-斉方式による個別教育の実現をめざして千葉大学大学院理学研究科物理学コース 中山隆史パーソナルデスク写真(PDL) •背景／目的• PDL実験教育の特徴実験方式として実験装置として教育手法として• PDL実験教育の過去現在未来評価／経緯＆組織／展開•まとめーソナルデスクラボによる実験教育の展2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウNational University C Chiba University大町街の背景○現代社会コンピュータ、AV通信機器、ゲーム・・・物理学を基礎とした科学技術しかし日常生活:少ない自然の実体験、高校:少ない実験実験塾？理科嫌い、科学技術立国・日本の危機!! ▶大学での科学学習への一方　大学の講義:virtual体験　意欲の使下●大学の教養実験教育施設・機器の確保が困難（スペース、経費etc）実体験機会の増加が困難●千葉大学の事情-フレキシブルな実験教育多様な学習歴の学生●現在の大学の教養科学教育の使命が成長将来の科学研究・技術者だけでなく、理系文系の多くの学生に「科学的なものの見方」、「科学に対する正しい理解・知識」を、しっかりとした教養として教育するパーソナルデスクラボによる実験教育の展開
2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウム
日立大学法人 千葉大学National University Corporation Chiba University
)平均実験回数の調査( 2006年全国10大学に入学した物理既修学生2547名のアンケート結果.山崎、他：2006年物理教育学会年次大会23pWA-5から許可引用）
生徒実験= 2-0% 0:回5回以下=60% )実験内容0.09 0.58 0.64おんさ、ウェーブマシン等• • •現象観察13.30 6.08 8.63イメージ的実験本来の探索的な面白さを体験できてないパーソナルデスクラボによる実験教育の展開日本人National University Corporation 2009.03.09東京農工大学特色GPシンボジウムChiba University
30/66  67/93  25/46 13/32 33/56 7/48 7/48 8/34 4/21 210 680 80 370 180入試/既修%定員
学学部T 47学語育学当学語学語護学部経学部学部●千葉大学の中期目標総合大学として、文理融合の理念に基づく学際的教育研究の推進教養科学教育の役割は大きい！演者力学B,B1+B2、電磁気C,C1+C2、入門A、世界熟統計力学D理系のベ7700名受講量子力学E文系300名少人数・巡回従来方式PDL理系1100名受講(17クラス) PDL内、PDL的100名(2クラス)の学部ニーズに合わせた教育●文系学生の科学教育もH20～ PDL全長時代パーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウム国立大学院人学National University Corporation Chiba University戦争がめざした数百戦艦●実体験・ものづくりの感動、学習意欲向上、記憶定着→実験教育が有効→個人型実験)教員:多レベル学生へのきめ細かい指導・教育効率→同一場所で一斉実験得なく無）設備：低コスト（設置、維持）省スペース→小型実験装置⇒新しい教育機器＋教育手法の開発が不可欠パーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウム国立大学法人千葉大学National University Corporation Chiba University住民の日本共取力までグループ・一斉方式個人・巡回方式Οテーマ順序(系統性、深さ) ○教員の指導×個人体験○個人体験×適時指導メテーマ順序パーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウム日本人National University Corporation Chiba University PDL: 長野方式としての準性個人・若万まの個人公政○教員のきめ細かい適時指導○テーマ順序(系統性) Oテーマ内容（深さ） ?限られたスペース？限られた経費コンパクトな実験機器開発で可能！ ーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンボジウNational University C Chiba University
コンパクト　・・一斉・個人実験可、講義室でも部品組立式•••black boxでない！ →仕組みの理解、組立満足感→現代科学技術への理解・興味CDプレーヤー (半導体レーザ) 「氏コスト・共用化で部品数・故障削減－4万円／台ーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウム日本人National University Corporation Chiba University
set and測定例●単スリットによる光の回折像を観察する●単スリットからの回折強度を測定し、理論式と比較する具鉄セットアップλ =670nm）・電池（2個）・電池ホル各2本）・調節用マグネット（2個または4 ・PD（スリット付フォトダイオード）・DMT ・東スリット順微鏡・速路用の黒鉛ーソナルデスクラボによる実験教育の展2009.03.09東京農工大学特色GPシン国立大学院人National University Corporation Chiba University

