTER:[[重力加速度>物理学実験/重力加速度]]&br;&ref(物理...
** 実験テーマ [#y605e6d3]
テーマ名をクリックすることで各実験テーマのページに飛びま...
|~テーマ|~内容|
|''[[モンテカルロ法>物理学実験/モンテカルロ法]]''|乱数サ...
|''[[分子の大きさとアボガドロ数>物理学実験/分子の大きさと...
|''ノギスとマイクロメーター''|1つの球の直径を,ノギスと...
|''[[てんびん>物理学実験/てんびん]]''|試料の質量をてんび...
|''たまざし(球指)''|たまざしを用いて与えられた球面の曲...
|''[[テープの面積>物理学実験/テープの面積]]''|遊動顕微鏡...
|''[[重力加速度>物理学実験/重力加速度]]''|単振子の周期を...
|''[[ガラスと水の中の光速度>物理学実験/ガラスと水の中の光...
|''[[連成振子>物理学実験/連成振子]]''|2つの単振子からな...
|''気圧計''|フォルタンの気圧計によって水銀柱の高さを測定...
|''温度計の補正''|水の氷点と沸点における温度計の示度を測...
|''[[固体の弾性>物理学実験/固体の弾性]]''|水平な棒の中央...
|''[[空気の振動と音速>物理学実験/空気の振動と音速]]''|ガ...
|''顕微鏡の倍率''|レンズの働きと顕微鏡の構造を学び,物体...
|''ブリッジ回路と電気抵抗''|ブリッジ回路を用いて,与えら...
|''[[電気抵抗の温度変化>物理学実験/電気抵抗の温度変化]]''...
|''[[電流と熱>物理学実験/電流と熱]]''|物体に電流を流した...
|''[[摩擦と熱>物理学実験/摩擦と熱]]''|力学的エネルギーが...
|''[[固体の比熱>物理学実験/固体の比熱]]''|混合法により固...
|''[[電子の電荷と質量の比>物理学実験/電子の電荷と質量の比...
|''[[光と電子>物理学実験/光と電子]]''|光電効果の実験を通...
|''[[光の干渉>物理学実験/光の干渉]]''|レーザー光源を使っ...
|''[[ブラウン運動と原子の実在>物理学実験/ブラウン運動と原...
|''[[光速の直接測定>物理学実験/光速の直接測定]]''|レーザ...
|''[[量子力学と原子のスペクトル>物理学実験/量子力学と原子...
|''[[素電荷の測定(ミリカンの実験)>物理学実験/素電荷の測定...
- プロジェクト進行中のため、作成途中のページがあります。...
--------------------------------
//RIGHT:[[物理学実験/紹介]]
RIGHT:[[物理学実験/著作権について]]
終了行:
* 文科系学生のための物理学実験について [#e0d09881]
#contents
** はじめに [#b7869bc8]
物理学は基本法則を実験,観測で検証することにより成り立っ...
学では基本法則を理解すると同時に,なぜそれが正しいのかと...
する必要があります.実験を行い,結果を求め,その意味を考...
しないと,「科学的事実」とは何であるか,そしてその限界は...
といった面を理解しにくいと思います.これは学問として非常...
す.さらに,その理解が無いと自然科学を過度に信じたり,逆...
なりがちです.
エネルギー問題,地球温暖化問題,ナノテクノロジー,電子通...
現在重要な分野の多くに物理学が本質的に関わっています.文...
ず,誰でも一社会人としてこのような分野に関連する判断を下...
場面に出会います.このような現在,自然科学を理解すること...
ています.
近年,受身型の講義に対して参加型の講義の重要性が強調され...
態も提唱されています.実験授業は従来から存在する参加型の...
自分で手を動かして,実験をしなければ何も始まりません.さ...
ことにより抽象的に思われる物理の基本法則がどのように現実...
るか実感することができます.また,実験を行い結果を導き,...
実感もあり楽しい経験でもあります.
** 物理学実験の行われかた [#u93a7fd1]
慶應義塾大学では 1949 年より,実験を含んだ文系学生のため...
講し続けています.その中での物理学実験の特徴について主な...
-~ 講義と実験は組になっていて,実験と講義は隔週ごとに行...
実験ともに2コマ,3時間です.半期で3単位の科目です.
-~ 自然科学の実験科目は選択科目です.文系学部では学生に自...
を 6 か 8 単位履修することを卒業の条件として課しています...
を履修する必要は有りません.現状では,文系学生の 約 6〜7...
の実験科目を履修しています.
-~ 講義内容は講師によって大幅に異なります.学生は自分で履...
択します.
-~ 実験では,学生は実験時間内に実験をしながらレポートを書...
れを提出し,質疑応答を受けて実験を終了とします.
-~ 実験は題目を多く準備してあり,各講師が自分の講義内容に...
用します.
-~ 実験は通常 2人あるいは1人1組で行います.
** 文系学生のための実験の特性 [#i2178ace]
文系学生の 1 年生から履修できる実験というと,簡単な実験,...
的にいわば「低い」実験が想定されがちですが,そうである必...
せん.実際,行っている実験は古典力学の簡単な実験から量子...
様々です.理系学生に必要な 3,4 年での履修の前提となる基...
験テクニックを覚えるための実験は文系学生には必要ありませ...
的な概念を体験することができ,興味が湧く実験が理想的です...
さえ説明から理解できるのであれば,理系学生が高学年で扱う...
良いのです.最新のテーマでも古典的なテーマでも良いです....
にしても,学生が実験の仕組みとそこに現れる物理現象を理解...
