A proposal for teaching materials and quantitative evaluation to improve understanding of the “Doppler Effect” in high school physics : development of teaching materials utilizing uniform linear motion after overcoming the problem of uniform circular motion

高等学校物理「ドップラー効果」の理解度向上に向けた教材提案および定量的評価 : 等速円運動の課題を克服し、等速直線運動を活用した新たな教材開発

A proposal for teaching materials and quantitative evaluation to improve understanding of the “Doppler Effect” in high school physics : development of teaching materials utilizing uniform linear motion after overcoming the problem of uniform circular motion

高等学校理科物理分野で学習する音のドップラー効果について、五感を用いた『定性的理解』と１波長の長さを時間に換算し、その波長の変化を具体的に比較する『定量的理解』の双方からドップラー効果の理解度向上に寄与する教材の提案並びに定量的評価を行った。実験教材には音源を等速直線運動させる方法を採用することにより、音源を円運動させた場合に発生する「うなり」の影響を無効化させ、さらに、日常生活における救急車の接近・離反の現象体感を容易に再現することが可能となった。ステッピングモーターを動力として音源を高速移動させることにより、『聴覚的』に音の高さの変化を体感し、同時に観測した波形から『視覚的』に１波長の長さの変化を捉えることを通して、ドップラー効果の原理を理解するための学習に結びつけることが期待できる結果を得た。

Creators Ishida Yutaro

Creators Shigematsu Hirotake