ニュートンユニバース

学習教材のウィング高校生教材>ニュートンユニバース

ニュートンユニバース

科学的な思考力を養う!

解説とシミュレーションでニュートンの力学を学習

「万有引力」と「ニュートンの運動の3法則」に関するニュートンの功績を史実に基づいて紹介する解説・シミュレーション型ソフトです。主人公ニュートン君によって先人科学者の紹介やその考えの問題点の解説が行われ、実験映像やシミュレーションから正しい法則・理論などを理解します。

万有引力「天体の運動 等速円運動」

自由に設定できるシミュレーション

解説には、古典力学の完成にかかわった先人たちを史実に沿って登場させました。彼らの自然への鋭い探求の過程である、観察、仮説の設定、実験による検証、法則性の発見、定式化の流れをマルチメディアドラマとして展開しました。それまでの科学者の考え方やニュートンの疑問点などが紹介されるところから、学習がはじまります。

「円運動実験」

科学史を含めた解説

ニュートン力学の形成に深い関係のある人物のエピソードなどを収録しています。

解説の流れ

学習メニュー

ニュートンユニバースの学習メニューには14の解説項目が収録されています。すべてが同じ流れに沿っているわけではありませんが、このページでは「運動の3法則 - 2物体の衝突」を例にご紹介いたします。学習は上から下へと進行します。

解説

解説には、古典力学の完成にかかわった先人たちを史実に沿って登場させました。彼らの自然への鋭い探求の過程である、観察、仮説の設定、実験による検証、法則性の発見、定式化の流れをマルチメディアドラマとして展開しました。それまでの科学者の考え方やニュートンの疑問点などが紹介されるところから、学習がはじまります。

研究するニュートン 衝突ついてのいろいろな見解

課題

課題が提示されると、それぞれの説を主張する数名のキャラクタが登場します。意見を聞いてその中から1つの仮説を学習者が選択します。(このステップは学習項目によっては省略されている場合がございます)

どの考えが正しいか予想 キャラクタの主張を確認

ビデオ映像

ビデオ映像で、実際に起こる現象を見ることができます。選択した仮説と比較します。実験の結果をまとめ、どんなことが言えるのかを考えてみます。ここでは実験の発展として、質量比や反発係数を自由に変化させてシミュレーションします。

実験のビデオ映像 実験結果のまとめ

シミュレーションツール

シミュレーションツールにプログラミングの必要はありません。用意されたオブジェクトを配置しパラメータを設定するだけで、ニュートン力学に基づいた様々な実験が行えます。実験結果はアニメーションやグラフで表現され、目で見て確認できます。また、実験の設定ファイルを保存することができるので、実験データのやり取りや比較などが簡単に行えます。解説アニメーション内のデモシミュレーションもこの設定ファイルによるもので、自由にパラメータを変更することができます。

まとめ

まとめでは先人科学者の考えとニュートンの考えがどう違ったかを考え、法則などを確認します。各学習項目にあるシミュレーションは、学習メニュー以外でも「デモシミュレーション」から起動することができます。また、シミュレーションはパラメータを自由に設定できる「自由シミュレーション」を利用することでより柔軟な指導を行うことができます。また、具体的な指導ポイントは、「教師用指導書」、生徒の学習ポイントは「ワークシート」で確認することができます。

収録項目

学習メニュー

学習メニューは大きく「万有引力」と「運動の3法則」に分けることができます

解説 仮説の選択 実験ビデオ シミュレーション
万有引力 地上での落下運動
天体の運動
等速円運動 ●●●
逆2 乗則の導出
万有引力 潮汐
宇宙船内での無重力
重さと質量
高い山からの水平投射
運動の3法則 2物体の衝突
運動の3法則
作用・反作用の法則
ロケットの運動
終端速度
アトウッドの滑車

シミュレーション

自由落下
重力値を任意に設定して物体を落としてみます。重力値や物体の質量によって落ち方がどのように変わるか確かめてみることができます。

 

モーショントラック
月を円運動させるにはどの向きに力を加えればいいのか、ゲームライクなシミュレーションで確かめてみることができます。

 

逆2乗則
引力の強さを、距離に反比例、距離の2 乗に反比例、距離の3 乗に反比例にすると、それぞれ月がどのような運動をするか確かめてみることができます。

 

潮汐
満ち潮が地球の両側で起こる理由をシミュレーションで確認できます。

 

宇宙船内での無重力
物体が重力にまかせて落下運動するときの無重力状態を確かめてみることができます。

 

