職場で輝け! 実践高校物理の講師

奥出信一郎

高校物理と、コンピュータープログラミングのページ





 ベネッセが主催する
 ビデオ教材販売サイト UDEMY 
 のビデオ教材


小学生からおとなまで楽しめる、コンピュータープログラミング講座


麻衣と一緒に Excel VBA プログラミング教室 入門編

 この教材は、プログラミングに興味はあっても、イメージがわかず、どこから手を付けて良いか分からない人のために制作されました。Microsoft Excel のファイルを開いたり閉じたりした経験のある方であれば、60分のビデオを見るだけで大体のイメージがつかめます。さらに、ビデオ画面上での講師によるキーボード操作を手本にして、自分のパソコン上で自分でキーボードをたたいて、講師にならってエクセルを操作する自習・実習を3時間ほど頑張ると、相当の実力が付き、コンピュータープログラミングが「好きだ」「できる」「面白い」になるでしょう。
 コンピュータープログラミングの授業が大嫌いな小中学生も、このビデオ教材を用いれば、プログラミングになじめるようになるでしょう。


             
全 58分

(目次)

1. イントロダクション 2分

2. プログラムとは何ですか? 2分

3. 最も単純なプログラムを作ってみよう 6分

4. 入出力 6分

5. 変数とは何ですか? 15分

6. 計算処理の流れの分岐 6分

7. 同じ計算処理の繰り返し 19分

8. まとめ

以上で、プログラミングの基礎は殆ど全てカバーされています


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   ◎試聴・販売サイト (現在無料0円で配布しています)

https://www.udemy.com/course/excel-vba-m/?referralCode=D914C4EFBACC70905214


通告なしに、有料に戻す場合があります。
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高校物理(力学)のキモと高校数学(積分)のキモを
10分で理解!


                  (以下)

 高校に入学してはじめて学校で物理学の授業(ニュートン力学の授業)を受けたときの事を覚えていますか? 筆者の場合、難しいとか難しくないとか以前に、さっぱりわけがわからず、途方にくれた経験をしました。筆者の体験によれば、この難しさの原因は、物理で使われる特殊な用語の解説抜きで、先生がどんどん講義を進めてしまう事にあると考えています。
 
 実はニュートンの法則のキモを日本語で言うと、「物体に力を加えると加速度が生じる。但し、その物体の質量が大きいほど、その加速度は小さい」、の一言に尽きます。ざっくり言うと、

加速度 = (物体に加えられた力)÷(物体の質量)

ということになります。例えば、質量1kgの物体と、質量2kgの物体に、同じ向きで同じ大きさの力がかかった場合、質量1kgの物体に生じる加速度の大きさは、質量2kgの物体に生じる加速度の大きさの、2倍になります。

 さて、現在の、ある物体の速度と位置が分かっている時に、現在の加速度をニュートンの式で計算して求めれば、次の一瞬後(例えば、0.1秒後)のその物体の速度が計算で予測きます。すなわち、


 0.1秒後の速度 ≒ 現在(0秒後)の速度 + [0秒後から0,1秒後までの速度の増加]

        =   現在の速度     + [現在の加速度×0.1秒]

0.1秒後の加速度をニュートンの式を用いて同様に計算すれば、0.2秒後の速度が同様にして計算で予測できます。すなわち、


 0.2秒後の速度 ≒ 0.1秒後の速度 + [0.1秒後から0,2秒後までの速度の増加]

         = 0.1秒後の速度 + [0.1秒後の加速度×(0.2秒 - 0.1秒)]


         = 0.1秒後の速度 + [0.1秒後の加速度×0.1秒]


全く同様に、0.3秒後の速度は



 0.3秒後の速度 ≒ 0.2秒後の速度 + [0.2秒後から0,3秒後までの速度の増加]

         = 0.2秒後の速度 + [0.2秒後の加速度×(0.3秒 - 0.2秒)]


         = 0.2秒後の速度 + [0.2秒後の加速度×0.1秒]

