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教員名 : 佐藤 杉弥
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授業コード
520162
オムニバス
科目名
宇宙の探求
科目名(英語)
Introduction to Cosmology
配当学年
2年
単位数
2単位
年度学期
2025年度秋学期
曜日時限
月曜4限
対象学科
基_機械,基_電電,基_電情,基_応用,基_環生,先_ロボ,先_情報,先_データ,建_建築_Aコース,建_建築_Lコース
コース
科目区分
共通教育科目
必選の別
選択科目
担当者
佐藤 杉弥
教室
実務家教員担当授業
授業の目的と進め方
この授業では、宇宙でのトピックをテーマに、関連する自然現象や、その科学探求や工学的挑戦の過程を学びます。また、古代から現代までのそれらの過程に伴う文化的、思索的側面にも触れます。これらを通して、宇宙の中の人間や地球について科学的に認識し考えるための基礎知識を修得するとともに、広い視野で考える力をつけることを目的とします。
達成目標1
宇宙のスケール、階層構造、天体について理解し、説明できる。【25%】
達成目標2
宇宙の観測方法、宇宙に行く方法について理解し、説明できる。【25%】
達成目標3
宇宙の環境、探査、利用について理解し、説明できる。【25%】
達成目標4
宇宙の天体と物質、人間との関わりを理解し、説明できる。【25%】
達成目標5
達成目標6
達成目標7
アクティブラーニング
ディスカッション
○
ディベート
グループワーク
○
プレゼンテーション
実習
フィールドワーク
その他課題解決型学習
授業計画
授業時間外課題(予習および復習を含む)
第1回
亀と象の宇宙から - イントロダクション、宇宙観の変遷
天文学的数字とは - 宇宙のスケール 予習として自分の考える宇宙とはどのようなものか整理しておくこと。また、宇宙のスケール、指数・対数・科学的記法について復習または調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第2回
それでも地球はまわる - 天動説と地動説
予習として、地動説と天動説について調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第3回
光で観る宇宙 - 望遠鏡と光学
予習として、宇宙の天体、望遠鏡と光の性質について調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第4回
電波で観る宇宙 - 電波天文学とビッグバン
予習として、電波望遠鏡とはなにか、波の性質について調べておくこと。ビッグバンについて調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第5回
宇宙への旅立ち - 重力とエネルギー
予習として、ロケット、重力と万有引力、位置エネルギーと運動エネルギーについて調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第6回
地球は青かった - 人工衛星はなぜ落ちないか
予習として、宇宙ステーションではなぜ無重力になるのか考えておくこと。最初に宇宙に行ったのは誰か調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第7回
太陽系グランドツアー - 天体の力学と惑星探査
予習として、太陽系の惑星と宇宙探査について調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第8回
人類月に立つ - 宇宙の環境
予習として、宇宙の環境について調べておくこと。圧力と温度・熱について復習または調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第9回
母なる太陽 - 恒星とそのエネルギー源
予習として、太陽がどのようにして輝いているのか考え調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第10回
太陽からの風 - プラズマと電磁気学的現象
予習として、プラズマとはなにか調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第11回
スターチャイルド - 星の進化と物質の輪廻
予習として、元素と同位体について調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第12回
事象の地平を抜けて - ブラックホールと量子論
予習として、ブラックホールとはなにか調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第13回
輝く星々の彼方へ - 銀河旅行と相対性理論
予習として、太陽系外の他の恒星まで行く方法があるか考えておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
第14回
再び地球へ - 宇宙の中の生命と人間
予習として、他の太陽にも惑星があるか、人間が生きていくための条件はなにか調べておくこと(1時間)。復習として、自習問題や理解できなかった事項について取り組むこと(1時間)。
課題等に対するフィードバック
課題で正答率が低かったものや全体に有用な質問等については、授業内で解説の時間を設ける。Teamsでも質問を受け付ける。課題によっては受講者の回答を共有して考えを深められるようにする。
評価方法と基準
毎回の授業についての小テストを70%、レポート課題を30%の配分で評価対象とする。以上を総合的に判断し、60点以上を合格とする。
テキスト
テキストは指定しない。毎回スライド資料、動画、参考リンクなどを配付する。
参考図書
渡部潤一監修『カラー版徹底図解 宇宙のしくみ』新星出版社 (ISBN: 978-4405106512) など
科目の位置づけ(学習・教育目標との対応)
専門外の分野を踏み込んで学ぶ教養科目として位置づけます。宇宙について知りたい、宇宙の中での人間の存在意義を確かめたい、宇宙に行きたい、このような欲求は物理学を筆頭とする科学・工学の進歩の原動力となってきました。単なるあこがれではなく、正しい科学知識もおさえながら宇宙の姿を概観することにより、宇宙の中での地球や自分について大きな目で考えていける素養を養う科目です。
履修登録前の準備
自分の宇宙についての知識、宇宙観、疑問点を整理しておくこと。宇宙にかかわる読書や映像視聴をすること。
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