科学教育における量の計算法について

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  • カガク キョウイク ニ オケル リョウ ノ ケイサンホウ ニ ツイテ

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日本の科学教科書における物理量の計算法は，中等教育と高等教育において，全く違う考え方に立っている。以下，前者を日本の高等学校の教科書に典型的に見られる方法なので日本式とよび，後者を国際単位系や英語圏の教科書に採用されている方法なので国際式とよぶ。日本式の計算法では，単位は数値のわきに置く記号と考えて，数値間で式をたて演算し，単位はあとで調整付加する。国際式の計算法では，物理量は数値と単位の積に等しいと考えて，物理量を単位とは無関係に記号であらわし，単位つきのまま物理量間で直接演算する。本稿では両者の相違を，物理量の分類，物理量の関数，量の計算法の古典などにさかのぼって議論し，さらに日本の中等教科書にみられる問題点を，いくつかの例を参照しながら検討する。未知の量として数値ではなくて物理量を選び，式をたてる，計算法を採用するとよい。日本の中等教育と高等教育との間にある上記の不連続性は，早急に解消されるべきである。

There are two different ways of calculating physical quantities in the science education of Japan; the one, called the Japanese method hereafter, has been introducing to high-school students; the other, called the international method, has been adopted by the International System of Units (SI) and by textbooks for English-speaking people. The Japanese method interprets a physical unit as being only a symbol, and is concerned with the arithmetic operations of numbers. The international method considers a physical quantity to be equal to the product of a numerical value and a unit, and multiplies and/or divides one physical quantity by another directly. This paper discusses both difference between Japanese and international methods and many problems awaiting solution in the high-school textbooks of Japan. The discontinuity above-mentioned in quantity calculus should be dissolved to form a better organization.

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