市ヶ谷リベラルアーツセンター（ILAC）ILAC Course
PHY300LA（物理学 / Physics 300）現代の錬金術ＡModern Alchemy A
井坂 政裕Masahiro ISAKA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 市ヶ谷リベラルアーツセンター（ILAC）ILAC Course |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2023 |
| 授業コードClass code | Q6313 |
| 旧授業コードPrevious Class code | P6077 |
| 旧科目名Previous Class title | 現代の錬金術 |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 木4/Thu.4 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 市ヶ谷 |
| 教室名称Classroom name | 市外濠‐S205 |
| 配当年次Grade | 法文営国2～4年 |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | ○ |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | 法・文・営・国生は300番台総合科目として履修すること |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | ○ |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| 選択・必修Optional/Compulsory | |
| カテゴリー（2017年度以降）Category (2018~) |
2017年度以降入学者 ILAC科目 300番台 総合科目 総合科目 |
| カテゴリー（2016年度以前）Category (2017) |
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Outline (in English)
Course outline: This course introduces basic knowledge of the modern physics through the history of alchemy. It also helps students acquire an understanding of the hierarchy and origin of matter.
Learning Objectives: By the end of the course, students should be able to do the following:
・Explain attempts and difficulties of the alchemy in the ancient and middle ages
・Describe the hierarchy of matter from smallest to largest
・Discuss the evidences that indicates the existence of atoms
・Explain the structure of atom from the point of view of modern physics
・Explain the periodic table of elements in terms of the electron orbit
Learning activities outside of classroom: Before/after each class meeting, students will be expected to spend four hours to understand the course content.
Grading Criteria/Policy: Grading will be decided based on report and term-end examination (80%) and usual performance score (20%).
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
現代でも希少価値が高く富の象徴でもある金は、古くから人類を魅了し続けてきた。錬金術は金を人工的に作り出そうとする試みであったが、金を他の物質から作り出すことはできず、失敗に終わった。しかし、そうした試みは、「物質は何からできているのか？」という根源的な問いに繋がるものであり、錬金術の発展(失敗)によって科学・技術が大いに進展したこともまた事実である。本講義では、科学の発展により、物質の究極の構成要素がどのように探究・理解されてきたのかを解説する。
本講義を通して、学生は、物理学の知識に基づき、「物質の究極の構成要素とは何なのか」という問いに対する現代的な答えや考え方を学ぶ。
到達目標Goal
・自然現象や我々の生活を支えている科学技術を理解するための基礎知識を身につける。
・我々を構成している物質やその成り立ちについて科学的に理解することができる。
・元素について、個々の元素の化学的性質や物理的性質だけでなく、社会における利用例などを含めて多角的な観点から理解することができる。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
各学部のディプロマ・ポリシーのうち、以下に関連している。法学部・法律学科：DP3・DP4、法学部・政治学科：DP1、法学部・国際政治学科：DP1、文学部：DP1、経営学部：DP3、国際文化学部：DP2、人間環境学部：DP2、キャリアデザイン学部：DP1
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
スライドを使用した講義形式で行う。この授業は原則として対面授業として実施するが、初回授業はリアルタイムオンライン授業として実施する。
春学期中に数回程度学習支援システムを用いた小テストを実施し、第１３回授業においてその講評や解説を行う。
講義では、高校で物理や化学を履修していなくても理解できるよう平易に説明する。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[オンライン/online]：序章
特に物質の階層性に着目し、本講義の内容について概観する
第2回[対面/face to face]：原子は存在するのか？（１） ―化学反応の基本法則
化学反応の基本法則と、それが示唆する原子の存在について
第3回[対面/face to face]：原子は存在するのか？（２） ―気体の法則
気体の法則と分子運動論について
第4回[対面/face to face]：原子は存在するのか？（３） ―気体の分子運動論
分子運動論から統計力学への発展について概観する
第5回[対面/face to face]：原子は構造を持つのか？（１） ―元素の周期律
原子が構造を持つことを示すヒントとして、元素の周期律を中心に解説する
第6回[対面/face to face]：原子は構造を持つのか？（２） ―電気分解や原子が出す光
第５回に引き続き、電気分解の法則や原子スペクトルを解説する
第7回[対面/face to face]：電子の発見と原子模型
電子の発見に関する実験や、それに基づく原子模型について
第8回[対面/face to face]：原子核の発見と原子核構造
ラザフォード実験の解説と、それに基づく原子構造の理解について
第9回[対面/face to face]：原子構造（１） ―電子配置からわかること
電子配置と元素の周期性、化学結合のしくみについて解説する
第10回[対面/face to face]：原子構造（２） ―量子力学の世界
磁性など、量子力学により説明可能な物質の性質について解説する
第11回[対面/face to face]：放射能の発見
放射能の発見とそれが意味することについて
第12回[対面/face to face]：原子核と放射線
放射性同位体や半減期に特に注目しながら、原子核がどのようなものかを解説する
第13回[対面/face to face]：春学期のまとめ（１）と関連する話題
春学期中に実施した小テストの解説を通して授業内容を振り返るとともに、春学期の授業内容に関連する話題を紹介する
第14回[対面/face to face]：春学期のまとめ（２）と試験
春学期の授業内容のまとめを行うとともに、試験を実施する。
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
・身の回りの自然現象や科学ニュースに関心を持つこと。
・授業内容が深く関連する自然現象や科学技術などの具体例が何か考えること。
・配布資料などをもとに、各回の学習内容の復習を行うこと。
・本授業の準備・復習時間は、各2時間を標準とする。
テキスト（教科書）Textbooks
テキストは使用しない。
参考書References
必要に応じて授業中に紹介する。
成績評価の方法と基準Grading criteria
レポートと期末試験の成績(計80％)と平常点(20％)で評価する。レポートは、授業内容に関する課題を出題する。期末試験は選択式問題とし、試験時には、授業中に配布した資料やノート、メモなどの持ち込みを可とする。平常点については、春学期期間中に数回実施する小テストの提出状況により評価する。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
わかりやすい説明を心がけます。