home人が人を教えて育てる・教育taka先生書いた自然に関する本実践 ビジュアル教科書シリーズ『物理学』

実践 ビジュアル教科書シリーズ
中学理科の 物理学

159ページ B5版 フルカラー 誠文堂新光社

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 この本は、読み物としてしっかり構成されています。中学を卒業した方は、昔を思い出しながら「物理学という学問」入門書として楽しんでださい。中学生の方は、HP『中学校理科の授業記録』と合わせてご覧ください。授業で何を学習しているのかわからないときに役立ちます。物理学のどの位置を、何のために学んでいるのかを明確にできます。


本の内容紹介
 私の本の巻頭「はじめに」目次印刷原稿の一部をご紹介をさせて頂きます。

1 はじめに 
 物理学は、いろいろな自然現象を調べ、自然をまとめる大きな仕組みを見つけようとする学問です。その現象は、身近なものから高度な数式で表されるものまで幅広くあります。この本では、それらを五感で感じてから、大脳で理解します。次に、この本の構成と内容を紹介します。

 第1章から第3章までは力学です。力学はよく成熟した分野なので、数量と単位にこだわりました。第1章と第2章は、「長さ」と「力の大きさ」を使って静かな力のつり合いを調べます。第3章は静かな力の世界に、もう1つ「時間」が入ります。この3章までの目標は、今では古典力学といわれる『ニュートンの運動の3法則』を理解することです。

 第4章『光』と第5章『音』は、それぞれ独立した章として扱います。光と音は、「波」として一緒にすることもありますが、本質的にまったく違う現象です。音は物質がなければ伝わらない縦波ですが、光は「波」であると同時に、真空中を300 000 000m/秒の光速さで移動する「粒子」としての性質も持ち合わせています。

 第6章と第7章は、電流と磁界です。これらの現象を説明するためには高度な数学が必要なので、中学生は不思議な現象を楽しみましょう。そして、重要な実験の方法とその結果、および、いくつかの法則を覚えてください。

 第8章は、熱エネルギーです。熱エネルギーは、エネルギー学の歴史からみて、よく研究されている分野です。熱エネルギーは、いろいろなエネルギーに変わりますが、エネルギーが遷り変わる現象は、自然を統一して説明できる1つの考え方です。

 それでは、自然がもつ数々のしくみ、原理、法則を発見するために、いろいろな自然現象を調べる実験をしましょう。

2 目 次
 「中学レベルで理解できること」と「学問としての物理学入門書になること」の両立させました。

第1章 量と単位
1 物体を数えよう
2 数字、という言葉
3 単位には意味がある
4 国際単位系(SI 単位系)
5 長さを指で計測しよう
6 誤差と目盛りの読み方
7 重さを体重計で測る
8 体重と万有引力
9 シーソーで質量を量る
第2章 静かな力のつり合い
1 力を矢印で表す
2 垂直抗力
3 フックの法則
4 重力を輪ゴムで量る
5 弾性という性質
6 友達を動かすという仕事
7 仕事の原理
8 速いほど高くなる仕事率
9 定滑車と動滑車
10 輪ゴムで調べる分力、合力
11 鉛筆で調べる分力
12 ペットボトルで調べる水圧
13 大気による圧力
14 アルキメデスの原理
15 よくある重力と浮力の実験
16 重力、圧力、浮力のまとめ
17 パスカルの原理
第3章 ニュートンの運動の3法則
1 時間の矢
2 だまる落としと慣性の法則
3 黒板消しを飛ばす
4 速さを記録し、計算する
5 ガリレイの落体実験
6 自由落下運動
7 距離、速さ、加速度の関係
8 第2法則『運動方程式 F= ma 』
9 スタートダッシュの加速度 
10 加速度という視点から力を見直す
11 斜面を滑り落ちる台車
12 第3法則『作用反作用の法則』
13 ペットボトルロケット
14 力学的エネルギー
15 剣玉でエネルギーを学ぶ
16 力学的エネルギーと仕事
第4章 耳で聞く 音
1 音の3要素
2 どこまで聴こえるか
3 オシロスコープで音を見る
4 ビーカーで音楽会
5 モノコードと弦楽器
6 試験管の笛(閉管)
7 ストローの笛と管楽器(開管)
8 音叉の『共鳴』
9 糸電話で遊ぼう
10 音の速さ、光の速さ
11 光と音を対比する
第5章 目で見る 光
1 光とは何か
2 光源と反射光
3 太陽光をプリズムで分解する
4 直進する光
5 反射の法則
6 屈折する光
7 屈折から全反射へ
8 反射、全反射
9 凸レンズで紙を燃やす
10 散歩しながら実像をつくろう
11 凸レンズがつくる虚像と実像
12 焦点距離と2つ像
13 美しい光線
第6章 電子で調べる 電気
1 物質の素材としての電子
2 豆電球を点灯させる
3 空気中を飛ぶ電子(放電)
4 電圧は電子にかかる圧力
5 羽根車付きクルックス管
6 乾電池という電源
7 電圧計の使い方
8 直列回路と並列回路
9 回路にかかる電圧
10 回路を流れる電流
11 キルヒホッフの法則
12 オームの法則
13 電子の気持ちで考える合成抵抗
第7章 電界と磁界
1 離れた力がはたらく世界
2 静かなる電子(静電気)
3 静電気の引力と斥力
4 磁石がつくる空間『磁界』
5 空間に広がる磁力線
6 電磁石を作ろう
7 電流がつくる磁界
8 右手の法則をまとめる
9 フレミングの左手の法則
10 電気ブランコの実験
11 モーターをつくろう
12 磁界を動かして電流を作る
第8章 熱エネルギー
1 電気で湯を沸かす
2 あなたの部屋の家電製品
3 ガスバーナーで水を加熱する
4 エネルギーから見た比熱
5 熱エネルギーの移動
6 熱エネルギーの3つの法則
7 科学と実験は人の目的と関係ない

3 印刷原稿の一部
 以下は、私が出版社に提出した原稿の冒頭部分です。第1章は、量と単位を学びます。その第1節『物体を数えよう』は数、第2節『数字,という言葉』は数えることの難しさを学びます。数学と物理学の深い関係からスタートしていますが、大きな写真を使うことで視覚的、感覚的に理解できるように工夫しています。他のページも同じように、分かりやすく読めるように工夫しています。是非手にとって、中学レベルで読める物理学の入門書をお楽しみください。


上:第1章の冒頭2ページ の印刷原稿

このシリーズ本『物理学』に込めた私の願い
 私の願いは、みなさんが自然の姿に感動することです。物理現象は、数や数式によって説明できます。1、2、3と数をかぞえることは、自然を理解しようとする人類の英知に他なりません。数や量の次は、単位です。メートルやグラムは世界中で通用するものですが、これらは人類が決めたものです。単位は物理学の本質の1つであり、単位を理解できれば、物理を理解できたといっても過言ではありません。この本を使って、自然を理解するために人類が生み出した言葉、数や単位をあなたのものにしてください。

   

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