波動エネルギー教育考   :   III.自然科学系 : A consideration of teaching Wave Energy : III. Natural Sciences 

作成者 加藤, 徹也
作成者 (ヨミ) カトウ, テツヤ
作成者の別表記 KATO, Tetsuya
キーワード等 基礎物理教育, 波動, エネルギー保存, インピーダンス関係, エネルギーの流れ, Introductory physics education, Wave motion, Energy conservation, Impedance relation, Energy flow
日本十進分類法 (NDC) 370
内容 大学初学年程度の一般学生向け基礎物理学の教育において, 学生の数学的学力の多様化が, 従来の微分方程式や関数概念を多用する物理学の論理展開に支障をきたしている。その対策として, 物理現象のエネルギーを理解すること, などを学習目標として設定し, それに向かって最短距離で論理展開することを提案する。その具体例として, 波動に関する図解を中心とする考察方法を紹介した。特に, 波動において空間的・時間的に変動する「力」と「速度」が比例しているというインピーダンス関係を早い段階で利用すれば, 物理量の分布と運動について, 特に厳密な意昧での波動エネルギーの移動のようすなどの理解を助け, 波動の一般論である波動方程式を導くこともできることを示した。
One of the recent problems in the introductory physics education is the distribution of students' mathematical skills in advance of attending the lecture, because they use so much prerequisite functional relationships or differential equations in the conventional physics contents. It must be recommendable to make a short-cut reasoning to reach the clearly-defined purpose of study, in which the understanding of energy is included. In this paper, a novel logic of teaching wave motions, as an example, was introduced. In the earlier stage, so-called "impedance relationship" of linearity between "force" and "speed" of the particles in the media was used. This helps students to understand the precise distribution and time-dependence of physical properties, especially the total energy. Lastly, the classical wave equation was deduced as a generalization.

公開者 千葉大学教育学部
コンテンツの種類 紀要論文 Departmental Bulletin Paper
DCMI資源タイプ text
ファイル形式 application/pdf
ISSN AA11868267
NCID 1348-2084
掲載誌情報 千葉大学教育学部研究紀要 Vol.53 page.335-344 (20050228)
情報源 Bulletin of the Faculty of Education, Chiba University
言語 日本語
著者版フラグ publisher

Total Access Count:

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