物理システム工学基礎実験 ― 学生実験を履修する意義とは？― http://www.tuat.ac.jp/~muroo/experiment.html スタッフ紹介，今後のスケ ジュール １．(4/11) ガイダンス（室尾） TA 嵯峨 田之口 黒川 ２，３．(4/18,25)) 電磁気入門（三沢） 田之口 ４，５．(5/2,9) データマイニング（室尾） 嵯峨 田之口 黒川 ６．(5/16) 中和滴定（松崎） 嵯峨 田之口 黒川 ７，８. (5/23,30) 力学入門（香取） 嵯峨 黒川 ９，１０ ．(6/6,13) 個別実験１ １１，１２．(6/20,27) 個別実験２ １３，１４．(7/4,11) 個別実験３ 個別実験１，２，３ Ａ．物体の密度（ノギス，天秤）（鵜飼） 黒川 Ｂ．電気振動（テスター）（太田） 田之口 Ｃ．オシロ（松崎） 嵯峨 （学術研究における） 実験の意義 他者に自分の主張を納得させるための方法とは？ 言葉，論理学，数学， 実験（ガリレオが発案） （何かを主張するための）客観的証拠 （真実を知るための）客観的証拠 原理，方法： 証拠となり得る原理，方法か？ 装置： 証拠となり得るデータを取得できる装置か？ 実験結果： 証拠となり得るデータであるか？ 学生実験の意義 将来，科学者，技術者として， “実験”という画期的手法を使いこなすために 不可欠な技術を習得すること。 • 測定原理，装置の原理 • 装置の使い方 • グラフの読み方，書き方 • 測定の仕方，解析の仕方 • 測定結果のまとめ方 • 論理の展開の仕方 • 第３者への伝え方 まずは基本を身につけること！ （土台がいいかげんな建物はすぐに崩れる） 到達目標，レポート，注意事項 4/8配布プリント参照 「物理システム工学基礎実験」 i-vページ 科学技術振興機構 発行 研究者のみなさまへ ～研究活動における不正行為の防止について～ 研究倫理について 科学技術振興機構 発行 研究者のみなさまへ ～研究活動における不正行為の防止について～ 科学者の行動規範 科学技術振興機構 発行 研究者のみなさまへ ～研究活動における不正行為の防止について～ 研究活動における不正行為とは 科学技術振興機構 発行 研究者のみなさまへ ～研究活動における不正行為の防止について～ 過去の事例 学術論文の意義 人類が知り得た新たな知見（研究成果） を 後世（現在以降）に伝えるための手段 人類にとっての知的財産 捏造，改ざん，盗用（コピペ） ＝＞ 人類に対する背信行為（未 (そのときには気付かなかった）“間違い”や“失敗”は問題なし。 （間違いや失敗も後世に役立つ貴重な財産） 学生実験における不正防止 • 証拠を残すこと。 （実験条件，データ，その時に気づいたことなどを実験ノートに記述 • 事実を述べること。 （理論値に合うことが正解ではない！） • レポートは個人の提出物。 （他人のレポートの書き写しは盗用） 大学で学ぶ意義 頭と体を使って身につけた知識と技 術は， 誰にも奪われない一生の財産です。 安全教育 ＤＶＤ鑑賞 学術論文 背景 目的 方法（原理，装置） 結果（観測結果，測定結果，解析結果） 考察 結論 各項目の意義 結論： これがなければ論文の意味なし。 （第３者の気持ち） そもそもなんでこんな実験を行ったのだろう？ ＝＞ 背景，目的を書くことが不可欠 （第３者の気持ち） 言葉で結論だけ言われてもなあ。。。 ＝＞ 客観的証拠（測定結果，解析結果，数式）や結果を基に結論に至る考え（考 察）を述べることが不可欠。 （第３者の気持ち） その結果信用できるのかなあ？ （適当に数値書いたんじゃ ないの？） ＝＞ 方法（装置，原理）： この原理，方法を用いれば誰でも再現可能。この目 的を達成するために最適な方法。 良い論文（レポート）とは 筆者の主張（結論）が第３者に伝わるレポート • • • • 背景 目的 方法（原理，装置） 結果（観測結果，測定結果，解析結 果） 考察 結論 各項目の意義が明確である。 項目間の相互関係（目的 vs. 結論，結果 vs. 結論など）が明 確である。 論理に矛盾や飛躍がない。 図や文章が丁寧に描かれている。（図の軸タイトルや単位 がないなどは論外） レポートの書き方（目的，原 理） １．目的 どのような原理に基づき，どのような方法を用いて，どのような実験， 解析を行い，どのようなことについて考察しようとするのか，各テー マにおいて実験全体を見据えた上で，２，３文にまとめる。 ポイント（データマイニングの場合）： 誤差，統計処理など ２．原理 測定方法の原理や理論的背景について，自分が理解したことを述べる。 ポイント： 誤差，平均，標準偏差，ガウス分布など ※ テキストの書き写しではない。 ※ 各テーマの意図（本質）を捉え，簡潔に述べることを心がける こと。 １年実験では，ここまでを表紙に記載すること。 レポートの書き方（方法） ３．方法 実際に行った実験方法，解析方法を簡潔に述べる。 適宜箇条書きを利用すると，伝えやすく，かつ読みやすい。 ポイント： （実験方法） ダーツの道具，データの記録方法，役割分担 （解析方法） 平均，標準偏差の算出方法，ヒストグラムの作成方法 レポートの書き方（結果） ３．結果 測定値を記載した表，測定値や解析結果をプロットしたグラフを示す。 ※ 第３者が読むことが前提。単に表やグラフを示すだけでなく，前 後に説明を加えること。五感を使った観察事実も記すこと。 例 N=10, 50, 200 の場合の測定結果をそれぞれ表１a，１b，１c に示す。こ れらの結果から算出した標本平均および標本標準偏差の値は，以下の 通りである。 N = 10 の場合: 標本平均 ○○， 標本標準偏差 ○○ N = 50 の場合: 標本平均 ○○， 標本標準偏差 ○○ N = 100 の場合: 標本平均 ○○， 標本標準偏差 ○○ また，表１a，１b，１c の結果をもとに作成した測定値の出現頻度のヒ ストグラムを，それぞれ図１a，１b，１cに示す。 これらの結果から，○○は××であり，△△は□□であることがわかる。 なお，N=50のときには，○○が生じており，目視により××が確認できた。 レポートの書き方（考察，結 論） ４．考察 原理や方法，測定結果や解析結果全体を通して，自らの考えを述べ る。 “実験以前に分かっている既知の事実”，“実験を通して得られた事実”， “事実を基に推測されること”を明確に区別すること。 自分の考えを展開する際に，論理の飛躍がないか，頭の中を整理し ながら述べること。 ポイント： 本実験の課題に記載された内容が考察に相当します。 これらの課題を自ら課せられるように，常に考え，疑問を抱きながら 実験に取り組みましょう。 ５．結論 本実験を通して，自分が理解したこと，習得したことについて簡潔 に述べる。また，新たに主張，提案できることについても積極的に述 べてよい。 レポートの書き方（グラフの描 き方） 消しゴムの質量を長辺の長さに対してプロット （早い者勝ち，１０名）
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