Processingを用いた物理シミュレーション教材の制作 : 斜方投射を例にして

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  • Creation of physics simulation materials using Processing: Taking projectile motion as an example

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抄録

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[要旨] 近年、高等学校等の教育現場では、物理実験が積極的に実施されていない一方で、タブレットやノートPCを用いたICT教育が進められ、パラメータを変化させることで物理現象をシミュレーションする教材に注目が集まりつつある。本研究では、映像表現に特化したプログラミング言語であるProcessingを用いて物理現象をシミュレーションする教材を制作し、斜方投射を例にした物理シミュレーションによって、コンピュータ画面内でも動きのある映像を通じた実験に近い形での学習の可能性について考察した。制作にあたっては、放物運動をしている物体の座標や速度などの変化を視覚的に観測しながら、それらの物理量データを取得し、定量的な評価ができることを重視した。更に学校現場で教員が使用する際に、必要に応じて物理シミュレーション教材をカスタマイズできるように、その制作方法を段階的に示した。パラメータを自在に変化させて実行できるシミュレーションの容易さや、パラメータの違いによる現象の比較を画面上で明確に示すことができる点では、シミュレーション教材でしか得ることができない教育効果が期待される。

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