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授業の目標
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物理学の知識を使って新しい現象や実験事実を説明するためには、主体的で柔軟な思考に基づき問題を設定する能力や、創造的な思考能力が必要である。また、これらは様々な装置などを設計・作製する際にも不可欠である。本実験においては、物理現象を自らが実験によって確かめ、理解することにより抽象的な知識を具体化させることを通じて、これらの能力を向上させる。また、実験グループ内で議論しながら役割分担を考え計画的に実験課題を遂行できるエンジニアリング・デザイン能力や、実験結果の問題点を発見し解決する能力を身に付ける。
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到達目標
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(1) 種々の物理現象の原理を理解し、実験によって確認することができる。
(2) 実験装置・測定器の原理、測定法を理解し、データを取得して解析することができる。
(3) 関連する講義で得た知識を実験に応用し、問題を解決することができる。
(4) 実験結果を整理、考察して報告書にまとめることができる。
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身につく能力
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＜全学ディプロマ・ポリシー＞
【知識・理解・技術】
１．各専門分野の知識・技術を習得し、活用する力を身につけている
○【教養・基礎的能力】
２．幅広い教養と、外国語能力、情報活用能力、コミュニケーション能力などの基礎的能力を身につけている
○【態度・志向性】
３．多様な価値観を有する人々と倫理観・責任感をもって協働することができる
【態度・志向性】
４．時代の変化に主体的に対応するため継続的に学び、自律的に行動することができる
【問題発見・解決能力】
５．専門の知識・技術及び基礎的能力を統合し活用して、問題を発見し解決する能力を身につけている
【ｸﾞﾛｰｶﾙ・創造的思考力】
６．地域的・国際的視点をあわせもち、また、新たな価値を想像する力を身につけている
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授業の概要
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本科目では、担当教員(尾藤 輝夫)の指導の下、実験指導教員(奥村 肇、伊藤 一志、合谷 賢治、新任教員)が実験指導等を分担する。
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授業の計画
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第1週目：実験ガイダンスおよび報告書の作成方法等に関する講義
※入学時に配布される本学部作成の「安全マニュアル」を持参すること。
第2週目：不確かさ解析等に関する講義および演習
〈実験内容〉
第3週目からは、下記6課題(2週で1課題)の実験を行う。
a. 力学 （担当：奥村 肇)
重力加速度の測定、力学的エネルギー保存の法則の検証
b. 材料物性 (担当：伊藤 一志)
ヤング率の測定、線膨張率の測定
c. 真空中の荷電粒子 (担当：伊藤 一志)
静電偏向、電磁偏向
d. 熱学 (担当：新任教員)
固体の比熱容量、高温面上の水滴の寿命
e. 光・波動 (担当：合谷 賢治)
光の回折・干渉、音波の共振
f. 低温・超伝導 (担当：奥村 肇)
極低温(液体窒素)の世界、超伝導の性質
注) 第15週は再実験日とする。
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授業時間外学修の指示
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第1週に実験指針を配布し、「1. 物理学実験をはじめるにあたって」、「2. 物理量と単位」、「3. 測定値の取り扱い」(「3.4. 標準不確かさの見積もり」まで)に関する講義を行う。講義終了後は復習をして、内容を理解しておくこと。
第2週は実験指針の「3. 測定値の取り扱い」(「3.5. 有効数字」から)、「4. 測定器の取り扱い」に関する講義と、不確かさ解析の演習を行う。予め実験指針を熟読し、内容を理解しておくこと。
第3週以降は実験を行う。実験開始前に自分が行うの実験テーマに関して実験指針を熟読し、実験計画書を作成すること。また事前課題に取り組み、解答書を作成すること。実験終了後は、実験データを整理し、報告書を作成すること。詳細は、第1週のガイダンスで指示する。
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成績評価の方法
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試験は行わない。第1～2週目に行うガイダンス・講義・演習を含め全ての実験時間に出席し、与えられた課題(第2週目の不確かさ解析等に関する演習も含む)全てについて計画書、事前課題、報告書を提出することが単位取得の必要条件である。成績は、計画書と事前課題10%、実験態度30%、報告書60%として、総合的に判断する。
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テキスト・参考書等
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本学の物理学実験「実験指針」 (第1週のガイダンス時に配布する。)
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履修上の留意点
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実験ノート、グラフ用紙、関数電卓、筆記用具を持参すること。
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資料
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備考
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病気、忌引きなど欠席せざるを得ない場合は、必ず担当教員(尾藤 輝夫)に連絡すること。その他の場合は遅くとも一週間前までに担当教員に相談し、指示を仰ぐこと。この相談が無い（あるいは遅い）場合や指示に従わない場合は、単位認定しない。尚、課題活動などで公欠に該当する場合でも、遅くとも一週間前までには担当教員に連絡すること。
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