現象の中の数学：偏光―数学も物理もコラボLIVEで盛り上がる―（2014年度 高校研究紀要 第60号）
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- 概要
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2014年度公開教育研究会における公開授業（２年必修）の実践報告。偏光現象を題材にして「現象の中の数学」という観点で数学と物理のコラボ授業を試みた。ベクトルを用いた偏光現象の理解から始めて、水面で反射した光の偏光状態を観察する生徒実験（ブルースター角の測定）と、その結果についての幾何的な分析および水の屈折率の算出を行った。さらに、円偏光につながる発展的な話題としてリサージュ図形を取り上げ、“手を動かして”実際に図形を描き出す参加型演示実験を行った。やや高度な内容も含んでいたのだが、かえってそれが生徒の知的探究心を促す効果をもたらした。
受講した生徒達の反応は全般的にきわめて良好であった。教員側がコラボを楽しんでいたのが奏功したのだろう。生徒達が、数学や物理を学ぶ楽しさに気付いてくれたのだと信じたい。なお、授業で用いたテキスト（ワークシートを含む）や、授業準備段階での裏話等も掲載した。
出典：2014年度 高校研究紀要 第60号, p.61-86. - コンテンツ担当者・著者
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お茶の水女子大学附属高等学校 村井利行・十九浦美里
- 論文・教材本文
- 現象の中の数学：偏光―数学も物理もコラボLIVEで盛り上がる―（2014年度 高校研究紀要 第60号）
関連画像
偏光板の不思議（斜めに重ねると？）
光をベクトルととらえれば、ベクトルの分解という数学の問題になる
ブルースター角の測定
観測者からみて水面に映った電球の消える位置を指している
自作リサージュ装置の回路図（接続されたオシロスコープで合成波形を観測）
モーターで回転させた円板上の●をガイドとして接点Pｘ、Ｐｙを操作
予想どおり綺麗なサイン波が形成
入力するPx、Pyの動きに対して、出力される輝点の軌跡を予想してから実験。逆もあり。
懸命に●を追ってリサージュ図形を作図するようす
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- 登録日時 2019-01-11 09:52:10
- 更新日時 2024-11-18 14:33:21
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