seat and
面上の等電位曲線を確認し、電流の方向および電流密度を知る。真歌モットアップ原(約2.4V)・デジタル電圧計・導電板（導電ゴム）・電池・リード電極用磁石･油性サインペン･トレース紙実験結果
測定例
電位・電場の可視理解、電場のシミュレーション、複雑な電位分布へ発展パーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウム国立大学法人千葉大学National University Corporation Chiba University
seat and
測定例
電流のまわりに発生する磁場の分布を調べる真家セットアップ曹・方位磁針・棒磁石・コイル十輪ゴム・リード線（赤2本、黒2
ポックス入り電池・ゼムクリップ・目盛り付きプラスチック台磁場はベクトル、法則と定量性ーソナルデスクラボによる実験教育の展2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジャ国立大学院人日本人千久National University Corporation Chiba University
seat andキャリアが電子の場合キャリアが正孔の場合B=0 B=0ホール効果を利用して電流の正体が電子であることを確かめる真真セットアップ
 10果観察器・電池入り電池ボックス（単3電池2本）・リード線（赤
2本）・テスター・棒磁石・強力磁石-y EH JUnioの同号があり興定例磁場なしの場合の電圧VH. o N極を近づけた場合の電圧V H N VH o < 0であるので電流の担い手は電子ーソナルデスクラボによる実験教育の展2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウ国立大学法人千葉大学National University Corporation Chiba University
seat and測定例ーソナルデスクラボによる実験教育の服2009.03.09東京農工大学特色GPシン日本旅客人 千葉人 千葉National University Corporation Chiba University
seat and ●蛍光表示管にて、熱電子放出を確認する真家セットアップ文化学者
3台・蛍光表示管・光ダイオード・電源1.4V・リード線・負荷100Ω ーソナルデスクラボによる実験教育の展2009.03.09東京農工大学特色GPシンボシャ測定例電子放出の確認、熱電子の数理的理解、複数物質からの放出へ発展国立大学法人 千葉大学National University Corporation Chiba University
パーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウム国立大学法人 千葉大学National University Corporation Chiba University PDL: 教育手法としての事件T実験室と講義室が融合した新しい教育環境！ 1多数学生の一斉教育+ひとり一人の個人体験→コンパクトなPDL )勉強机が実験室実験内容の講義十学生個々への間時指導パーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンボジウ日立大学法人 千葉大学National University Corporation Chiba University
教員t 【レコル】 [ 2018 ]発展実験の講義工夫、祭元の三び試問、修正←──→レポート作成■現象に触れ興味を○「外壁紙である！」 ■ 1996とのおけず1 、取扱の終了VER ○「清明な千発烈ま」パーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウム国立大学法人千葉大学National University Corporation Chiba University
PDL実験(文系用) 「光の性質を体験してみよう！」 # MA光の回折・干渉準備:右図のように装置を組みたレーデー、スリットの高さは小融石で調整します注意：レーザー光を直接日に入れないこと！！実験:①スリット幅と像幅ではどちらお大きいですか？ ②スリットがない場合とある場合のスクリーン上の像を、下の欄にスケッチしましょう。どこが違うでしょうか？ない場合、ケツラディア解説：ず訪日本人物の人物 千人National University Corporation Chiba Universityパーソナルデスクラボによる実験教育のは2009.03.09東京農工大学特色GE
光の実験（回折、干渉） ＜推定：以下の笑歌において、半導体レーザーの光が目に入らないように推定して取り扱うこと＞実験内容の講義相談しながら解決日本人千葉天皇National University Corporation Chiba University [ ]上面の〔周口が単スリットの場合〕 25 000 ξ方向の幅（スリット幅）が狭く、η方向の長さが十分長いスリットはη方向の積分を行った後１次元の取り扱いができる。スリットの幅を2wとすると間口間数は=じこちこw J(E)= elsewhere Sと装せる。また、スリットとスクリーン面との距離をしとする。求める像をFig.2の点O( ε = n)の近機に固定なると、 ε = n). Fig.2なす、となる。さらに、強度、I(x)は#スリD  2枚の1くらい2磁石付この式が、スリット状開口のフランホファー (Fraunhofer)固折パターンを示す。とおいたときの[(x)のグラフをFig.2に示す。だするパーソナルデスクラボによる実験教育の服2009.03.09東京農工大学校従来実験と比べて(H18、96人)
