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日本語

　物理学は，実験事実を拠りどころにして，自然現象の奥に潜む法則を明らかにしようとする学問である．その研究プロセスは，自然現象の観察から始まる．その観察結果を手がかりに，自然現象を支配する法則についての仮説を立てる．その仮説に基づき，あらかじめ仕かけて能動的に自然現象を起こし，その現象の定量的な観察を行う．この能動的に行う定量的な観察が実験である．数値化された実験結果を基に，仮説を数式で表現することによって磨きをかけ，その数式から予測されることを検証するためにさらなる実験を行う．最終的には，積み上げられた多くの実験事実に基づいて仮説を一般化し，法則としてまとめ上げていく．
　このような研究プロセスを経て，現在教科書に載っている物理学の知識が蓄積されてきたのである．しかし，小・中・高校生だけでなく大学生でさえ，その事実を意識しないまま，物理学あるいは他の理科教科も学んできたのではないだろうか？理科教員を目指す皆さんには，是非この研究プロセスを体験してもらい，将来，科学の知識だけではなく科学の方法も生徒たちに伝えられるようになってもらいたい．
　そこで，この授業では，物理学の知識そのものだけでなく実験物理学の研究手法も修得することを目指す．まず，力学，熱力学，電磁気学，現代物理学の中からテ－マを与えられた「課題実験」を通して，物理学の基礎知識とともに，測定，データ解析，レポート(論文)作成までの実験物理学研究の基本を学ぶ．そして「自由実験」で，実験テーマの設定，実験計画の立案、実験装置の製作など全て含めた「本物の」実験を自分で行い，最終的にその実験結果について広く他者に理解してもらうための発表を行うことで，実験物理学の研究プロセスを体験する．

全授業回で基本的に対面授業を予定しているが，場合によってはウェブ対応とする．ただし，ウェブ対応とする授業回については事前に連絡する．

「課題実験」を通じて，
1．対象となる自然現象の原理・法則を理解するとともに，
2．自然現象を定量的に表現する物理量を測定する方法・技術を習得する．また，
3．得られた実験デ－タから信頼できる実験事実を取り出すデ－タ解析法と，
4．実験事実から導き出した自分の結論を他者に理解してもらうための実験レポートの作成法を習得する．

さらに，「自由実験」において，
5．自分が興味をもった自然現象について，みずから研究課題を設定し，その課題の解決に取り組む力を養う．

力学・熱力学・電磁気学・現代物理学に関する科目，および理科指導法の履修が望まれる．

また，物理科学科生については「基礎物理学実験講義」および「基礎物理学実験」の単位を修得していることが強く望まれる．（備考も参照）

Lecture/Instructor（When there are multiple instructors)	Theme
	Keyword, References and Supplementary Information
1 （中田，難波，平井）	安全教育，誤差
	実験の進め方と安全教育および誤差の取り扱いに関する実験
2〜6 （中田，難波，平井）	課題実験，データ解析法，実験レポートの作成，自由実験の計画および予備実験
	「課題実験」では，小グル－プに分かれ，下記の実験テーマの中から3課題，1課題2週間かけ，実験を行う．各実験終了の翌週に実験レポートを提出し，授業時間内にそのレポートについて討議する．その討議の結果を受けて，実験レポートを修正し，再提出する． また，セメスター後半に実施する自由実験の計画について話し合う． 「課題実験」のテーマ ・ボルダの振り子 ・熱の仕事当量 ・固体の電気抵抗 ・磁気ヒステリシス ・レ－ザ－による光の回折 ・プランク定数 なお，受講者数によっては，説明の上，実験内容を変更する可能性がある．
7〜15 （中田，難波，平井）	自分で設定したテーマで実験を行う「自由実験」に取り組む. 最終週に，自由実験についての発表会を行う．

対面実施

　予習として，実験が始まる日までに，あらかじめ実験の目的，方法，実験に必要となる理論，および予想される実験結果(実験でどのようなグラフが得られるのか)などを必ず実験ノートに記録しておくこと．
　1つの実験テ－マが終了すれば，その都度，各自実験レポートを作成し，その翌週の実験が始まるまでに担当教員に提出すること．また，その実験レポートについての討議の結果を受けて，実験レポートを修正し，再提出すること．

Kind	Percentage	Grading Criteria etc.
Final Examination (Written)
Report Examination (A report to be submitted by the unified deadline)
Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment　 (Evaluation of Everyday Performance in Class)	100	実験内容の理解度，実験への取り組み姿勢，実験レポートの内容などの総合評価とする．

実験は自らの手で行い，実験レポートを提出することにより，はじめて評価される．したがって，出席は重視される．正当な理由のない欠席，遅刻または実験レポートの未提出を繰り返した場合，単位は取得できない．もちろん，実験に取り組む姿勢も評価される．実験レポートについては，実験結果から自分なりの結論を導き，その結論について他者が納得できるほどにしっかりと論証されているかどうかが評価基準となる．

「課題実験」には，結果が未知のものを扱っているつもりで取り組んでほしい．少なくとも，教科書に載っていることが本当かどうか，疑いの目をもって検証する立場で取り組んでほしい．もちろん，課題実験はスタッフによってあらかじめ準備されたもので，その結果も教科書通りになるようにつくられている．しかし，実際に実験をやってみればわかるように，なかなか思うような結果にならないことが多い．そのようなとき，結果が既知の学生実験の場合なら失敗として強引に片付けてしまうことができるかもしれない．しかし，結果がどうなるかわからない実験の場合，どう判断すればいいのか…．そのことを意識しながら，実験に取り組んでほしい．

「自由実験」では，まさしく結果が未知の実験に取り組むことになる．たとえ書籍や論文で紹介されている実験でも一から全てを組み立てて実験をするとなかなか思うような結果が出ないことに気づくだろう．スタッフもその答えを知っているとは限らない．これが「本物の」実験なのである．
　そのような実験に取り組む中で培われる問題発見・解決能力は，将来，どのような職に就いても役立つだろう．また，理科教員を目指す皆さんにとっては，自分で教材を開発していく上での大きな経験となるはずである．

　教科書は特に指定しません．指針書を配布します．

Title	Author	Publisher	ISBN Code	Comment
科学的とはどういうことか	板倉聖宣	仮説社
科学的探究の方法	濱田嘉昭	放送大学教育振興会
実験法入門	D.C. Baird 著　加藤幸弘他 訳	ピアソン・エデュケーション

Talk with Students

・ 物理科学科生については，教員免許取得に際して本科目の履修は不要である．
（履修指定科目である「基礎物理学実験」及び「基礎物理学実験講義」の修得により「教科に関する専門的事項」の選択必修単位の取得が可能であり，また本科目は，これらの科目をベースとして他学科生が物理学に関する「専門的事項」を修得することを目指すものである．）
・ 物理科学科生については，基礎物理学実験及び同講義の単位修得状況を履修選考要件とする．（詳しくは事前に担当教員に相談のこと．）

【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/