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高専の教科 物理・応用物理



高専では、技術者が分野共通で備えるべき基礎的能力を養うことを主な目的として、一般科目に物理・応用物理学の授業を設けています。「物理」、「応用物理」、「物理実験」、「応用物理実験」などが、一般的な科目名となっており、おおまかに分けると、物理の授業と実験が設けられているようです。期末ごとの試験の他、実験の結果をまとめたレポートの提出などで、成績を評価しています。高専で行なわれている物理・応用物理の授業内容を見ていきましょう。

工学を学ぶ上で土台となる物理・応用物理

工学を学ぶ上で土台となる物理・応用物理

一般科目の数学・応用数学と同様に、物理学は工学を学ぶにあたり、欠かすことのできない重要な基礎であると言われています。高専は実践的技術者の育成を目的に設立されているため、実験や実習を重んじる教育がなされています。物理の授業でも、実験を行なうなど、学生たちには実際の"もの"に触れる機会を多く与えています。実験を通じて、物理現象の理解をさらに深めることにより、実践力を身に付けています。実験では、クラスを3~4人の小グループに分け、いくつかの実験テーマをローテーションで実施している高専もあるようです。互いの責任を自覚しながら、協力し合い、グループの目的達成に貢献する能力を養うのも、技術者として欠かせない要素となっているようです。

物理・応用物理の学習目的とその内容

2012年度(平成24年度)の「モデルコアカリキュラム(試案)」(独立行政法人国立高等専門学校機構)によると、物理・応用物理の学習到達目標と学習内容は以下のように明記されています。(「モデルコアカリキュラム(試案)」独立行政法人国立高等専門学校機構 2012年(平成24年)3月23日参照)

物理:準学士課程における教育領域の到達目標

物理学の学習を通じて、自然現象を系統的、論理的に考えていく能力を養い、広く自然の諸現象を科学的に解明するための物理的な見方、考え方を身に付けさせる。さらに、物理学は工学を学ぶための極めて重要な基礎であり、多くの分野において科学技術の発展に欠かせない知識であることを認識させる。

物体の運動に関する基礎的な計算をすることができる。

熱や波、電気に関する様々な現象を、物理法則と関連づけて考えることができる。

具体的な学習内容は、以下の通りです。

  • 物体の運動
  • 落体の運動
  • いろいろな力
  • 運動の法則
  • 摩擦力
  • 力学的エネルギー
  • 運動量
  • 単振動・円運動
  • 万有引力
  • 角運動量
  • 剛体
  • 温度と熱
  • 仕事と熱
  • エネルギー
  • 波の伝わり方と種類
  • 重ね合わせの原理と波の干渉
  • 波の反射・屈折・回折
  • 音波・発音体
  • 光波
  • 電荷
  • 電流

物理実験:準学士課程における教育領域の到達目標

物理現象にかかわる観察や実験などによって、自然に対する関心や探求心を高め、考察する力を育てるための教育領域のひとつである。

安全に実験が行なえるよう、機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行なうことができる。

実験報告書の作成を通じて、書き方に関する基礎的事項を身に付けている。

実験結果を、座学で学んだ内容と関連づけて考えることができる。

具体的な学習内容は、以下の通りです。

  • 安全教育
  • 報告書作成
  • 実験