サイトマップ3 物理ネコ教室〜意欲を解放する物理学教室 | ひろじの物理ブログ ミオくんとなんでも科学探究隊

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サイトマップ3

〜物理ネコ教室 意欲を解放する物理学教室〜

ぼくの物理講座を公開しています

 

 ぼくは最初の学校で、学生から「物理ネコ」というアダナで呼ばれました。講座プリントに登場するキャラ「物理ネコ」のインパクトが大きかったのでしょう。

 

 ぼくの講座プログラムは、理科教育で一般に重要とされる「いかにわかりやすく教えるか」ではなく、ぼくが科学教育の本質だと考えている「いかに本質的な楽しさを伝えるか」を中心に置いて構成しています。

 

 じつはさまざまな方面から、講座内容を公開してほしいとの要望を受けてきました。講座はライブだ、という感覚があるので、文章などでそれを公開することには、今まで消極的でした。

 

 しかし、後に述べる理由(興味のある方は記事の最後をご覧ください)で、講座内容の公開に踏み切ることにしました。

 講座公開に当たって、気をつけた点は次の2点です。

 

 学生には、講座を受けているような感覚で読めるように、なるべく平易な言葉で文章を書くことと、若い先生には、講座構成の補助となるように、科学教育プログラムとしてのポイントを書くことです。

 

 なお、物理ネコ教室1年〜3年と区別してあるのは、便宜的な分け方で、1年から3年まで少しずつ物理を学ぶ高校を念頭において、便宜的に学年をつけています。講座構成の順番のめやすですので、ご了承ください。

 

 

更新情報

 

物理ネコ教室力学改訂版・更新情報

 改訂版の更新情報はこちらから御覧ください。


力学

 

運動の式とグラフ<物理ネコ教室1年>

 

物理ネコ教室001物理の世界へようこそ<001は「物理一般」にも掲載>

 

物理ネコ教室002物体の運動

物理ネコ教室003加速運動

物理ネコ教室004運動の式とグラフ演習

物理ネコ教室005ベクトルの合成と分解

物理ネコ教室006相対速度

 

物理ネコ教室007有効数字とその意味<007は「物理一般」にも掲載>

物理ネコ教室000平方根の開き方<000は「物理一般」にも掲載>

 

物理ネコ教室008重力中の運動・自由落下
物理ネコ教室009重力中の運動・投げ上げ投げ下げ

 

物理ネコ教室000物理で使う三角比<000は「物理一般」にも掲載>

 

物理ネコ教室010重力中の運動・水平投射

物理ネコ教室012重力中の運動(演習)計算よりアタマを使う問題

 

物理ネコ教室補三角比を使う物理問題

 

 

 

※次の3記事は旧版で、現在の記事と書き方が異なります。

001物理の世界へようこそ

002物体の運動1・2

 

 

力と運動<物理ネコ教室1年>

 

新版(改訂版)

 

物理ネコ教室014力と慣性1(改訂していない)

物理ネコ教室014力と慣性2(改訂していない)

物理ネコ教室015力のつりあい(一部改訂して上書き/2022.9.9)

物理ネコ教室016作用反作用とつりあいの力1(一部改訂して上書き/2022.9.9)

物理ネコ教室016作用反作用とつりあいの力2・改訂版(全面改訂/2022.9.10)

物理ネコ教室017力のつりあいの式・改訂版(全面改訂/2022.9.11)

物理ネコ教室017-2力のつりあいの式演習・改訂版(全面改訂/2022.11.10)

物理ネコ教室018弾性力・改訂版(全面改訂/2022.9.29)

物理ネコ教室019運動方程式・改訂版(全面改訂/2022.10.29)

物理ネコ教室019-2運動方程式演習・改訂版(一部改訂/2022.11.11)

物理ネコ教室020滑車のあるときの運動方程式・改訂版(一部改訂/2022.10.30)

物理ネコ教室021摩擦力(全面改訂/2022.11.4)

物理ネコ教室021-2摩擦力演習(新規/2022.11.5)

