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目次
開催挨拶・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

1

大会日程・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

2

会場案内図・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

3

特別講演・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

4

原著講演プログラム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

9

原著講演・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 12
ポスター発表プログラム・・・・・・・・・・・・・・・・・ 122
ポスター発表・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 123

表紙の絵：Illustrated by Sophia Mauro for The Nautilus Institute, and published under a 4.0
International Creative Commons License.
(日本語要旨「北東アジアにおける核使用の可能性：核リスク削減にとっての示唆」
2022 年 1 月： https://www.recna.nagasaki-u.ac.jp/recna/bd/files/Year_1_NUNEA_Report_J-Summary_220128.pdf の表紙より引用)

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1

第３８回 物理教育研究大会（２０２２年度 日本物理教育学会 年会）

大会テーマ
日時
会場

物理教育と平和について考える
２０２２年８月１１日（木）− １２日（金）長崎大学

大会プログラム
８月１１日(木)
9:00-

受付（場所

9:30-9:40

開会行事

9:40-12:05

原著講演 1（会場12:05-13:45

昼休み＋ポスターセッション（会場13:50-15:10

特別講演（会場 文教スカイホール（4 階））「直面する『核』の脅威:ウクライナ危機が問うもの」
鈴木達治郎（長崎大学核兵器廃絶研究センター 副センター長・教授）

15:25-18:10

原著講演 2-A（会場
原著講演 2-B（会場文教スカイホール（4 階））
G-3A 講義室（3 階））

18:20-18:50

交流イベント（会場文教スカイホール（4 階））

原著講演 3-A（会場
原著講演 3-B（会場文教スカイホール（4 階））
G-3A 講義室（3 階））

８月１２日(金)9:30-12:00

グローバル教育・学生支援棟４階）

12:00-13:00

昼休み

13:00-15:30

原著講演 4（会場15:30-15:40

閉会行事（会場

文教スカイホール（4 階））G-38 講義室（3 階））

文教スカイホール（4 階））
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原著講演プログラム

８月１１日

9:40-10:55 原著講演 1-1 座長：谷口 和成
会場 文教スカイホール（4 階）
1-1-1 学生が持つ「仕事とエネルギー」概念
右近修治
1-1-2 重力や摩擦力のする仕事について，高校生はどのように「納得」している 伊藤慧のか1-1-3 高等学校「物理基礎」における，「現象の解釈」の有効性とその提案
山下哲
1-1-4
1-1-5

磁場中の電解質溶液流による ローレンツ力可視化教材の教育効果と概念
形成の困難
凹面鏡の反射の探究－放物面鏡と球面鏡の違いについて－

中村公亮
長谷川大和

11:05-12:05 原著講演 1-2 座長：中山 迅
会場 文教スカイホール（4 階）
1-2-1 日本型物理概念調査問題の開発Ⅰ：研究概要
新田英雄
1-2-2 日本型物理概念調査問題の開発Ⅱ：調査問題の開発・物理基礎
西村塁太
1-2-3 日本型物理概念調査問題の開発Ⅲ：調査問題の開発・物理今井章人
1-2-4 日本型物理概念調査問題の開発Ⅳ：試行結果およびインタビュー調査
勝田仁之

15:25-16:40 原著講演 2-1-A 座長：右近 修治
会場 文教スカイホール（4 階）2-1-A-1 誤概念克服に寄与する認知段階因子と学習形態因子 ―高校生は、どの 庄司善彦
ような学習で誤概念を克服しているか―
2-1-A-2 高等学校物理基礎における生徒の「u-プリム」解明とその克服法の提案 峯岸晃生
2-1-A-3 物理概念の獲得における学習者の学習方略の影響
谷口和成
2-1-A-4 高校物理におけるメタ認知的方略の使用を促す支援法の検討
髙橋幸太郎
2-1-A-5 中学校理科における学習方略の活用を促す授業の開発
藤本滉二郎

