到達目標
この授業（実験）を通じて、現象の物理的な見方、考え方を身につけて自然現象を系統的、論理的に考えていく力を養っていく。本授業では、放射能・放射線に関する分野の学びについて、次のような到達目標を設定する。
【１】放射能と放射線を区別して説明できる。崩壊形式とα線、β線、γ線の特長を説明できる。また、放射能の半減期や平均寿命等の計算が出来る。
【２】放射線と物質の相互作用について、放射線種による違い現象の概要を説明できる。また、原子核反応についても説明でき、それに関する計算ができる。
【３】放射線の取り扱いに注意して安全に実験（放射線計測）を行うことができる。取得したデータの解析を行い、考察してレポートを作成できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 放射能と放射線を区別して説明できる。崩壊形式とα線、β線、γ線の特長を説明できる。また、放射能の半減期等の計算が出来る。 | 放射能と放射線を区別して説明できる。崩壊形式とα線、β線、γ線の特長を説明できる。 | 放射能と放射線を区別して説明できない。崩壊形式とα線、β線、γ線の特長を説明でできない。 |
| 評価項目2 | 放射線と物質の相互作用について、放射線種による違い概要を説明できる。また、原子核反応についても説明でき、それに関する計算が出来る。 | 放射線と物質の相互作用について、放射線種による違い概要を説明できる。また、原子核反応についても説明できる。 | 放射線と物質の相互作用について、放射線種による違い概要を説明できない。また、原子核反応についても説明できない。 |
| 評価項目3 | 放射線の取り扱いに注意して安全に実験を行うことができる。取得したデータの解析を行い、考察してレポートを作成できる。 | 放射線の取り扱いに注意して安全に実験を行うことができる。取得したデータの解析を行い、その結果をもとにレポートを作成できる。 | 放射線の取り扱いに注意して安全に実験を行うことができるが、取得したデータの解析を行い、その結果をもとにレポートを作成できない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE (c)
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JABEE (d)
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学習・教育目標 C5
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教育方法等
概要:
放射能・放射線についての基本的事項を実験を行いながら理解していく。実験を通してデータの取り扱いについて基本的な事を学ぶ。原子力発電問題などこれからのエネルギーや環境問題を考えるとき、放射能・放射線について正しく理解し、考えることができるようになることが目標である。
授業の進め方・方法:
おもに講義形式でおこなう。2テーマの実験を予定をしている。実験後には、レポートを提出すること。
注意点:
評価割合の項目別では、それぞれ以下の評価が行われる。
「試験」は１回行われる期末試験の成績である。
「ポートフォリオ」はレポートの成績である。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス
日常生活における放射能と放射線 |
身近にある放射能、放射線についてその存在を知ること。放射線利用におけるメリットとデメリットを考えることができる。
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| 2週 |
放射能と放射線① |
放射能の強さ、半減期、平均寿命、崩壊定数放射平衡について理解する。
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| 3週 |
大数の法則の実験 |
放射性物質の崩壊をモデル化して、その確立・統計的な考えを理解する。
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| 4週 |
特殊相対性理論と核エネルギー |
等価原理、光速度不変の原理、ファインマン時計、ローレンツ収縮、ローレンツ変換の概要が理解できる。
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| 5週 |
特殊相対性理論と核エネルギー |
特殊相対論から質量とエネルギーが等価であることを説明できる。核分裂と核融合についてその概要を説明できる。
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| 6週 |
放射能と放射線② |
α崩壊とα線、β崩壊とβ線についてその概要を説明できる。
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| 7週 |
放射能と放射線③ |
Ｘ線とγ線の発生機構について、その概要を説明できる。
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| 8週 |
放射線計測実験① |
３週にわたり放射性物質【Sr/Y】を用いた放射線計測実験を行う。吸収係数、崩壊率、計数の統計的変動について調べる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
放射線計測実験② |
実験のつづき
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| 10週 |
放射線計測実験③ |
実験のつづき
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| 11週 |
放射線と物質の相互作用① |
β線と物質の相互作用について、その概要を説明できる。
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| 12週 |
放射線と物質の相互作用② |
α線と物質の相互作用について、その概要を説明できる。
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| 13週 |
放射線と物質の相互作用③ |
γ線、Ｘ線と物質の相互作用について、その概要を説明できる。
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| 14週 |
試験 |
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| 15週 |
本科目のまとめ |
期末試験の解説、本授業のまとめ
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| 16週 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 3 | |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。 | 3 | |
| 万有引力の法則から物体間にはたらく万有引力を求めることができる. | 3 | |
| 熱 | 時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを説明できる。 | 3 | |
| エネルギーには多くの形態があり互いに変換できることを具体例を挙げて説明できる。 | 3 | |
| 波動 | 波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | 課題 | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 75 | 0 | 0 | 0 | 25 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 75 | 0 | 0 | 0 | 25 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |