波動のシミュレーション
波動のシミュレーション−Excel教材−
教材の紹介
「単振動と正弦波」「波の干渉」「定常波」「縦横波」をシミュレーションし、アニメーション表示させる Excel 教材です。高校理科の授業において、指導者の意図した動作や表示ができるように自作としました。
VisualBasic 等でも作成可能ですが、数値計算が得意な Excel と VBA を組み合わせることで、十分効果があると考えました。また、Excel はグラフ作成が容易で、短時間で作成することができました。
基本情報及び利用上の留意点
- 対象：高等学校 理科
- 種別：Excel 教材 ※Excel2003 でのみ動作確認をしています
- 公開：平成19年2月
- 開発者：三田正巳
教材の紹介
教材の説明
単振動と正弦波 （001_simple_oscillation.xls）
- 円周上の円運動から「単振動」が得られることを理解させます。VBAと組み合わせてアニメーション表示ができるようになっています。
- 円運動から「正弦波」が得られることを理解させます。VBAと組み合わせてアニメーション表示ができるようになっています。
波の干渉 （002_interference.xls）
- 水面に小石を落としたときのような水面波が同心円状に広がる様子を3Dグラフを利用して表現しました。VBAにより時間経過とともに波の進行の様子が分かるようなアニメーション化をしました。
- 上と同様に、２つの波が干渉する様子をアニメーション化しました。
定常波 （003_standing_wave.xls）
- 左右に進行するそれぞれの進行波を合成すると「定常波」が現れることを理解させます。「進行波」のみの表示、「定常波」のみの表示、「進行波＋定常波」の表示が選択できるようになっており、VBAを利用してアニメーション表示を行っています。
縦横波 （004_primary_ wave.xls）
- 「横波」の進行の様子をVBAを組み合わせて、アニメーション表示しています。
- 「縦波」の進行の様子をVBAを組み合わせて、アニメーション表示しています。
教材のダウンロード
zipを展開し、「教材説明.doc」を読んでから、Excel ファイル（４種）を実行してください。
トピック
平成19年2月にカンボジアで開催されたマイクロソフト主催・第3回 Regional Innovative Teachers' Conference 2007 において、日本代表の教材として発表を行いました。
教育・青少年・スポーツ大臣表彰
アンコールワットの遺跡
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