15:25-16:40 原著講演 2-1-B 座長：猪本 修
会場 G-3A（3 階）
2-1-B-1 協働学習を用いた数理モデル教育による学生の学び
田尾周一郎
2-1-B-2 高等学校の物理問題演習の指導法に関する生徒の意識調査
平野裕一
2-1-B-3 中学校理科教科書の物理領域の内容における「方法」に関する問いの傾 中山迅
向2-1-B-4 「熱概念」のパラダイム転換について
五十嵐靖則
2-1-B-5 「熱概念のパラダイム転換」以前に使用されていた「熱運動」の用語に 五十嵐靖則
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16:55-18:10 原著講演 2-2-A 座長：今井 章人
会場 文教スカイホール（4 階）2-2-A-1 非線形性を示す実験的教材による中学生の関数概念の形成
小山和男
2-2-A-2 理科教師サークルにおいて構築された科学的説明の比較 ─ 論証によ大野栄三
る説明と図(絵)による説明の違いに着目して ─
2-2-A-3 相互作用型授業の効果を測る圧力分野の概念調査紙の開発
佐々木志帆
2-2-A-4 個別教育に重点をおいた反転授業 ―大学理工系の専門基礎科目への最 庄司善彦
適化―
2-2-A-5 仕事をどう教えるか西尾信一

16:55-18:10 原著講演 2-2-B 座長：勝田 仁之
会場 G-3A（3 階）
2-2-B-1 医療機器と関係付けた学生実験の開発 − CT の原理実験 −大久保博
2-2-B-2 オンライン授業におけるスマートフォンを用いた物理実験 （超音波セ 安達照
ンサーを用いた実験動画導入の効果）
2-2-B-3 オンライン版 Python を活用した高等学校物理の授業実践
能代谷賢治
2-2-B-4 マイコンとセンサーを用いた運動学の ILDs 教具開発と効果検証
南伸昌
2-2-B-5 数学的モデリングとアナログシミュレーション教材
猪本修

８月１２日

9:30-10:45 原著講演 3-1-A 座長：牧山 隆洋
会場 文教スカイホール（4 階）
3-1-A-1 伝統的力学授業におけるピア・ディスカッションの効果： ランダム化比較 梅田貴士
試験による検証① 研究計画
3-1-A-2 伝統的力学授業におけるピア・ディスカッションの効果： ランダム化比較 宗尻修治
試験による検証②授業実践
3-1-A-3 一人一台端末による日本型 JiTT の開発と高校物理における実践柴崎幸貴
3-1-A-4 高校「物理基礎」に JiTT を用いる試み
落合道夫
3-1-A-5 探究的な理科学習環境（ISLE）ワークショップのインパクト
土佐幸子

9:30-10:45
3-1-B-1
3-1-B-2
3-1-B-3
3-1-B-4
3-1-B-5

原著講演 3-1-B 座長：新田 英雄
ドップラー効果の時間周波数解析による速度計測と教材化
両面異素材下敷きの開発と 10 年にわたる実践
リゾチームの結晶化を用いた探究型実験テーマの設定
新型起電機の開発
物理の授業にもっと Excel ソルバーを使いましょう10

会場

G-3A（3 階）
鷲見拓哉
海老崎功
武藤梨沙
秋山和義
室谷 心

11:00-12:00 原著講演 3-2-A 座長：梅田 貴士
会場
3-2-A-1 対話型力学授業における学生の疑問
3-2-A-2 バネ付き振り子の作製とブランコと力学での仕事
3-2-A-3 ばね定数の動的特性
3-2-A-4 コンデンサーの働きが分かる熱力学教材 JAMES の開発

文教スカイホール（4 階）
栗田和好
後藤信行
増子寛
牧山隆洋

11:00-12:00 原著講演 3-2-B 座長：海老崎 功
会場
3-2-B-1 総合的教育マネージメントシステムについて
3-2-B-2 教育におけるマネジメントシステムの国際規格（ISO 規格）について
3-2-B-3 生徒が物理の本質を理解できるように
3-2-B-4 ドップラー効果の一部修正と光速度不変

G-3A（3 階）
遠藤正昭
尾島正男
原眞一
高山耕誌

13:00-14:00 原著講演 4-1 座長：土佐 幸子
会場 文教スカイホール（4 階）
4-1-1 中学校理科の力と運動の授業と概念定着の関係中村琢
4-1-2 EBAPS を用いた物理学習における男女差に関する分析２
苅谷麻子
4-1-3 ハイブリッド型物理授業における主体的な学びの評価の検討
野原大輝
4-1-4 中学生の質量概念の実態と討論型授業の効果-演示実験を活用して瀧本家康

14:15-15:30 原著講演 4-2 座長：中村 琢
会場 文教スカイホール（4 階）
4-2-1 １２年間のサイコロ実験―正しい測定？
絹川亨
4-2-2 臨界と半減期の学び方
冨塚明
4-2-3 高校生の電気製品使用に関する意識・知識に関する調査
濱田栄作
4-2-4 博物館調査と物理教育における博学連携の可能性
池上咲妃
4-2-5 教員の長時間勤務および教員免許更新制が教員を目指す大学生に与えた影響 海老崎功についての調査～中・高理科教員希望者と小学校教員希望者との比較調査～11原著講演 1-1Ꮫ⏕ࡀᣢࡘࠕ௙஦࡜࢚ࢿࣝࢠ࣮ࠖᴫᛕ
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原著講演 1-1

