【授業の目的】
力学・波動・電磁気学などを題材にして、物理現象を論理的に表現し、理解する力を養うものである。物理学に必要な基礎的な数学の知識を学びながら、物理現象の本質を見抜く力を身に付けることをねらいとする。
【授業の到達目標】
この講義を履修した学生は、 1. 基礎的な数学を用いて物理現象を理解することができる。【知識・理解】 2. 物理現象を論理的に記述することができる。【技能】
【授業概要(キーワード)】
物理学、力学、波動、電磁気学
【学生主体型授業(アクティブラーニング)について】
D-1.演習、実習、実験等を行う機会がある。:1~25%
【科目の位置付け】
教科に関する科目(中学校及び高等学校 理科)選択科目で地域の教育のために修得すべき専門的知識を身に付けるものである。
【SDGs(持続可能な開発目標)】
04.質の高い教育をみんなに 09.産業と技術革新の基盤をつくろう
【授業計画】
・授業の方法
本授業は、物理学に必要不可欠な基礎的な数学の学習とその数学を用いた物理現象の理解から構成される。授業は講義を中心に行い、演習問題を解きながら数学と物理学の理解を深めるとともに、物理学の専門性基礎力を高める。
・日程
第1回: ガイダンス、物理現象の表し方 第2回: 力の表現方法 第3回: 電磁波の伝播 第4回: 座標の表現方法 第5回: 単振動 第6回: 座標変換と速度ベクトル 第7回: 電磁波と光 第8回: 波の重ね合わせ 第9回: パルス波と波動 第10回: 物理学におけるコンピューター活用 第11回: 放物運動の物理シミュレーション 第12回: バネと振り子単振動の物理シミュレーション 第13回: 光の伝搬の物理シミュレーション 第14回: 物理現象と回帰計算・最適化計算 第15回: まとめと期末試験
【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
講義内容をノートに書き写すだけでなく、物理的かつ論理的な理解に努めること。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
講義内容や課題についての不明な点は積極的に質問するなどしてその日のうちに解決すること。
【成績の評価】
・基準
物理学の基本的な法則を理解し、論理的に記述できることを合格の基準とする。
・方法
主として期末試験の結果(80%)に基づくが、授業の際に与える課題の提出状況(20%)など考慮して総合的に評価する。試験の採点は、解答の正誤だけではなく、論理的な記述に基づいているかを重視する。
【テキスト・参考書】
テキスト:必要に応じて配布する。 参考書:和達三樹著「物理のための数学」(岩波書店)
【その他】
・学生へのメッセージ
高等学校で物理学を履修しなかった学生にも理解できる講義を行います。基礎的な数学の知識を必要としますが、その都度講義で説明します。
・オフィス・アワー
授業時間外に学生の質問に答える「オフィス・アワー」は津留研究室(地教2号館5階534室)において、原則、授業終了後の昼休みとしますが、これに限らず在室している時は随時対応します。
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