<文系> ･光が波であることが良く判った、縞模様が見えた時は感動した、光がスリットを通し太くなっていて驚いた（感想多数） •ランダムに思えた各数値が、実は一定の値に従っていることが分かり感動した、 50°以上は屈折光が無くなってしまった理由も、解説で納得＆感動した•板書や講義ではぴんとこないが、実際に見ることで理解しやすくなった•この実験は装置•方法のしくみが上手に出来ていることにとても感心した•ただ先生の実験をみるだけだったりグループでやるより、個人で実験と向き合うことによって理解も進んだ)理解の割合は高い･･･個人体験重視の効果か？！パーソナルデスクラボによる実験教育の展開
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日本人千葉人学National University Corporation Chiba University学生からのアンケート更新学習への意欲（H20、390人） ・自分で作った装置で確認でき、充実感あり•自由になる時間に色々いじれて良かった•もう少し時間が欲しかった)関心・意欲を更に高める工夫必要実験自由度(遊び)の確保教授方法の検討(FD)など•友達やTAと相談しながら効率的に実験できた•一人実験の方が自分で考えることが多くゆっくりできて役立った。増やして欲しい。 •個人実験だったので結構大変だった。疲れた。緊張した。の導入を平易にする工夫が必要教育内容、テキストの検討教授方法の検討(FD)など国立大学法人千葉大学National University Corporation Chiba Universityパーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウム
ーソナルデスクラボによる実験教育の展2009.03.09東京農工大学特色GPシン教員からの評価教員のコメント○実験開始前の講義で実験への導入が容易○全体の進度を調整しやすい○理解度のチェックがしやすいOTAとの連携がとりやすいOトラブルへの対応○新人でも担当容易、自宅FD可×テーマ数が限られる△グループ実験も重要なので併用が望ましいO実験(50～80名クラス)＝専任教員２名(物理専門教員＋部局教員)と工夫+TA1名教育水準維持多面的評価自部局学生の学習状況把握専門教育への配慮可ーソナルデスクラボによる実験教育の展2009.03.09東京農工大学特色GPシンボシャNational University Corporat Chiba University
約束期 1994－ （教養部改組）実体験重視更較教育への表表武作　最新政師導人民副(例:単導体レーザ、小型、安価民生品)物理学教員集団（全学組織）連結果 2002 -教育事件100名受職3テーマ開始>4テーマ邦PDLの表向、最作日内からの依頼康馬県  2007 -理系1100名士交系200人へ拡大新PDL実験の開発・実施日本外への管理人パーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンボジャNational University C Chiba University大手麻我市を表示る全学組織全学生物理学基礎実験約1100名物理学講義・演習約8000名普遍教育センター 2016年生活する。総会1回／年、FD、韓定）代表著会議（1回/月。報告情報表者54→ 98コマ／年コマ数の存在す:女声&教育選供:部局人事促進校卒教育人等経験 真教＝専任教員2名物理専門教員士部局教員と工夫5 55 2 27 10集団教員数TA優先確保、技術補佐員、実験室改修（H20予定）等パーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウム国立大学法人千葉大学National University Corporation Chiba University取組の情報発局・警及OPDL実験教育装置＝コンパクト、安価方式＝個人・一斉スペース、経費、スタッフに制約のある小規模・単科大学の実験教育の活性化に参考になると考えている実績：高専、高校、単科大学、科学館etcマスコミ：読売新聞、NHK、内田洋行etc ーソナルデスクラボによる実験教育の展開2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウム国立大学法人 千葉大学National University Corporation Chiba Universityス事情の基と的●大学の教養科学実験教育の充実・展開をめざし●コンパクトな新機器(PDL)の開発により体験(感動・工夫、組立の理解)を重視した   個人実験適時指導が可能で、教育効率高い有長政東コスト小型部品化・最新民生材料による→新しい教育環境(講義室＋実験室の一体化)を可能にした学生レベルに合わせた、きめ細かい指導文系学生(導入型)薬看圓系(理解型)理工医系(発展型)科学に対する興味、感心しっかりした理解、先の勉強への意欲創造の楽しさ、発見の目覚め●千葉大学の計画現在:PDL実験(10テーマ)、H20～4テーマ:全学対象(1300人)実施→H21～系統評価・分析、工夫・改善・進化！！広報活動国立大学法人 千葉大学パーソナルデスクラボによる実験教育の展開National University Corporat 2009.03.09東京農工大学特色GPシンポジウムChiba University