物理ネコ教室022さまざまな力の原因・改訂版(全面改訂/2022.11.6)

物理ネコ教室023空気や水からうける力その1・改訂版(全面改訂/2022.11.15)

物理ネコ教室023空気や水から受ける力その2浮力・改訂版(全面改訂/2022.11.20)

物理ネコ教室024水圧と気圧・改訂版(全面改訂/2022.11/25)

 

 

(以下、随時更新)

 

 

旧版(新版への移行完了)

 

物理ネコ教室014力と慣性1

物理ネコ教室014力と慣性2

物理ネコ教室015力のつりあい

物理ネコ教室016作用反作用とつりあいの力1

物理ネコ教室016作用反作用とつりあいの力2

物理ネコ教室017力のつりあいの式

物理ネコ教室017-2力のつりあい演習

物理ネコ教室018運動方程式

物理ネコ教室18-1運動方程式演習

物理ネコ教室019滑車のあるときの運動方程式

物理ネコ教室19-1運動方程式総合演習

物理ネコ教室019-2力三角関数演習
物理ネコ教室020弾性力と摩擦力

物理ネコ教室021さまざまな力の原因

物理ネコ教室022空気や水からうける力その1空気抵抗力

物理ネコ教室022空気や水からうける力その2浮力

物理ネコ教室023水圧と気圧
 
 

仕事とエネルギー<物理ネコ教室1年>

※024仕事とエネルギーが改訂版024水圧と気圧と、番号がかぶるが、当面はこのままにする。

 

物理ネコ教室024仕事とエネルギー

物理ネコ教室025エネルギー

物理ネコ教室026エネルギーの式

物理ネコ教室027力学エネルギー保存則と保存力

物理ネコ教室028力学エネルギーが保存されない場合

 

※次の2記事は旧版で、現在の記事と書き方が異なります。

024仕事1・2

 

 

熱と比熱<物理ネコ教室1年>

 

物理ネコ教室029熱と温度

物理ネコ教室030熱量の保存

物理ネコ教室031熱と内部エネルギー

物理ネコ教室032熱効率と不可逆変化

物理ネコ教室033エネルギー変換

物理ネコ教室034気体の法則と気体の状態変化

<この後は、3年「熱と気体」につづく>

 

物理ネコ教室035単位と次元<035は「物理一般」にも掲載>

 

 

剛体の力学<物理ネコ教室2年>

 

物理ネコ教室101剛体の重心

物理ネコ教室102剛体に働く力その1

物理ネコ教室102剛体に働く力その2

物理ネコ教室103剛体のつりあい

物理ネコ教室104剛体のつりあい<総合演習>

物理ネコ教室104補すべるかころがるか

 

力積と運動量<物理ネコ教室2年>

 

物理ネコ教室134運動量と力積

物理ネコ教室135運動量の保存

物理ネコ教室136反発係数

物理ネコ教室137運動量とエネルギー

 

 

円運動と慣性力<物理ネコ教室2年>

 

物理ネコ教室138等速円運動

物理ネコ教室139慣性力その1

物理ネコ教室139慣性力その2

 

 

単振動と波の式<物理ネコ教室2年>

 

物理ネコ教室140単振動

物理ネコ教室141単振動する物体

物理ネコ教室141(補)単振動のエネルギーを使う

 

物理ネコ教室142波の式<142は「波動」にも掲載>

物理ネコ教室143波の式さまざまなケース<143は「波動」にも掲載>

物理ネコ教室143補波の式と定常波<143補は「波動」にも掲載>

 

 

万有引力<物理ネコ教室2年>

 

物理ネコ教室144惑星の運動その1

物理ネコ教室144惑星の運動その2

物理ネコ教室145万有引力

物理ネコ教室146万有引力のエネルギー

物理ネコ教室147万有引力の位置エネルギー式の導出

 

 

 

 

 

気体と熱<物理ネコ教室3年>

 