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ཧ⪃ᩥ⊩1) R.A. Lawson, L.C. McDermott, Am. J. Phys. 55 ,811(1987)
2) T. O’Brien Pride, S. Vokos, and L. C. McDermott, Am. J. Phys. 66 ,147(1998)
3) D.ࣁࣜࢹ࢕㸪R.ࣞࢫࢽࢵࢡ㸪J.࢛࣮࣮࢘࢝ࠕ≀⌮Ꮫࡢᇶ♏[1]ຊᏛ➨ 6 ∧ࠖ㸪ᇵ㢼㤋㸪20024) M. E. Loverude, C. H. Kautz, and P. R. L. Heronc, Am. J. Phys. 70,137(2002)
5) ྑ㏆ಟ἞㸪≀⌮ᩍ⫱㏻ಙ㸪No.186,20(2021)

13原著講演 1-1

重力や摩擦力のする仕事について，高校生はどのように「納得」しているのか
明治大学付属明治高等学校・明治中学校  伊藤 慧
satoshi@meiji.ac.jp

1. はじめに
我が国の検定教科書は長年にわたり検討や改良が繰り返されてきた結果，分かりやすく要点がまとめられており，生徒が自学する場合にも使い勝手の良いものとなっている。一方で，教育現場からは未だ検討や加筆すべきではないかと指摘されている箇所もある。教科書の採用率を左右するであろう内容の分かりやすさや紙幅の都合など現実的な障壁は多いが，看過するにはあまりに深刻なものも散見される[1]。中でも，右近は「系の設定」について教授しないこと（若しくは教員の理解不足）によって，重力による位置エネルギーや摩擦力のする仕事に関して，生徒にとって典型的な疑問が湧いたまま解消されないという指摘をしている[2][3]。
具体的には，「物体をゆっくりと持ち上げたとき，手のする仕事と重力のする仕事の大きさは等しく符号は逆であるにも関わらず，なぜ物体の重力による位置エネルギーが増えるのか」や「物体があらい水平面上を運動しているとき，摩擦熱はどこからどのようにして生じるのか」といった類いである。物理の教員ならば誰しも同様の質問を生徒から投げかけられた経験があるはずだ。筆者は，理系の上位「物理」選択者には「系」について講義で紹介するが，混乱を招くのではと恐れ，物理基礎までは敢えて触れていない。前者の質問をしてきた物理基礎の履修者には，適宜「系」の概念を紹介し，対応してきた。後者の質問については（幸運なことに？）生徒から深く突っ込まれた経験はないが，通り一遍の講義で良いものか以前より迷いが生じていた。
検定教科書や市販の多くの参考書では，「系」と「モデル」を確定することなく論理が構成されている。また，それらを曖昧にしたままの講義を行なっている教員が一定数存在するのではないかと推測する。しかし，昨今の国内外における物理教育研究の知見を鑑みると，そのような環境で教育を受けた生徒は教員側が思っている以上に（もしかしたら根源的な部分に疑問を抱くことすらなく），誤った認識を有してしまっているのではないかと思う[4][5]。まず，小規模であるが調査を実施し，実態を把握してみようと思い立った。

2. 調査の方法
2-1 調査の対象
2021 年度および 2022 年度，都内私立 A 高校の３年生（N＝82）に調査問題を回答してもらった（スマホ
で Google フォームを用いた）。A 高校では２年次に「物理基礎」，３年次に「物理」を履修する。２年次の「物理基礎」を担当した教員は２学年で異なるが，いずれも「系の設定」については講義していない。

2-2 調査問題
先述の内容に関して生徒の認識を明らかにすべく，これまでの答案記述などの経験を踏まえ生徒の思考を予想し，２つの調査問題，及びそれぞれ４つの選択肢を作成した（図１）。本設問の妥当性に関して未評価であり，選択肢の網羅性も不透明であるため，５つ目の選択肢として「上記以外（自分の考えを具体的に入力せよ）」
を加えた。全ての選択肢に関して，選んだ理由の回答を義務付けた。