高い山からの水平投射
高い山から物体を水平投射します。周回軌道にのせるには発射速度をどのように決定すればいいか確認します。

 

2物体の衝突
2物体の質量の比や、両者の反発係数を変えて運動がどのように変わるか確かめてみることができます。

 

ロケットの運動
ロケットを効率よく打ち上げるためにどのような工夫をすればよいかを確かめます。

 

終端速度
空気抵抗によって物体の落下速度がどのように変わるかを確かめてみることができます。

 

アトウッドの滑車
おもりの質量やひもの長さを変化させて、速度、加速度がどのように変わるか確かめてみることができます。

 

使い方

解説メニュー基本操作説明

以下のような解説画面での基本的なボタンの操作について説明いたします。

終了ボタン クリックすると終了確認ダイアログが表示されます。さらに、ダイアログ中の「終了」ボタンをクリックするとソフトは終了します。
音量調節ボタン 上矢印をクリックすると音が大きくなります。下矢印をクリックすると音が小さくなります。
&npsp; ボタンがこのように表示されている時は、音量調節できません。
進むボタン クリックすると次ページまたは次ステップに進みます。
&npsp; ボタンがこのように表示されている時は、進めません。
戻るボタン クリックすると前ページまたは前ステップに戻ります。
&npsp; ボタンがこのように表示されている時は、戻れません。
年表ボタン クリックすると年表ウィンドウが開きます。
地図ボタン クリックすると地図ウィンドウが開きます。
用語集ボタン クリックすると用語集ウィンドウが開きます

 

対応機種及び動作環境

Windows

  • Windows95,98,Me,XP , が動作する本体
  • CPU Pentium推奨
    ハードディスク10MB以上空き
  • メモリ10MB 以上空き
  • モニタ256色以上 640×480 ドット以上
  • 4倍速CD-ROM ドライブ以上
  • Windowsに対応したサウンドボードとマウス

価格(税込み)

単品
ニュートンユニバース
※指導用マニュアル・学習用ワークシート付
10,584円(本体価格 9,800円) ニュートンユニバース ご購入はこちらから
スクールパック
11本セット 84,000円(本体価格 80,000)
21本セット 157,500円(本体価格 150,000)
追加CD-ROM 1枚 7,350円 (本体価格 7,000円)
※指導用マニュアル・学習用ワークシート付
※これ以上の本数の価格については直接お問い合わせください

ユーザの声

新潟県 公立高校 Y先生
実際に使った感想
当学校の生徒(物理ⅠA)には学習メニューのビデオ映像は大変わかりやすかった。デモシミュレーションは扱いが少し繁雑かも。
この教材をどう評価されますか
理科嫌いの生徒が多い(特に物理分野)中で、内容はかなりレベルが高いと思います。反復利用して、しっかり理解させたい内容だと思われます。
子供たちに受け入れられると思いますか
ニュートンの功績を、時間の流れ・時代背景を総合的に理解できそう。このあたりまでならなんとか興味を示してくれそう。
教材としてどういった利用ができると思いますか
一般の生徒には導入として、また、理解の進んでいる生徒には放課後の時間にじっくりシミュレーションさせたい。
総合評価
課題の設定は適切でしたか
仮説の説明は適切でしたか
シミュレーションはわかりやすかったですか
操作性はよかったですか
指導案の内容はよくわかりましたか
ワークシートは使いやすかったですか
熊本県 公立高校 H先生
実際に使った感想
操作(シミュレーション)に慣れる必要があった。
この教材をどう評価されますか
自由シミュレーションは、授業内での活用がいろいろあると思う。その他の部分は、生徒の自主活動に利用できると思う。
子供たちに受け入れられると思いますか
様々な状況を数値変化することでシミュレートできるので、生徒にはいろいろ試すことができていた。
教材としてどういった利用ができると思いますか
問題集の問題をシミュレートしてみる。
総合評価
課題の設定は適切でしたか
仮説の説明は適切でしたか
シミュレーションはわかりやすかったですか
操作性はよかったですか
指導案の内容はよくわかりましたか
ワークシートは使いやすかったですか
神奈川県 公立高校 N先生
実際に使った感想
ガリレオタウンに比べてやや高度だが、よくできたソフトであると思った。
この教材をどう評価されますか
シミュレーション部分も楽しいが、「ニュートンの生涯」や「ニュートンをめぐる人々」などは資料としてもとても興味深く、優れたソフトと思います。
子供たちに受け入れられると思いますか
ある程度以上のレベルの生徒にとっては大変興味を引き、役に立つと思う。
教材としてどういった利用ができると思いますか
自由研究的に個別の課題として使えるかも知れないが、今すぐ本校ではむずかしい、考えていきたい。
総合評価
課題の設定は適切でしたか
仮説の説明は適切でしたか
シミュレーションはわかりやすかったですか
操作性はよかったですか
指導案の内容はよくわかりましたか
ワークシートは使いやすかったですか
群馬県 公立高校 S先生
実際に使った感想
実際の授業で使用する場面がなかったので個人的に使用した感想。楽しくわかりやすく、わくわくするソフトであると思う。
この教材をどう評価されますか
よくできている。物理が門外漢の私でも使ってみたいと思わせる教材である。
子供たちに受け入れられると思いますか
物理ⅠBを学んでいる生徒や物理選択の生徒には興味深く取り組んでもらえるのではないだろうか。
教材としてどういった利用ができると思いますか
物理ⅠAの中では仮説となっている考え方を紹介するなど運動の分野の導入に使えると考える。
総合評価
課題の設定は適切でしたか
仮説の説明は適切でしたか
シミュレーションはわかりやすかったですか
操作性はよかったですか
指導案の内容はよくわかりましたか
ワークシートは使いやすかったですか
新潟県 公立高校 H先生
実際に使った感想
「ガリレオタウン」と比べて、シミュレーションの部分が増えた感じがする。シミュレーションではできることが増えた分、その操作は難しくなっているようだ。
この教材をどう評価されますか
「自由シミュレーション」の部分は操作に習熟するまでに時間がかかるだろう。この教材を限られた時間の中で使用すると、「自由シミュレーション」の部分は生徒に使用させるのはかなり工夫しないと難しいのではないだろうか。(教員にとっては非常に興味深くつかえる部分だと思う)
子供たちに受け入れられると思いますか
登場人物のマンガチックな部分が評価(好き嫌い)が分かれるのではないか。
教材としてどういった利用ができると思いますか
一通り学習が終わった段階で使用する。基本事項の確認、発展学習。
総合評価
課題の設定は適切でしたか
仮説の説明は適切でしたか
シミュレーションはわかりやすかったですか
操作性はよかったですか
指導案の内容はよくわかりましたか
ワークシートは使いやすかったですか
神奈川県 公立高校 A先生
実際に使った感想
メインメニューが多すぎるようです。こちらがやらせたい(指定する)と思うメニュー以外はロックできませんか?
この教材をどう評価されますか
前作(ガリレオタウン)に比べ、内容が高度になっている。
子供たちに受け入れられると思いますか
ある程度の知識がある生徒(理科系クラス)にはすんなりと受け入れられたようだが、理科に興味をもっていない生徒(文科系)には難しすぎるようで、すぐに飽きてしまう。
教材としてどういった利用ができると思いますか
  • ワンポイントでの利用が考えられる。そのため、教室にパソコンを持ち込みたい。
  • このような仮説実験のソフトを全分野で開発してください。演習問題が取り入れられるともっといいですね。
総合評価
課題の設定は適切でしたか
仮説の説明は適切でしたか
シミュレーションはわかりやすかったですか
操作性はよかったですか
指導案の内容はよくわかりましたか
ワークシートは使いやすかったですか
千葉県 公立高校 N先生
実際に使った感想
ガリレオタウンと較べると、シミュレーションも本格的ですが、操作性も含めてやや難しさを感じます。
この教材をどう評価されますか
全体的にはすばらしい力作だと思います。
子供たちに受け入れられると思いますか
大変興味深いようで、真剣に取り組む姿が目につきます。3年生の選択物理受講者13名に高い山からの投射を見させてみました。その他の全体的な利用はこれからですが、対象は3年生の選択者かなと思います。
