山口大学教務システム - 1022102311-物理学実験（コンピュータ活用を含む。）

開講年度	開講学部等
2025	教育学部
開講学期	曜日時限	授業形態	AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
後期	火3～4	実験・実習	10.0
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
1022102311	物理学実験（コンピュータ活用を含む。）[Experimental Physics （including Operation of Computers）]			日本語	1
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
重松宏武[SHIGEMATSU Hirotake]					ー
担当教員[ローマ字表記]
重松宏武　[SHIGEMATSU Hirotake], 野村厚志　[NOMURA Atsushi]
特定科目区分		対象学生	（2023年度以前入学者対象）	対象年次	2～
ディプロマ・ポリシーに関わる項目			カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)

授業の目的と概要

■目的
　物理学実験によって、基礎的な物理分野における原理・概念を確認し、理解することができるようになる。得られた結果を検討考察し、報告することによって、原理・概念について説明することができるようになる。

■概要
　物理学における基礎的な分野から力学、電磁気学、熱、光、音、物性に関する12テーマの実験を行う。得られた実験結果の解析を行い、レポートで報告する。また、コンピュータを活用し物理学の原理を理解する。

授業の到達目標

・実験の目的・原理を理解することができる。実験指針に基づき仮説をたて、実証することができる。
・原理と実験結果とを関連づけて、その実験の妥当性を検証することができる。さらに、環境や安全性に関する配慮ができる。
・本授業で行った内容と、小・中学校で扱われている項目・実験を比較検討し、小・中学校でできる実験を組み立てることができる。
・実験書だけでなく、既習事項や参考書により、実験をより理解し、同テーマに取り組んでいる者と相互に教示し、協力することができる。
・実験書で扱われる実験機器を操作することができる。数値データを電卓やパソコンを用いて処理できる。

授業計画

【全体】

　テーマに応じて２から４名ずつのグループ分けを行い、グループ毎に実験を行い、実験結果の検討を行います。「物理学実験」専用の実験ノートを準備し、実験の測定値のみを記録するだけでなく実験時の状況ももれなく書き留める事。
この実験ノートは最終回に提出してもらいます。さらに、各テーマごとにレポートを作成し、次回の実験の開始までに提出をすること義務とする。不十分なレポートに関しては再提出となります。
　なお、本授業は全出席・全レポート提出を原則としています。第一週のオリエンテーション出席者を基準に、全ての実験テーマのグループ分けを行いますので、第一週のオリエンテーションには必ず出席してください。全体を通じてやむ負えない理由により欠席する場合は事前にわかっている場合は事前に、その他は可能な限り早めに連絡してください。
　本授業は学習指導要領に示された「自然に親しみ、理科の見方・考え方を働かせ、見通しをもって観察、実験を行うことなどを通じて、自然の事物・現象について問題を科学的に解決するために必要な資質・能力を育成する」ために実施します。

	項目	内容	授業時間外学習	備考

第1回	オリエンテーション正規分布に関する学習	物理学実験の目的、実験ノートの書き方、実験レポートの書き方指導（担当　重松）	実験テキストを軽めに読んで、半期で学習する大まかな内容理解をしてください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

第2回

各実験テーマについてグループ単位で実験を行う

実験結果の処理方法、誤差論の基礎（担当　重松）

「レポートの書き方」を参照し、期日までに実験レポートを提出してください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

第3回

基礎実験(物理分野）I

＜統計・正規分布＞
鉛筆落としによる統計処理・評価を学ぶ（担当　重松）

「レポートの書き方」を参照し、期日までに実験レポートを提出してください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

第4回

基礎実験(物理分野）II

＜重力加速度の測定＞山口大学における重力加速度を求める。（担当　重松）

「レポートの書き方」を参照し、期日までに実験レポートを提出してください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

第5回

基礎実験(物理分野）III

＜長さ・質量・密度の求め方＞
直接測定、間接測定の違いを理解する。（担当　重松）

「レポートの書き方」を参照し、期日までに実験レポートを提出してください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

第6回

基礎実験(物理分野）IV

＜電池の内部抵抗＞
電池の内部抵抗の影響を理解する。（担当　重松）

「レポートの書き方」を参照し、期日までに実験レポートを提出してください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