14

原著講演 1-1

図 1 調査に使用した問題

3. 調査の結果
重力による位置エネルギーの問（設問 A）と動摩擦力と反作用のする仕事の問（設問 B）について，それぞれ回答割合を集計した（表１）。2021 年度と 2022 年度で分布に大きな差異は見られなかった。
設問 A，B 共に特定の選択肢に４割以上の回答が集まった。一方で，一部不人気の選択肢はあったものの，ある程度回答は分散し，生徒ごとに考え方（自身の納得のさせ方）に差が大きいことが明らかになった。
      

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講演では，選択肢ごとの回答理由の詳細や海外における先行研究との比較についてご紹介したい。また，本調査問題の設定や選択肢などに関してご意見を頂戴できれば幸いである。
参考文献[1] 例えば，西尾信一，教科書に紛れ込んだ pseudowork，物理教育通信，No.167，36-40，2016「仕事とエネルギー」概念の検討 −「系」選択の重要性−，物理教育通，No.179，6-14，2020[2] 右近修治，[3] 右近修治，「エネルギー保存則」どう教えるか，物理教育通信，No.186，20-43，2021[4] 例えば，Beth A. Lindsey, Paula R. L. Heron and Peter S. Shaffer：Student understanding of energy: Difficulties
related to systems, American Journal of Physics, 80, 154-163, 2012[5] 例えば，Lane Seeley, Stamatis Vokos and Eugenia Etkina：Examining physics teacher understanding of systems
and the role it plays in supporting student energy reasoning, American Journal of Physics, 87, 510-519, 201915

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原著講演 1-1

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19

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[2] J.D. Cutnell, K.W. Johnson, D. Young, and S. Stadler, ‘Physics 11th edition’, Wiley.
(2019).

21

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[2] ຾⏣ோஅ㸪௚㸪 Ibid㸪p.98.
[3] すᮧሠኴ㸪௚㸪 Ibid㸪p.100.
[4] ⱉ㇂㯞Ꮚ㸪௚㸪 Ibid㸪p.102.
[5] ᖹᮏ೺ኴ㸪௚㸪 Ibid㸪p.104.
[6] ᪂⏣ⱥ㞝㸪௚㸪 2021 ᖺᗘ᪥ᮏ≀⌮ᩍ⫱Ꮫ఍ᖺ఍➨ 37 ᅇ≀⌮ᩍ⫱◊✲኱఍Ⓨ⾲ண✏㞟 p.62.
[7] ຾⏣ோஅ㸪௚㸪 Ibid㸪p.64.
[8] すᮧሠኴ㸪௚㸪 Ibid㸪p.66.
[9] ௒஭❶ே㸪௚㸪 Ibid㸪p.68.

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原著講演 1-2

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原著講演 1-2

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原著講演 1-2

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13

15

17

問題番号

28

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25

27

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原著講演 1-2

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問20
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問23

問6

問6

問15

問22

問10

問3
問16

問21

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問29
問11

問12
問16

問29

問15

問13
問18

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問18

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問24

問13

問12

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問22

問21
問11

問28

問24

問7

問10
問9

問2

問23

問27
問4
問30
問3

問8

0

項目困難度

0.0
‑0.5

項目困難度

問4
問30
問2

問9

問25
問19

問17 問1

問27
問8

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問19

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Rasch 物理標準冊子 pre ( N = 890 )

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30

原著講演 2-1-A

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ཧ⪃ᩥ⊩[1][2][3] DiSessa, Andrea A. "Toward an epistemology of physics." Cognition and instruction 10.2-3(1993): 105-225.
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33

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[2] 㧘ᶫᖾኴ㑻࣭㇂ཱྀ࿴ᡂ㸸≀⌮ᩍ⫱ 70-2 (2022) 87-92.
[3] ఀ⸨ᓫ㐩ⴭ㸸ࠕ⮬ᕫㄪᩚᏛ⩦ࡢᡂ❧㐣⛬ ̿Ꮫ⩦᪉␎࡜ືᶵ࡙ࡅࡢᙺ๭ࠖ(໭኱㊰᭩ᡣ, 2009).
[4] 㧘ᶫᖾኴ㑻࣭㇂ཱྀ࿴ᡂ࣭▼஭ဴኵ㸸᪥ᮏ≀⌮Ꮫ఍ 2021 ᖺ⛅Ꮨ኱఍㸪21aN1-9[5] D. Sokoloff, R. Thornton㸸ࠕInteractive Lecture Demonstrationsࠖ(Wiley, 2004).
[6] R. Hake㸸Am. J. Phys. 66-1 (1998) 64-74.