しいです.精度を求めることや最新機材を用いることにより実...
ボックス」となってしまうことは避けなければなりません.
我々の用意した実験は,多少講師の説明を要する場合もありま...
ての学生が時間内に終えることができるものです.実験授業の...
ろ実験の内容を学生がどうすれば理解できるかということです...
示通りに進めれば終わりますが,それだけでは結局は何をして...
それが物理学全体の中でどのような意味を持つかといったこと...
ん.レポートを書く際に考える必要が自然と生じ,理解を助け...
時の質疑応答が理解には重要です.
テキストの内容も細か過ぎては指示に従うだけになってしま
います.逆に指示を大雑把にしすぎると実験が困難になりすぎ...
さらに,講義で物理の基本的な考え方について学んでいなけれ...
と思っても理解できるものではありません.
いわゆる「文系学生」の一つの特徴は理系教育を受けてきた学...
として特化してきた学生まで幅広くいることです.実験を行う...
層が興味を持って実施できるものでなければなりません.実験...
ど無い学生でも時間内に終えられるものでなければなりません...
教育を受けてきた学生でも面白いと感じる深さがなければなり...
実際に現場で実験を監督している際に講師が学生ごとに調整す...
** 実験のテーマの開発について [#a54f503a]
このような点を考慮して実験テーマを開発するにおいて以下の...
慮しています.
- 内容は物理的観点から興味深いものであるのか?
- 内容は学生に理解できるのか?
- 困難さは適切か?
- 時間内に学生が終えることが可能か?
- 学生が十分安全に行えるか?
- コスト的に適切か?
- スペース的に可能か?
実験を行う難易度は実験種目によって異なり,これはある程度...
験の難易度は以下に数例あげるように様々な方法によって調整...
- テキストでどこまで説明するか? 特に実験結果の例を含め...
が下がります.
- 実験準備をどこまでするか? 例えば機材を既にセットアッ...
など.準備をしすぎてしまうとブラックボックス化してしまい...
しているかを理解しにくくなります.
- 教員がどこまで教えるか? 実験の進行状況により,必要だ...
にははっきりとしたヒントを与えたり,逆に自分で考える余裕...
はあまり補助をしないようにしています.
実験の意図,実験で伝えたいポイント,また実験時間の制約な...
のバランスを取ります.
** 最後に [#s32e7f57]
文系学生が実験を行うことは困難だということは有りません....
してきて実験ができない学生はいません.実験を行うにあたっ...
り,しかし困難でもあるのは実験でどのような物理法則を確か...
ることです.特に,実験を自動化しすぎてしまうと,ブラック...
しまい,実験は簡単に終わるが学生は何を行ったかわからない...
じやすくなります.
* 物理学実験のテーマと実験風景 [#k08934c4]
** 実験風景 [#y9a105e1]
|CENTER:[[重力加速度>物理学実験/重力加速度]]&br;&ref(物理...
|CENTER:[[重力加速度>物理学実験/重力加速度]]&br;&ref(物理...
** 実験テーマ [#y605e6d3]
テーマ名をクリックすることで各実験テーマのページに飛びま...
|~テーマ|~内容|
|''[[モンテカルロ法>物理学実験/モンテカルロ法]]''|乱数サ...
|''[[分子の大きさとアボガドロ数>物理学実験/分子の大きさと...
|''ノギスとマイクロメーター''|1つの球の直径を,ノギスと...
|''[[てんびん>物理学実験/てんびん]]''|試料の質量をてんび...
|''たまざし(球指)''|たまざしを用いて与えられた球面の曲...
|''[[テープの面積>物理学実験/テープの面積]]''|遊動顕微鏡...
|''[[重力加速度>物理学実験/重力加速度]]''|単振子の周期を...
|''[[ガラスと水の中の光速度>物理学実験/ガラスと水の中の光...
|''[[連成振子>物理学実験/連成振子]]''|2つの単振子からな...
|''気圧計''|フォルタンの気圧計によって水銀柱の高さを測定...
|''温度計の補正''|水の氷点と沸点における温度計の示度を測...
|''[[固体の弾性>物理学実験/固体の弾性]]''|水平な棒の中央...
|''[[空気の振動と音速>物理学実験/空気の振動と音速]]''|ガ...
|''顕微鏡の倍率''|レンズの働きと顕微鏡の構造を学び,物体...
|''ブリッジ回路と電気抵抗''|ブリッジ回路を用いて,与えら...
|''[[電気抵抗の温度変化>物理学実験/電気抵抗の温度変化]]''...
|''[[電流と熱>物理学実験/電流と熱]]''|物体に電流を流した...
|''[[摩擦と熱>物理学実験/摩擦と熱]]''|力学的エネルギーが...
|''[[固体の比熱>物理学実験/固体の比熱]]''|混合法により固...
|''[[電子の電荷と質量の比>物理学実験/電子の電荷と質量の比...
|''[[光と電子>物理学実験/光と電子]]''|光電効果の実験を通...
|''[[光の干渉>物理学実験/光の干渉]]''|レーザー光源を使っ...
|''[[ブラウン運動と原子の実在>物理学実験/ブラウン運動と原...
|''[[光速の直接測定>物理学実験/光速の直接測定]]''|レーザ...
|''[[量子力学と原子のスペクトル>物理学実験/量子力学と原子...
|''[[素電荷の測定(ミリカンの実験)>物理学実験/素電荷の測定...
- プロジェクト進行中のため、作成途中のページがあります。...
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//RIGHT:[[物理学実験/紹介]]
RIGHT:[[物理学実験/著作権について]]
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