- 前田 京剛 ほか 27名, 2023: 物理基礎 (Physics 深める) [2・東書・物基 701]。東京書籍, 288 pp. ISBN 978-4-487-16623-7. 【「Physics 深める」は表紙に副題のように書かれているが、奥付にはない。】
2021年2月検定ずみ、2023年2月発行の、高校の理科のうち「物理基礎」という科目の教科書。(他の同じ科目の教科書はA5判またはB5判なのだが、これは) A5判よりすこし大きめの判で横書きのペーパーバック。
わたしは大学で気象学をおしえており、その基礎としての初級の物理をおしえることもある。入学している学生が高校で物理を (「物理基礎」だけでも) 履修ずみかどうかはまちまちなのだが、ともかく高校教育との接続をかんがえることが必要なので、ときどき高校の教科書をみることがある。
現在の高校の理科のうちの物理の科目は「物理基礎」と (それをすませた人むけの上級科目としての) 「物理」(この記事では科目名のときは意識的にかぎかっこをつけておく) にわかれている。本書は「物理基礎」のほうの教科書が10種類ほどてでいるうちのひとつだ。
教科書は学習指導要領にしたがってつくられている。現在の高校物理の指導要領について、わたしは別ブログ記事 [2021-01-21 高校の物理の(次期)学習指導要領についての感想 — 熱力学が弱すぎる ]、[2021-09-06 高校物理の学習指導要領の項目を学問体系中に位置づけるこころみ] を書いた。教科書検定は、1990年代から20-00年代ごろは、指導要領の範囲外のことを書かないように指導する態度がみられたが、2010年代ごろからは「発展」などと明示すればふくめられるようになってきている。(教科書行政の変遷は 左巻 健男 (2022) 『こんなに変わった理科教科書』 [読書メモ] を参照した。)
複数ある「物理基礎」教科書のうちでとくに本書に注目したのは、気象学関連の話題があったからだ。ちかごろの物理の教科書には、かこみ記事として、物理という科目の外の知識と関連づける話題がある。それは、電力利用や電気通信などの工学的応用の話題がおおい。地球科学にも物理は応用されているのだが、野外の自然現象を理解するには物理の教科書にでてくる複数の法則が同時にはたらいていることをかんがえないといけないから、高校レベルの物理の応用問題にするにはむずかしいところがある。
本書では、熱に関する話題のなかに「比熱容量と気候」という章があって、海と陸の気候 (とくに気温の日較差) をとりあげている。そこには海のほうが 熱容量 が大きいので気温の日較差が小さくなる、という因果関係がある。しかし本書の記述では 水のほうが岩石よりも 比熱容量 が大きいから、という話になっている。比熱容量 (「比熱」といっても同じ) は単位質量あたりの熱容量だ。ここで比較すべきものは、日変化にかかわる水または岩石の層の単位面積あたりの熱容量であり、それは、比熱容量 かける 密度 (単位体積あたりの質量) かける 層の厚さ (単位面積あたりの体積) だ。比熱容量はたしかに水のほうが大きいけれど、密度は岩石のほうが大きい。そしてこの2種類の量はちがうといっても同じけただ。いちばんちがうのは、水が流体で岩石が固体であることによって、日変化にきく層の厚さが、水ではメートルのけた、岩石ではセンチメートルのけたになることなのだ。「比熱容量」できまっているというのが「教科書にのった知識」になってしまうとこまる。わたしは、この教科書は、なるべく早い機会に修正してほしいとおもう。しかし、その意見をのべるには「日変化にきく層の厚さ」の説得力のあるデータをそえなければならない。わたしの勤務さきで観測している地中温度と、他の機関で観測されている沿岸海洋水温をつかえばしめせるとおもうけれど、(科学研究ではなくて教材研究型の) ひとしごとをしなければならない。ここに、きっとやるという決意をかいておく。(決意は、熱容量の説明資料をつくることについてであって、東京書籍に送るかどうかは確定していない。)
本書の構造をつかむために目次の書きぬきをしてみておどろいた。本書には「発展」としてあげられた材料が異常におおい。(電磁気の部分は「中学の復習」という表現になっているが。) 「物理」でおしえる項目のおおくを (要点だけだが) さきどりしている。
このような教科書がもとめられた事情は推測できる。「物理基礎」は 2単位 (週2時間で1年間の授業でカバーできる分量)、「物理」は 4単位とされている。しかし、学校によっては、物理をならう最初の学年のうちに 4単位ぐらいの内容をおしえてしまいたいことがあるだろう。「物理基礎」を半年ですませて、のこりの半年には「物理」を2単位ぶんやる、という形がとれればよいとおもうのだが、そのようにしにくい事情があって、「物理基礎」という名目で内容をふやした授業をしたい学校があるのだろう、と推測する。
同じ東京書籍からでたもう1種類の教科書や、わたしが見たかぎりの他社の教科書は、「物理基礎」の指導要領からおおきくはみだした内容の項目はおおくない。
折りかえしのあとにくわしい目次をつける。
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