物理のかぎしっぽ mNeji のバックアップ(No.1)

mNeji

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高校での数学・物理の教育内容に付いて

子供が大学生で,高校の時に数学は見てやってましたが,意外と昔と違わないのに驚きました.物理は取らなかったようで,最近の事情を知りませんでした.このところ,こちらのサイトを拝見していて,高校での数学・物理の内容を取捨選択し直す必要を感じます.例えば;

  1. 物理では,非慣性系の説明は全てなくし,その代り,1次元の慣性(静止)系の運動問題を微分方程式で論じるようにする.
  2. 力のモーメントは教えても,角運動量は含めない.(回転系は慣性系でないから)
  3. 数学では,統計・確率は撤廃し,複素数・オイラーの公式を使えるようにする.2次方程式の複素数の解を,複素平面でりかいできるようにする.1次微分方程式を扱えるようにする.2次微分方程式も特殊例に限定して教える.

とか書いたものの,図書館から,「よくわかる高校物理の基本と仕組み」,北村 俊樹・著,秀和システム,2004-09,ISBN4-7980-0865-6 をお借りして,拝見しました.もっと教材は精選できると思いました.やはり,高校生には「振り子」のようなアクロバティックな問題を誤魔化して教えるのは百害あって一利無しと思います.

一方,生命化学の爆発を反映して,この分野の高校の教材はどうして対処しているか,とても不思議になりました.

高校の物理にゃ重力振り子はいらぬ!(2006-07-23 (日) 14:02:38)

ならどうするか,

  1. オイラーの公式→2次方程式の解
  2. 1次さい次常微分方程式→簡単な非さい次の練習→2次さい次常微分方程式の紹介:バネの振動運動
  3. 2次元ヴェクタの取り扱い→円運動の表現:でも運動方程式は教えない
  4. 2次元ヴェクタとオイラの公式とのドッキング

要は,数学との領域調整を考えたりすれば,問題先送りになるのは必至.他方,物理の中でも,中途半端に教えるものはやめてしまう(波動などもいらないと思うし,まじめに見直せばいっぱいあると思う).それでできた時間を上に述べたような基礎知識の充実にあて,大学で新入生がダッシュして物理に取っ組む土台をつくろうではないか!,と書いておこう.

Wikiでの数式

水泳の簡単なモデル計算をしているうちに,数式を見やすく表示する必要に迫られました.他方,自分の利用しているYukiWikiではmimeTexを使うのが一般的でした.この場合;

という問題に対処する為に,ASCIImathML.jsという仕組みを利用して,上記の問題点を回避しています.主な問題点はJavaScriptが遅いので,表示に時間がかかることです.

その後の経験を踏まえて(2006-07-30 (日) 12:22:26)

主として,数式掲示版で数式を書きながら,判らない点をお聞きしたり,書き方をパクッたりして,指の力を上げています.これに慣れてしまうとASCIImathML.jsを使うときに混乱するかと懸念していました.

でも,実際には,ノー・プロブレムでした.最終報告書は「フォーマット」や「必要最小限の式」を重点的に書くので,ある意味では,実際にアイデアを展開している時に比べれば,式の入力はがぜん少ないので,多少・面倒でも隅から隅まで気配りを出来るのが優先でしょう.

ところが,ノートでは,アイデアの流れを記述したいので,ちょっとぐらい歪(いびつ)でも,頭によぎる思索課程をスムーズに出せることが大切です.その為には簡易LaTeXの存在は,意外なパンチ力を秘めているように思います.

書き込みのテスト

入力のテスト

\frac{d}{dt}(\vec p) = \:\Bigsum_{\text{All forces}}\vec f = \:\:\vec f_{\text{Gravity}} + \vec f_{\text{Lorentz}} + \vec f_{\text{Scatter}}
\Large~f(x)=\Bigint_{\qquad\qquad-\infty}^{\qquad\qquad\qquad\qquad x}e^{-t^2}dt
\LARGE x=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}
\Large a_0+a_1+a_2+\cdots+a_n = \Bigsum_{k=0}^{n}{a_{k}}

物理かぎしっぽ・1ヶ月に際して(2006-07-09 (日) 22:55:20)

「流体力学」に引かれて書き込んで以来,自分には予想もしない出来事が続いた.体を壊して,体のリハビリテーションをしてきましたが,こちらのサイトでは頭のリハビリテーションをさせて戴けたのです,これは望外の喜びです.

さらに,最近はJohさんの記事に触発されて物理数学の系統の本を気楽に眺めるようになりました.中でも流体力学の参考にと気楽に開いた

は,数学屋さんが書いた本としては,とてもクールな感じの本です.このシリーズを幾つか借りてきて,大雑把に眺めています.

記憶がリセットさせたのを逆用して,いい加減にしていた「複素数」やベクトル解析の解釈を最近の線形代数学的な「行列・行列式」のセンスで見直す材料になるかと思いはじめました.

これらの本をざっと見るだけでも,Johさんの解説に出てくる数学者の名前に遭遇し,にやっとしています.自分がこんなに「ミーハー」だったとは...

ちょっとお勧めの本

数式掲示板で, ゆうたさんが立てたスレッド「日本と海外の物理学などの教科書について」がある;

ここで,昔読んだ教科書が入手できない...云々...から,いい本は? と申し上げたら,ご返信を戴いた.このままで流されてしまうのも残念なので,引用されていただきます.見易さのためにリスト形式に加工しました.

toorisugari no Hiroさんの場合

とりあえず、数学(微分形式関係)で最近気に入った本を羅列してみます。(2006/07/10(Mon) 18:14 No.10325 より引用)

深谷 賢治さんの本は両方持っています。ブルバキ流でないのが物理屋にも受け入れやすいですね。

rotの説明で感動したのは洋書ですけど、

テンソル解析のスタンダードは

mNejiの場合

カタカナ用語の表記法 (2006-07-17 (月) 15:49:35)

こちらのサイトにきてから,テンソル絡みの話題を見たり書いたりすることが,激増しています.何度か書いているうちに,自分の指がキー入力時に勝手に書き換えているのに気が付きました.忘れそうなのでメモしておきます.

急に気になってきたのが

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