<1年「熱と比熱」からつづく>

201気体の法則

202気体の分子運動論

203気体の内部エネルギー

204気体の状態変化

205モル比熱・熱機関

206永久機関

207熱と気体の相関図

208熱と気体演習

 

 

波動

 

波動の基礎理論<物理ネコ教室2年>

 

物理ネコ教室105波動

物理ネコ教室106波の要素

物理ネコ教室107重ね合わせの原理

物理ネコ教室108波の干渉その1

物理ネコ教室108波の干渉その2

物理ネコ教室109波の回折

物理ネコ教室110反射と屈折

物理ネコ教室111反射と屈折・身の回りの現象

 

 

音<物理ネコ教室2年>

 

物理ネコ教室112音

物理ネコ教室113発音体の振動1弦楽器

物理ネコ教室114発音体の振動2管楽器

物理ネコ教室115気柱共鳴

物理ネコ教室116ドップラー効果

物理ネコ教室117ドップラー効果の応用

 

 

光<物理ネコ教室2年>

 

物理ネコ教室2年118光と色

物理ネコ教室2年119光の性質と自然現象

物理ネコ教室120光の進み方

物理ネコ教室120-1光の反射と屈折演習(抜粋)

物理ネコ教室121レンズと光

物理ネコ教室122レンズの作図演習とレンズの式
 

物理ネコ教室142波の式<142は「力学」にも掲載>

物理ネコ教室143波の式さまざまなケース<143は「力学」にも掲載>

物理ネコ教室143補波の式と定常波<143補は「力学」にも掲載>

 

 

電磁気

 

静電気<物理ネコ教室3年>

 

211静電気

212クーロン力

 

 

電場と電位<物理ネコ教室3年>

 

214電場

215電場と電気力線

217電位

218電場と電位

219静電遮蔽

223静電気の物理量など

224電場演習

 

 

コンデンサー<物理ネコ教室3年>

 

224コンデンサー

225電気容量

226コンデンサーのエネルギー

227コンデンサーのエネルギーの式の導出とその正体

229コンデンサーの回路

230コンデンサーのつなぎかえ

231複雑な構造のコンデンサー

 

 

抵抗<物理ネコ教室3年>

 

234電流と抵抗

235電力

236抵抗の回路

237抵抗の接続

238電池の起電力と非オーム抵抗

239ホイートストンブリッジ

240抵抗とコンデンサの直流回路

 

 

電磁気<物理ネコ教室3年>

 

241磁気

242電流のつくる磁場

243電流が磁場から受ける力

244ローレンツ力

245ローレンツ力・フレミングの力の応用

249電磁誘導

250電磁誘導の原因

252自己誘導

253コイルとコンデンサーのエネルギー

254電磁振動と電磁波

 

 

交流<物理ネコ教室3年>

 

255交流

257交流回路

258交流回路と共振

260(補)交流の発生

261(補)交流回路の理論〜微分積分による

262半導体

263半導体素子

 

 

原子・原子核

 

電子と原子<物理ネコ教室3年>

 

264電子の発見

265トムソンの実験

266原子の姿

267放射能と放射線

268半減期

269半減期の式の導出

 

 

波動性と粒子性<物理ネコ教室3年>

 

271波動性と粒子性(1)光の粒子性

277新しい物理学への架け橋

278ボーアの水素モデル
 
 

核反応・素粒子と宇宙<物理ネコ教室3年>

280質量欠損

281核エネルギー

282核分裂と核融合

284素粒子

285宇宙の始まりと最終理論

 

 

物理一般<物理ネコ教室全学年>

 

物理ネコ教室000平方根の開き方<000は「力学」運動の式とグラフにも掲載>

物理ネコ教室001物理の世界へようこそ<001は「力学」運動の式とグラフにも掲載>

物理ネコ教室007有効数字とその意味<007は「力学」運動の式とグラフにも掲載>

物理ネコ教室000物理で使う三角比<000は「力学」運動の式とグラフにも掲載>

物理ネコ教室035単位と次元<035は「熱と比熱」にも掲載>

 

 