これを同様にして連続して繰り返せば、0.4秒後、0.5秒後、・・・・。といった具合に、ずっと先の時間までの各瞬間におけるその物体の速度が予測できます。

この様にして、各瞬間の速度が分かれば、各瞬間における移動距離が分かります。すなわち、

各瞬間における移動距離

 = その瞬間における速度 × 0.1

0.1 秒後、0.2秒後、・・・の各瞬間・各瞬間の移動距離を足し合わせれば、物体の未来におけるあらゆるの瞬間における位置を計算できるのです。

高校物理の力学の一番大切な部分は、「運動している物体が、未来において、いつどこにあるか」を計算する方法 ですから、たったこれだけの説明で、もう、高校物理の半分以上理解できてしまったことになります。

さて、今は、時間区切りを 0.1 秒としましたので、= (完全に等しい)という記号の代わりに ≒ (ほぼ等しい)という記号を使っていますが、実は、時間区切りを、0.01 秒、0,001 秒とどんどん短くしていくと、計算の精度が上がっていき、= のみで式が書けるようになる事が知られています。

時間区切り -> 0 秒

の極限を取った時に、「物体が将来いつどこにあるか」の予測の計算結果がどのような値に収束するかを、厳密に計算する数学の手法が「積分」です。

計算の詳細を知りたい方は、AMAZONの電子出版、KINDLEの

  楽しい高校物理 
--現場を支える物理の底力をつけよう!--

のページをご覧ください。そのAmazonのWebページで、「今すぐ無料サンプルを送信」をクリックしていただくと、「楽しい高校物理」の冒頭部分を無料で読めます。


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楽しい高校物理 目次

はじめに

1 ニュートンの運動の法則

1-1 ニュートンの運動の法則の要点をひとことで言うと

1-2 デカルト座標

1-3 天秤と質量

1-4 万有引力

1-5 力

1-6 速度と加速度の測定方法

1-7 ニュートンの運動法則の、数式を用いた表現

1-8 ニュートンの運動方程式を用いた、計算方法の手順

1-9 ニュートンの運動方程式を用いた、計算例

スキャン 128

1-10 金属の剛体球モデル

1-11 連成ばねの問題

1-12 ニュートンの運動方程式を用いた、薄くて広い平面板の計算

1-1 ニュートンの運動方程式を用いた、薄い曲面体の計算

1-14 ニュートンの運動方程式の、流体解析への応用

1-15 ニュートン力学(古典力学)的な世界観とその限界

2 量子力学と電磁気学の技術史

2-1 量子力学が産まれるまでの科学史

2-1-1 予備知識1 静電気(電磁気学)

2-1-2 予備知識2 電子(量子力学)

2-1-3 予備知識3 

電波、赤外線、光 (電磁気学)

2-1-4 予備知識4 

2-1-4-1 原子と分子 (原子・分子物理学)

2-1-4-1 炭酸ガスによる地球温暖化のメカニズム

2-1-5 予備知識5 

ラザフォードの実験 (原子・分子物理学)

2-1-6 予備知識6 一個の電子が、ニュートン力学的な、小さな点であるとする時のパラドックス

3 量子力学と電磁気学

3-1 量子力学の技術史

3-2 分子振動に対する量子力学の応用

3-2-1 振り子の等時性

3-2-2 水素分子とその振動

4 統計力学

5 絶対反応速度論

6 地球温暖化問題

6-1 食物連鎖

6-2 産業革命以前

6-3 産業革命以後

6-4 気温上昇の2度目標

7 地球温暖化問題対策

7-1 地球温暖化問題解決のための経済学

7-2 科学者の取り組み――カリフォルニア大学バークレー校の2000人の科学者集団――

7-3 国際機関のはたらき

7-4 地球温暖化問題を解決するための、科学技術の一例  太陽メタノールと太陽ジメチルエーテル

7-5 物理学による触媒反応の解析 

8 補遺

数学による解析を活用したニュートン力学の高速計算法

8-1 数学の基礎 初等集合論

8-2 数学の基礎 デカルト座標と解析的な微分・積分

8-3 数学の基礎 テイラー展開

9 テイラー展開を用いてニュートンの運動方程式を解く

10 補遺 整数の理論(この章は読み飛ばしていただいても、ニュートン力学の理解のうでは問題ありません)






ケアレスミスによる職場の悩み解決のキモを10分で理解!

