Questions to Measure Understanding of the “Moment of Force” and Development of Experimental Apparatus for Student Use

Questions to Measure Understanding of the “Moment of Force” and Development of Experimental Apparatus for Student Use
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测量“力矩”理解的问题和学生使用的实验装置的开发

DOI:
10.11639/sjst.22021
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发表时间:
2022
期刊:
Journal of Research in Science Education
影响因子:
--
通讯作者:
MURASHIMA Kaori
MURASHIMA Kaori
中科院分区:
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文献类型:
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作者:
TAKIMOTO Ieyasu;MURASHIMA Kaori

文献摘要

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高等学校 「物理」 における 「力のモーメント」 の学習に関して, 高校生がどの程度 「力のモーメント」 のつり合いについて理解しているかを明らかにするために理解度を測定できる問題を作成し, 高校生と大学生を対象に試行調査を実施した. 調査の結果,「力のモーメント」 を考える上で重要な 「うでの長さ」 については, 多くの生徒・学生が 「支点から作用点までの距離」 を 「うでの長さ」 と誤認識している可能性が高いことが示唆された. そこで, 本稿では 「力のモーメント」 のつり合う条件を見いだすことができる新たな実験装置を提案した. この実験装置は先行研究で提案されていた装置の長所を継承しつつ, 製作面や費用面の課題を解決したことにより, 安価に多数の装置を製作することが可能となった. 高校生を対象とした試行実践の結果, 実験装置を用いて考察することを通して物体の回転条件を見いだせるようになり得ることが示唆された. これにより, 生徒実験を通じて 「力のモーメント」 のつり合いをこれまで以上に実感を伴って理解できると考えられる.