Studies on Physics Experiments using Smartphone for Online Class

オンライン授業において、物理実験をどのように効果的に導入するのかが物理教育の課題の一つとなっている。我々は、学生が身近に使用しているスマートフォン（スマホ）を用いた物理実験を活用することとした。スマホを物理実験の測定ツールとするアプリケーション（アプリ）"Diracmaシリーズ"を開発し、オンライン授業であっても、実験室での授業と同様に、現象の本質に触れることができ、座学では得られない発見・知見が得られる新時代の物理実験教材開発を行ってきた。海外での発表としては、今まで長年行ってきたスマホのアプリを開発しながら教育を行っていく新しい教育スキームについて、国際会議で報告した。これは、日本国内よりも海外の方が活発にスマホを用いた実験が行われているためである。また、物理概念を構築する新しい手法である鉄道模型とスマートフォンを用いた実験手法については、アメリカに論文投稿を行い受理されている（出版は次年度）。国内での発表としては、スマホに接続された超音波センサーの応用実験として、運動量保存則の教材開発について報告を行った。スマホ内蔵のカメラを用いた運動の実験に関しても、授業への活用、卒業研究等を通じて、効果的な教材開発を行っている（次年度に発表予定）。さらに、スマホを用いた物理実験の教育効果についても研究を行ってきた。大学入学前の学生に対して、オンデマンド型オンライン授業に、物理実験動画を導入することで、その後の物理学習にどのような教育効果があることを明らかにした。論文投稿を行い、受理されている（出版は次年度）。また、スマホを用いた物理実験の研究調査について、アメリカのThe Physics Teacherに掲載されたスマホを用いた論文の力学分野について、調査報告を行った（電子書籍）。さらに、今までのセンサーを用いた教育実践経験を活かした力学の教科書も出版した。

オンライン授業において、物理実験をどのように効果的に導入するのかが物理教育の課題の一つとなっている。我々は、学生が身近に使用しているスマートフォン（スマホ）を用いた物理実験を活用することとした。スマホを物理実験の測定ツールとするアプリケーション（アプリ）"Diracmaシリーズ"を開発し、オンライン授業であっても、実験室での授業と同様に、現象の本質に触れることができ、座学では得られない発見・知見が得られる新時代の物理実験教材開発を行ってきた。海外での発表としては、今まで長年行ってきたスマホのアプリを開発しながら教育を行っていく新しい教育スキームについて、国際会議で報告した。これは、日本国内よりも海外の方が活発にスマホを用いた実験が行われているためである。また、物理概念を構築する新しい手法である鉄道模型とスマートフォンを用いた実験手法については、アメリカに論文投稿を行い受理されている（出版は次年度）。国内での発表としては、スマホに接続された超音波センサーの応用実験として、運動量保存則の教材開発について報告を行った。スマホ内蔵のカメラを用いた運動の実験に関しても、授業への活用、卒業研究等を通じて、効果的な教材開発を行っている（次年度に発表予定）。さらに、スマホを用いた物理実験の教育効果についても研究を行ってきた。大学入学前の学生に対して、オンデマンド型オンライン授業に、物理実験動画を導入することで、その後の物理学習にどのような教育効果があることを明らかにした。論文投稿を行い、受理されている（出版は次年度）。また、スマホを用いた物理実験の研究調査について、アメリカのThe Physics Teacherに掲載されたスマホを用いた論文の力学分野について、調査報告を行った（電子書籍）。さらに、今までのセンサーを用いた教育実践経験を活かした力学の教科書も出版した。