(職場での悩みの例)
このところ仕事でミスばかりしてしまいます。上司に怒られてばかりです。
もう5年以上働いていて、これまでもたまにミスをして怒られることはあるのですが、ここ半年本当にミスばかりやらかし、そのたびに怒られています。
最近ではまたミスをするのではないか、怒られるのではないかと不安と心配ばかり。もう仕事に行きたくなと思い詰めるようになってしまいました。
しかし、一方、よーし、明日こそは頑張るぞ!という意欲もあります。
家から出たくない気持ちと、頑張って職場に行こう、という気持ちが闘っています。

また前までのように、ミスばかりではない生活に戻れるようになれるでしょうか…。
怒られたらどうしよう、という気持ちでパニックになってしまい、上司に何か聞かれると頭が真っ白になってしまいます。
前向きになれる方法を教えてください。

ケアレスミス対策

大学ノートを1冊買いましょう。仕事が終わって家に帰ったら、仕事内容のジャンルごとに(個別作業ごとに)、その日にやってしまったミスがどんなだったかを、50文字以内で、ミスをうやらかした度に、一つづつ書き加えていきましょう。一つの項目の頭には、チェックボックス □ を書き加えましょう。
仕事内容の一つのジャンルで、ノート2ページも書けば、起こりうるミスのパターンは、たいてい・・・、出尽くします。これでマイ・チェックリストの出来上がりです。10部ほどコピーを作りましょう。

職場で作業の一段階毎に、上記のマイ・チェックリストのコピーの該当項目に一気に目を通して、前と同じミスをしていないか、をチェック(レ点で消し込み)しましょう。上司の方が、「コピー」持ち込みを許可してくれない場合には、チェックリストを、暗記しましょう。

これだけで、ミスは激減します。

用事が発生したときには、スケジュールを手帳に書き込みましょう。スケジュールの各項目の頭に、チェックボックス □ を書き加えましょう。用事を済ませたら、チェックボックスに レ 点 を記入して消し込んでいきましょう。一つ一つ用事が済んでいくのをビジュアルに確認できるので、とても気持ちが良いですよ。

気持ちがパニックになるメカニズムは「災害心理学」という分野で研究されています。

仕事のミス対策についての詳細は、Amazon Kindle の電子ブック

ケアレスミス解消! 応用認知心理学
奥出信一郎著 村松真砂子イラスト

をご参照ください。
アマゾンのホームページ

https://www.amazon.co.jp/

で、「ケアレスミス解消」で検索すると、この本のページにアクセスできます。
この本のページの
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ボタンを押すと、電子ブック閲読用の無料アプリにアクセスできます。





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ケアレスミス解消! 応用認知心理学 目次

1章 はじめに

2章 認知心理学の基礎

2章1節 短期記憶

2章2節 長期記憶能

2章3節 長期記憶内では情報はどのような形で蓄えられているのか?

2章4節 スキーマ

3章 応用認知心理学

3章1節 認知心理学による「仕事」のモデル化

3章1節の1 仕事を覚える手順

3章1節の2 日常の業務の流れ

3章2節の1 認識ミス

3章2節1-2 認識ミスを減らすコツ

3章2節の2 短期記憶ぼけ

◎「短期記憶ボケによるミス」を防ぐ方法

◎仕事の悩みその1:鬱状態に陥って、知的能力が低下して、仕事の能率が落ちる。

3章2節の3 見落とし

◎うっかりミスの原因(3)「見落とし」

3章2節の4 マンネリによる手抜き

◎うっかりミスの原因(4)=マンネリによる手抜き

4章 知的仕事の方法

4章1節 ローテクの在庫管理

4章2節 知的段取りの立て方

◎仕事の悩み3。一人の人で、複数の仕事を同時並行に処理出来ない。






著者 奥出信一郎 (おくで しんいちろう) 略歴

◎ツイッター
大博士様 @U14BMfb27V4p6e5


理学博士 (物理学)

