力学の基礎知識を身につけ,企画,発表,考察に関する基礎を修得する.物理についての基礎的原理や現象を,実験を通じて理解できる.実験データの分析,誤差解析,有効桁数の評価,整理の仕方,考察の進め方に関する基礎を理解し,実践できる.
【Ⅱ-A】物理,【Ⅱ-B】物理実験,【Ⅳ-A】工学実験技術,【V-A-3】力学,【Ⅶ-A】コミュニケーションスキル,【Ⅶ-B】合意形成,
【Ⅶ-C】情報収集・活用・発信力,【Ⅷ-A】主体性,【Ⅷ-B】自己管理力,【Ⅷ-C】責任感,【Ⅷ-D】チームワーク力,
【Ⅷ-E】リーダーシップ
概要:
機械システム工学科の様々な専門科目を学ぶ上で,その理解に必要な基礎知識である物理について学ぶ.特に,力学,運動,熱について,実験ならびに考察を通じて,これらの知識を得るとともに現象の理解を深める.また,関連する演習問題にも挑戦することで,その知識の定着を行う.
さらに,小中学生向けの出前授業を想定した実験を企画し,調査,実験装置の作製,プレゼンテーション資料の作成および授業の実演等を行うことにより,本授業の前半部分で学んだ知識を活用するとともに,考える力,表現する力を身につける.
授業の進め方・方法:
実験は4〜5名のチーム(合計10チーム程度)で行う。各チームごとに机を突き合わせて,実験ならびにチーム内で議論できる体制を取る。
力学,運動,熱に関する実験:
・各単元の冒頭で『実験手順』『諸注意』が指示される。指示内容については必要に応じてメモを取る。
・実験開始前にチーム内で十分『KYT:Kiken Yochi Training』による議論を深める。内容について必要に応じてメモを取る。
・『実験手順』に則り実験を行い,データを収集する。集められたデータを元に実験結果を整理し,課題とともにレポートにまとめて提出する。
出前授業を想定した実験の企画,調査,実験装置作成,プレゼン資料作成,授業実演:
・チーム内で調査を行い,出前授業を企画して企画書にまとめる。
・企画書に基づき,出前授業の実演に向けて実験装置の作製,プレゼンテーション資料の作成を行う。
・作製した実験装置とプレゼンテーション資料を用いて出前授業を実演する。
注意点:
総合評価:単元ごとの課題を50%,模擬出前授業のプレゼンテーションを20%,プレゼンテーションに使用した発表資料を30%として総合評価し,60%以上の場合に単位を認定する.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
3力のつり合い(1):3力のつり合いについて学び,実験を行う. 自学自習課題:3力のつり合い |
3力のつり合い条件について説明できる. 【II-A:3-1,3-2,3-5】いろいろな力, 【II-B:1-1,1-2,2-1,3-1】実験:力学に関する分野, 【V-A-3:1-1,1-2,1-3,2,3】力の表し方,力のモーメントと偶力,重心
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2週 |
3力のつり合い(2):実験結果のまとめ・レポート作成. |
【II-A-3:1,2,5】, 【II-B-3:2】, 【V-A-3:1,2,3】3力のつり合い条件について説明できる.
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3週 |
力のモーメントのつり合い(1):てこの原理,力のモーメントのつり合いについて学び,実験を行う. 自学自習課題:力のモーメントのつり合い |
【II-B-3:2,II-B-10:1】【V-A-3:1,2,3】力のモーメントのつり合い条件について説明できる.
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4週 |
力のモーメントのつり合い(2):実験結果のまとめ・レポート作成. |
【II-B-3:2,II-B-10:1】【V-A-3:1,2,3】力のモーメントのつり合い条件について説明できる.
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5週 |
滑車を用いた力のつり合い(1):定滑車,動滑車を用いた力のつり合いについて学び,実験を行う. 自学自習課題:力のつり合いと仕事 |
【II-A-6】【II-B-3:2】【V-A-7:1,2】力のつり合いと滑車のする仕事について説明できる.
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6週 |
滑車を用いた力のつり合い(2):実験結果のまとめ・レポート作成. |
【II-A-6】【II-B-3:2】【V-A-7:1,2】力のつり合いと滑車のする仕事について説明できる.
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7週 |
運動(1):等速・等加速度運動,エネルギー保存則について学び,実験を行う. 自学自習課題:運動量・エネルギー保存則 |
【II-A-1:3,4】【II-A-6:2,5】運動量,エネルギー保存則について説明できる.
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8週 |
運動(2):実験結果のまとめ・レポート作成. 自学自習課題:誤差評価 |
【II-A-1:3,4】【II-A-6:2,5】運動量,エネルギー保存則について説明できる.
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4thQ |
9週 |
運動(3):実験結果のまとめ・レポート作成. |
【II-A-1:3,4】【II-A-6:2,5】運動量,エネルギー保存則について説明できる.
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10週 |
熱力学(1):気体の等温変化/等圧変化について学び,実験を行う. 自学自習課題:気体の状態方程式 |
【II-A-13:2,4】ボイル・シャルルの法則について説明できる.
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11週 |
熱力学(2):実験結果のまとめ・レポート作成. |
【II-A-13:2,4】ボイル・シャルルの法則について説明できる.
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12週 |
模擬出前授業(1):グループごとに出前授業を企画する. |
【IV-A】これまでの知識をベースに小中学生向けの物理実験の企画立案ができる.
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13週 |
模擬出前授業(2):グループごとに出前授業の企画書をまとめ,発表する. |
【IV-A】これまでの知識をベースに小中学生向けの物理実験の企画立案ができる.
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14週 |
模擬出前授業(3):グループごとに,企画した出前授業の実演に向けて準備する. |
【IV-A】これまでの知識をベースに小中学生向けの物理実験の企画立案ができる.
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15週 |
模擬出前授業(4):グループごとに出前授業を実演する. |
【IV-A】これまでの知識をベースに小中学生向けの物理実験の企画立案ができる.
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16週 |
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