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６．センサーから遠ざかる向きに、車が一定の力を常に受けています。車をセンサーに向かって少し押すと、減速しながら進み、一旦静止し、遠ざかる方向に加速します。その場合の「時間と速度」及び「時間と加速度」の関係を予想し、グラフに記入しなさい。

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６．近づいた後、遠ざかる

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原著講演 2-2-B

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68原著講演 2-2-B

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83原著講演 3-1-Bࣜࢰࢳ࣮࣒ࡢ⤖ᬗ໬ࢆ⏝࠸ࡓ᥈✲ᆺᐇ㦂ࢸ࣮࣐ࡢタᐃṊ⸨ ᲍Ἃ
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原著講演 3-1-B

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102

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103

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105

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2.1.2 The Colorado Learning Attitudes about Science Survey(CLASS)[5]≀⌮Ꮫ࣭≀⌮Ꮫ⩦࡟ᑐࡍࡿ⪃࠼ࡸែᗘࢆ᫂ࡽ࠿࡟ࡍࡿࡇ࡜ࢆ┠ⓗ࡜ࡋࡓㄪᰝ⣬࡛㸪㑅ᢥᘧࡢタၥ
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2.1.3 The Epistemological Beliefs Assessment For Physical Science(EBAPS) [6]⮬↛⛉Ꮫ࡟ᑐࡍࡿㄆ㆑ࢆ᫂ࡽ࠿࡟ࡍࡿࡇ࡜ࢆ┠ⓗ࡜ࡋࡓㄪᰝ⣬࡛㸪㑅ᢥᘧࡢタၥ 30 ၥ ࡛ᵓᡂࡉࢀࡿࠋࡲࡓ㸪ၥ㢟ࡀၥ࠺࡚࠸ࡿෆᐜ࡟ࡼࡗ࡚㸪ၥ㢟ࡀ 5 ࡘࡢ㍈࡟ศ㢮ࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋ
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106

原著講演 4-1

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原著講演 4-2

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原著講演 4-2

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119

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120

原著講演 4-2

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121

ポスターセッションプログラム
８月１１日

１２：４５ー１３：４５

A

自作システムによる実験室のオゾンガス消毒

絹川亨

B

慣性を考えよう（子ども実験教室の報告）

原田啓一

C

新型起電機の演示実験

秋山和義

D

音の伝播の概念理解に関するインタビュー調査

濱田彩日香

E

高校 1 年生が「物理基礎」を学ぶ過程での誤概念の変化「物理」選択者と非選択者の比較―F

実験・シミュレーション動画を予習に組み込んだ一方向授業

板橋克美

G

フックの法則を学修する自宅実験可能な配布キットの開発と授業実践

大久保尚紀

H

相互情報量を用いた概念調査の分析

柴田 樹

I

時系列のデータを音声化するウェブアプリケーションの開発

渡會兼也

J

量子力学的な斜方投射運動の計算機実験

植松桃子

K

『アドバンシング物理ＡＳ』第 7 章「量子的振る舞い」授業実践の試み

阿部春樹

L

週末実験課題”Weekend Mission”を導入した高密度な探究的学習プロ
グラムの開発小川慎二郎

M

言語活動による物理的思考力の定着化の試み -女子高生にも積極的に
物理の授業を楽しみながら理解をしてもらうために-

朝倉彬

122

―その後の

河野杏樹

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126

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128

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第 38 回 物理教育研究大会

学会会長

新田

英雄

実行委員長

福山

隆雄

実行委員

今村 清寿
江藤 徹二郎
巨海 玄道
大久保 博
緒方 則彦
落合 道夫
河辺 哲次
小島 健太郎
後藤 信行
小林 良彦
柴崎 幸貴
島ノ江 純
副島 雄児
田尾 周一郎
冨塚 明
中田 智大
林 壮一
武藤 梨沙
森 保仁

実行委員会

（長崎大学）（熊本県教育庁）（久留米工業大学）（元九州大学、元久留米工業大学）（久留米大学）（長崎県立大村高等学校）（福岡女学院中学校・高等学校）（元九州大学）（九州大学）（長崎大学 Jr.Dr 育成塾）
（大分大学）（西南学院中学校・高等学校）（明光学園中学校・高等学校）（九州大学）（九州大学）（長崎大学）（筑前町立夜須中学校）（福岡大学）（東邦大学）（佐世保工業高等専門学校）

第３８回 物理教育研究大会（２０２２年度 日本物理教育学会 年会）
講演予稿集
発行日：２０２２年８月５日
発行者：日本物理教育学会第３８回物理教育研究大会実行委員会
印刷所：株式会社ミッションサポート