1981 年 3 月 東京大学教養学部(駒場)理科I類 卒業

1983 年 3 月 東京大学理学部物理学科 卒業

1985 年 3 月 東京大学大学院理学系研究科物理学専門課程修士課程 修了

1988 年 3 月 東京大学大学院理学系研究科物理学専門課程博士課程 卒業 理学博士号取得

1988 年 4 月 日本学術振興会特別研究員 に就任

1989 年 5 月 (株)東芝 に入社

2016 年 3 月 (株)東芝 退社

2016 年 6 月 理化学研究所 産業連携本部 イノベーション推進センター 嘱託研究員 (現在に至る)

2019 年 4 月 明治大学 経営学部 兼任講師 (物理学)  (現在に至る)

2020 年 4 月 東京海洋大学 非常勤講師 (物理学)  (現在に至る)


  趣味 演劇鑑賞


  主な所属学会等

 (社) 日本分光学会会員

 (社)化学工学会

 (社)電気化学会

 理論化学会

これまでの、主な著作

 (本)
 ◎ペンギン物理学辞典 清水忠雄 清水文子 監訳

  ◎楽しい高校物理  : Amazon Kindle 電子出版
 「ニュートンの法則 = 力を加えると加速度が生じるという自然法則」
  から説き起こして、
  "力"の大きさの測定方法(実測方法)と、
  "加速度"の大きさの測定方法(実測方法)を、
  イラストを交えて詳説しました。
  高校物理とそれに関連する数式を楽しく簡単に解説

  ◎ケアレスミス解消! 応用認知心理学  : Amazon Kindle 電子出版
  認知心理学を活用して、ケアレスミス発生のメカニズムを考察し、ケアレスミス解消方法を提案します。

 ◎ 神奈川県横浜市の戸塚ルーテル教会で、日曜日の主日礼拝中にとったメモより : Amazon Kindle 電子出版
  キリスト教の教会の日曜日の礼拝での清水臣牧師の説教の毎回ごとの要約



 (学術論文)

◎: J. Phys. Chem. A 2021, 125, 5615−5625
「Spontaneous Combustion of 2-Bromo-3-Methoxythiophene: A Study on Reaction Pathways and Energetics by Quantum Chemical Calculations」
有機半導体の材料として期待されている、2-Bromo-3-Methoxythiophene という物質は、室温で自然発火してしまう、という厄介な性質を持つ。理化学研究所のスーパーコンピューターを用いた量子化学シミュレーションで、この自然発火のメカニズムを解明した。

Open Journal of Physical Chemistrey,2011,1,109-117 左のリンクを開いて「pdf] というボタンをクリックすると、無料で論文がダウンロードできます。
「Adsorption of CO2 and H2 on Cu and Zn Micro-Cluster Surfaces Studied by   Quantum Chemistry and Theory of Absolute Reaction Rates
  :現在、日本のいくつかの研究施設で、炭酸ガスの化学的固定による合成燃料生成にむけての実証段階の研究が進められていますが、
  本論文では、
  触媒反応メカニズムの物理モデルに基づき、絶対反応速度を、数値シミュレーションしました。

◎JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 36(1997)5481-5491
「Two Dimensional Stochastic Monte Carlo Simulation for Smoothing of  Surface of Aluminium Thin Film at 773K」
  :半導体LSI製造プロセスの、数値シミュレーション


◎JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS Vol.26(1987)627-632
「Molecular Beam Studies of Thermal Decomposition of Glycine on Solid Surfaces」
  :触媒反応速度に関する基礎実験と基礎理論

(米国特許)

◎米国特許Patent No. 6763341 B2 PCT Filed 6/19/2001, Issued 07/13/2004 (全250頁)
「Object-Oriented Knowledge Base System」
  :人工知能 論理思考プロセスをコンピューターで実装するための、基礎理論と応用
  米国商標特許庁のHP にアクセスすると全文を閲覧できます。但し非常に長い特許なので、印刷はしない方が良いと思います。