第7回

基礎実験(物理分野）V

＜CR回路＞
コンデンサーの充電と放電の様子を理解する。（担当　重松）

「レポートの書き方」を参照し、期日までに実験レポートを提出してください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

第8回

基礎実験(物理分野）VI

＜熱の仕事当量＞
電気エネルギーから熱エネルギーへのエネルギー変換の理解とそれにより得られる関係式を求める。（担当　重松）

「レポートの書き方」を参照し、期日までに実験レポートを提出してください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

第9回

基礎実験(物理分野）VII

＜等電位線＞
等電位線と電位分布を理解する。（担当　重松）

「レポートの書き方」を参照し、期日までに実験レポートを提出してください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

第10回

基礎実験(物理分野）VIII

＜オシロスコープ＞
音の伝搬の様子を定量的に議論する。（担当　重松）

「レポートの書き方」を参照し、期日までに実験レポートを提出してください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

第11回

基礎実験(物理分野）IX

＜光の特性＞
凹レンズと突連須を用いて光の特性を理解する。（担当　重松）

「レポートの書き方」を参照し、期日までに実験レポートを提出してください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

第12回

コンピュータ活用I （データ処理：最小二乗法）

最小二乗法を復習し、なぜそのような導出となるのか、実験例にもとづいて考える。また、表計算ソフトを用いて、実際に最小二乗法を用いた分析を行ってみる。（担当　野村）

授業後に、最小二乗法の導出と表計算ソフトの使い方を丁寧に振り返り、レポートを作成してください。(学習時間の目安：4時間以上)。

第13回

コンピュータ活用II （マイコンプログラミング）

小学校理科で取り組むプログラミングの課題を実際に試み、児童への指導における注意点について議論する。（担当　野村）

授業前に、小学校6年生の理科において、プログラミングを行う単元の内容を学習指導要領と教科書により確認してきてください。また、1年次に受講した計算機概論のプログラミングを復習してきてください。授業後にはプログラムを完成させ、レポートを作成してください。(学習時間の目安：4時間以上)。

第14回

コンピュータ活用III （電子回路とマイコン）

小学校理科における電子回路とマイコンを活用したプログラミングの課題を試み、児童への指導における注意点について議論する。（担当　野村）

授業前に、電子回路やセンサー、モーター、LEDなどとマイコンとの接続方法に関する資料を読んで理解してください。授業後には、プログラムを完成させ、レポートを作成してください。（学習時間の目安：4時間以上）

第15回

補足実験

追加実験が必要な場合はここで行う。

「レポートの書き方」を参照し、期日までに実験レポートを提出してください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

第16回

口頭試問

理解度の確認を行います。（担当　重松）

全ての実験に関する目的、結果、考察など、よく見直してください(授業中に指示した学習(学習時間の目安：4時間以上))。

※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】

A: 20%　B: --%　C: 80%　D: --%

成績評価法

授業外のレポート、授業態度・授業への参加度で評価します。
レポート　80％、授業態度・授業への参加度　20％

教科書にかかわる情報

教科書	書名	物理学実験指針 <第2版>				ISBN	9784808220822
教科書	著者名	須藤誠一　他	出版社	東京教学社				出版年	2022

備考

教科書備考：その他指定なし。

参考書にかかわる情報

参考書	書名	基礎物理学実験 <第8版>				ISBN	9784808220907
参考書	著者名	山口大学共通教育　「物理学実験」テキスト編集グループ	出版社	東京教学社				出版年	2023

参考書	書名	物理学実験 <第7版>				ISBN	9784780610475
参考書	著者名	大阪公立大学国際基幹教育機構物理学グループ編	出版社	東京教学社				出版年	2022

備考

　さらに深く学習するために必要な各種の文献なども授業中に紹介します。また、「物理学実験」に関する本は数多く出版されています。自分で探す努力も惜しまないで欲しい。

メッセージ

　小中学校の教員としての実際の実験指導に役立つカリキュラムとなっています。基本的知識、実験方法及び注意点、個々の実験テーマが何の理解を目的とするものか等をしっかり押さえるよう心掛けてください。

キーワード

物理学、物理学実験、基礎物理学

持続可能な開発目標（SDGs）

(教育)すべての人に包摂的かつ公正な質の高い教育を確保し、生涯学習の機会を促進する。

メディア授業