ニュートン力学シミュレーション教材の構成と教授方略 - 宇宙旅行シミュレーションによる事例研究 -

磯本 征雄  宮原 一弘  中野 宇宙  伊藤 敏  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J83-D1   No.6   pp.599-609
発行日: 2000/06/25
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Print ISSN: 0915-1915
論文種別: 特集論文 (次世代教育(学習)支援システム論文特集)
専門分野: 
キーワード: 
シミュレーション,  ニュートン力学,  宇宙旅行,  微分方程式,  数値計算,  

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あらまし: 
本論文では,ニュートン力学の学習を支援する宇宙旅行シミュレーション教材の構成と教授方略について議論する.ニュートン力学は,物理学の中でも最も形式の整った理論の一つである.そして,宇宙旅行は,物理的概念の定義が明確であり,ストーリーが論理的な上に成功の是非も簡単に判断できる.こうした理由で,宇宙旅行シミュレーションは,ニュートン力学演習のための個別学習用教材として適切である.本論文のシミュレーションは,運動方程式,エネルギー保存則,角運動量保存則など,ニュートン力学の基礎知識を学んだ学生のために,更に発展した学習のための演習用教材として設計されている.学習者は,的当てゲーム,人工衛星の打上げ,人工衛星のドッキング,月旅行,火星旅行といったシナリオの中で,ニュートン力学の応用場面を体験できる.この宇宙旅行シミュレーションを使って,学習者は,抽象的なニュートン力学と具体的な宇宙旅行の関係を学ぶことができる.