現代物理学の新しい局面
と
コンピューターシミュレーションを
利用した物理教育
広島大学
藤原隆浩
広大情報メディア 稲垣知宏、中村純、
隅谷孝洋、長登康
大島商船高専
佐々井祐二
物理学の発展
実験＋理論
コンピュータシミュレーション
例
素粒子物理
分子動力学
流体解析
複雑系
コンピューターシミュレーション
• 利点
– パラメーターの容易な変更
– 可視化(電磁場、ドップラー効果など）
– 極限状態の実現
• 欠点
– 現実感の希薄さ
利点を活用して物理教材に
物理の新しい領域
• 対称性
– 物理の基本法則と密接な関係
• 複雑系
– 要素還元論的アプローチとは違う考え方
コンピュータシミュレーションで高
校生にも理解しやすい教材に出
来ないか？
教材 FlashのActionScriptで開発
教材例1 万華鏡
教材例２ 鏡映
教材例２ 鏡映
実験授業
＠呉工業高専、大島商船高専
（３６人×２、３７人×３）
生徒の反応
•肯定的意見
•遊び感覚で体験できる
•自分で動かせるのがよかった
•否定的意見
•意図が分かりづらい
•もっと説明が欲しい
まとめ
• 物理におけるコンピューターシミュレーショ
ンの重要性が高まっている
• 物理教育にも、理論と実験に加えてコンピ
ュータシミュレーションを導入することを提
案した
• 特に、対称性や複雑系などの新しい領域
についてコンピュータシュミレーションをも
ちいることで理解の助けになる教材を開発
した