 講座公開のきっかけになったのは、ぼくの講座を受けられない理系3年の学生から、プリントがほしい、教えてほしい、などの要望があったことです。

 当初は個別に対応していましたが・・・

 年々、その数が増えつづけ、個別に対応するのが、限界に達したのです。

 それで、ウェブ公開に踏み切ることにしました。現在、理系3年の講座公開は完結しています。

 

 そういうわけで、最初から、講座公開は理系3年だけにする予定でした。

 

 ところが、2020年春からの新型コロナ騒ぎで、状況が一変したのです。

 

 安倍元首相の科学的根拠のない思いつきで、全国一斉休校となり、ほとんどの学校で、進度が2ヶ月遅れてしまったのです。

 そこで、不安に思う1・2年生のため、少しでも役に立てばと、1・2年の講座も公開することにしました。少しずつ公開を進めてきましたが、なんとか講座の進行が例年においついてきたので、最近は講座公開のペースを落としてきたところです。

 

 授業でもっとも大切なことは、わかりやすく教えることではなく、その内容に強い好奇心を抱いて、楽しんでもらうことです。最近はやりのアクティブ・ラーニングも、生徒の意欲を重点においた教授法の一つですが、形にこだわることなく、生徒の意欲を高めるにはどうしたらいいかという視点さえしっかりしていれば、効果の高い授業になります。そのためにも、自分で研究した授業プログラムが必要だと思います。

 

 ぼくは、興味を引くいきわく実験をたくさん体験してもらうことと、受験の成績を高めることは、切り離せないと思っています。一見、受験には関係なさそうな「質問リレー」という遊びも、実際には、生徒の受験能力に密接に関係しています。

 

 そういったノウハウについては、サイトマップ2の「科学放談」の記事にちょくちょく書いていますが、具体的に何をしているかは、こちらの授業プリントと、それについてのぼくのコメントを見ていただいた方が、わかりやすいと思います。

 

 また、若い先生の相談もたくさん受けてきたのですが、物理教材や教授法についての愛知物理サークルの蓄積はまったくご存じないわけですから、授業準備も大変だし、実際の授業で困るケースもたびたびでした。そういう方々には、ぼくの実際の授業プリントを見て、どういうポイントで授業をすればいいのかをわかっていただくのが、非常に有効でした。

 

 ということで、ここで公開する内容は、特に、物理を選択している高校生のみなさんや、若い物理の先生方に、読んでいただきたいのですが、ベテランの先生方からも参考になるといわれ、望外の喜びとなっています。

 

 

【追記2020.4.30】

 新型コロナウイルス感染対策で4月から5月末まで休校となった学校が多く、また、その後の状況も予断を許しません。物理基礎と物理の前半の分野については、講座公開はもう少しのんびりしたペースで行うつもりでしたが、このような状況を鑑み、残りの部分についても必要なところから順次公開していくことにしました。

 

【追記2020.10.7】

 力学分野の全面改訂を行い新版を作成。旧版は一応残してあります。

 

【追記2021.9.14】

 緊急事態宣言を受けて、オンライン講座の学校が増えました。オンライン講座の補助としては、とくに初学者には演習問題の解説が必要と考え、原則としてやってこなかった演習問題のプリントも重要なものを一部公開するようにしました。

 

【追記2022.3.8】

 物理ネコ教室講座全行程の公開がほぼ完了しました。今後は、重要な演習問題の追加と、講座内容の追加修正等を行い、より内容の深いものにしていく予定です。

 

【追記2022.7.8】

 講座内容の変更のあったものを随時更新しました。

 

 

*電磁気以降の分野で番号が飛んでいるところは、おもに基本的な演習問題など。サイトでは省略しました。

*002、024は、試行錯誤中に書いた記事なので、他と形式が異なりますが、いずれ同じ形式の記事を入れる予定です。

*物理ネコ教室1年、2年、3年の区分は、物理基礎および物理を、1年2単位、2年3単位、3年3単位で行う場合の学年区分けで、便宜上のものです。

 

 

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