教材としてどういった利用ができると思いますか
高い山からの水平投射などは簡単に使えてよいのですが、ややハイレベルのものについてはワークシートを本校の生徒向けに作り直して利用する必要があります。その点でPDFファイルがついていることはありがたいです。
総合評価
課題の設定は適切でしたか
仮説の説明は適切でしたか
シミュレーションはわかりやすかったですか
操作性はよかったですか
指導案の内容はよくわかりましたか
ワークシートは使いやすかったですか
神奈川県 私立高校 O先生
実際に使った感想
前作「ガリレオタウン」より数段使いやすくなっています。また、高校生にもつかえるようになっていてよかった。ただ、シミュレーションがわかりにくい。
この教材をどう評価されますか
自分一人で勉強するにはわかりやすい教材だと思う。また、歴史なども詳しくてよかったので、かなり評価できます。
子供たちに受け入れられると思いますか
かなりの生徒に受け入れられると思うが、自分で実験できるところは自分で実験したほうが良い。
教材としてどういった利用ができると思いますか
授業でひととおり終わったあとにシミュレーションと歴史的なところが復習として使える。
総合評価
課題の設定は適切でしたか
仮説の説明は適切でしたか
シミュレーションはわかりやすかったですか
操作性はよかったですか
指導案の内容はよくわかりましたか
ワークシートは使いやすかったですか
岡山県 私立高校 M先生
実際に使った感想
各単元ごとに一定の流れの中で理解を深めていくことができ、よくまとまっていると感じた。
この教材をどう評価されますか
興味を湧かせたり理解を深めるのに役立つと思われる。
子供たちに受け入れられると思いますか
操作やキャラクタの動きに気をとられ、内容の把握や問題の本質を見逃すおそれはないだろうか?
教材としてどういった利用ができると思いますか
導入や学習内容の定着、単元のまとめなどに利用可能である。
総合評価
課題の設定は適切でしたか
仮説の説明は適切でしたか
シミュレーションはわかりやすかったですか
操作性はよかったですか
指導案の内容はよくわかりましたか
ワークシートは使いやすかったですか
愛知県 公立高校 T先生
実際に使った感想
実際に授業に使用していないが、ざっとみたところはなかなか良くできていると思います。自由シミュレーションはいろいろやれそう。
この教材をどう評価されますか
  • グループで討論しながら行うことができそう
  • 自学用にも良し
  • シミュレートだけでなく、実験VTRを取り入れたところがすばらしい
  • 最後に「今後の課題」への展開の部分があるが、もう少しあっても…
子供たちに受け入れられると思いますか
多分、かなり楽しんで行うのではないか。また、個人個人の成果がはっきりとするのでサボる生徒がいなくなると思います。
教材としてどういった利用ができると思いますか
導入部で使用するのは仮説の部分のみ。あとはやはり最後に時間的に余裕のあるときになりそう。グループで討論しながら利用できたらと思います。また、補充学習には部分利用できると思います。
総合評価
課題の設定は適切でしたか
仮説の説明は適切でしたか
シミュレーションはわかりやすかったですか
操作性はよかったですか
指導案の内容はよくわかりましたか
ワークシートは使いやすかったですか
兵庫県 公立高校 M先生
実際に使った感想
画面が見やすく、よく配慮されている。
この教材をどう評価されますか
いろんな方面の知識が入っており、わかりやすいと思う。
子供たちに受け入れられると思いますか
個人操作の授業としてはやりやすいと思う。一通り物理を学んだ生徒にはOKと思います。
教材としてどういった利用ができると思いますか
個人個人で操作する場合。
総合評価
課題の設定は適切でしたか
仮説の説明は適切でしたか
シミュレーションはわかりやすかったですか
操作性はよかったですか
指導案の内容はよくわかりましたか
ワークシートは使いやすかったですか
宮城県 私立高校 F先生
実際に使った感想
シミュレーションも多く面白い。
この教材をどう評価されますか
科学史を教材に取り入れた点は画期的な試みであると思う。
子供たちに受け入れられると思いますか
一定程度の力が必要だと思うが、力のある生徒には受け入れられると思う。
教材としてどういった利用ができると思いますか
当面はパソコンの画面をプロジェクターでテーマを選んで見せることになると思う。
総合評価
課題の設定は適切でしたか
仮説の説明は適切でしたか
シミュレーションはわかりやすかったですか
操作性はよかったですか
指導案の内容はよくわかりましたか
ワークシートは使いやすかったですか

 

対応機種及び動作環境

Windows

  • Windows95,98,Me,XPが動作する本体
  • CPU Pentium推奨
    ハードディスク10MB以上空き
  • メモリ10MB 以上空き
  • モニタ256色以上 640×480 ドット以上
  • 4倍速CD-ROM ドライブ以上
  • Windowsに対応したサウンドボードとマウス

価格(税込み)

単品
ニュートンユニバース
※指導用マニュアル・学習用ワークシート付
10,584円(本体価格 9,800円) ニュートンユニバース ご購入はこちらから
スクールパック
11本セット 84,000円(本体価格 80,000)
21本セット 157,500円(本体価格 150,000)
追加CD-ROM 1枚 7,350円 (本体価格 7,000円)
※指導用マニュアル・学習用ワークシート付
※これ以上の本数の価格については直接お問い合わせください
Copyright(c) 2012 Wing Education Center All Rights Reserved.