到達目標
この授業を通じて、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を取り上げ、実験を行いながら基本的な事項を学び、それら実験データの解析について考えていく。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。放射能の半減期や平均寿命等の基本的な計算が出来る。また、崩壊形式とα線、β線、γ線の特長を説明できる。放射線と物質の相互作用について、その概要を説明できる。
【２】放射性物質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。また、実験データの「不確かさ」について説明できる。
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 | 到達レベルの目安(可) | 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できる。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。また、誤差と不確かさについて、その違いを説明でき、基本的な評価ができる。 | 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。誤差と不確かさについて、その違いが分かる。 | 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。取得したデータをもとに簡潔な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。 |
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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理解する。また、この分野の実験を行うことにより、安全に実験を行うこととデータの取り扱いについて理解する。
授業の進め方・方法:
講義と５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。
なお、この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として、予習・復習を行うこと。
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
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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 |
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できる。
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| 3週 |
実験① 半減期モデルの実験 |
放射性物質の崩壊をモデル化して実験を行い、その確率・統計的な考えを理解する。
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| 4週 |
実験② ランダムにおきる物理現象のモデル実験 |
二項分布や正規分布について実験を通して理解する。
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| 5週 |
放射能と放射線 |
α崩壊とα線の性質、β崩壊とβ線の性質についてその概要を説明できる。また、Ｘ線とγ線の発生の違いとそれらの性質について概要を説明できる。
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| 6週 |
放射線（荷電粒子）と物質の相互作用 |
α線、β線と物質の相互作用について、その概要を理解できる。
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| 7週 |
放射線（電磁波）と物質の相互作用 |
Ｘ線、γ線と物質の相互作用について、その概要を理解できる。
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| 8週 |
実験③ 放射線計測 |
３週にわたり放射性物質【Sr/Y】を用いた放射線（β線）の計測実験を行う。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 |
実験④ 放射線計測 |
実験のつづき
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| 10週 |
実験⑤ 放射線計測 |
実験のつづき
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| 11週 |
データ解析 |
実験によって得られたデータ解析（まとめ）
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| 12週 |
測定量の取り扱い |
「誤差」と「不確かさ」について理解し、それら概念の違いを理解できる。
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| 13週 |
不確かさの評価 |
不確かさの原因と評価についてその基本的な事を理解できる。また、得られ実験データについてその基本的な評価ができる。
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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 |
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 |