Water-like anomalies as a function of tetrahedrality

Tetrahedral interactions describe the behaviour of the most abundant and technologically important materials on Earth, such as water, silicon, carbon, germanium, and countless others. Despite their differences, these materials share unique common physical behaviours, such as liquid anomalies, open crystalline structures, and extremely poor glass-forming ability at ambient pressure. To reveal the physical origin of these anomalies and their link to the shape of the phase diagram, we systematically study the properties of the Stillinger-Weber potential as a function of the strength of the tetrahedral interaction $\lambda$. We uncover a new transition to a re-entrant spinodal line at low values of $\lambda$, accompanied with a change in the dynamical behaviour, from Non-Arrhenius to Arrhenius. We then show that a two-state model can provide a comprehensive understanding on how the thermodynamic and dynamic anomalies of this important class of materials depend on the strength of the tetrahedral interaction. Our work establishes a deep link between the shape of phase diagram and the thermodynamic and dynamic properties through local structural ordering in liquids, and hints at why water is so special among all substances

Differences in the Physics Education in Upper Secondary Level between Japan and Swiss German Zone - A Comparative Study between the Recent Textbooks in Basic Stage -

　スイス−ドイツ語圏−のギムナジウムと日本の高等学校とにおける物理基礎に焦点を当て， 後期中等教育段階における物理教育の比較考察を行った。スイスの物理基礎は，重点物理・ 補充物理とは種類が異なるとともに，それらの基礎，日本の物理基礎は，物理履修前の基礎 である。両国の物理基礎教科書の目次からは，力，熱，電気の順は同じであるが，入門・原子・ エレクトロニクス・エネルギーの設定の有無で異なっていること，索引からは，スイスでは１ ／４，日本では１／３程度が重複（共通）していること，スイスのみの索引では：その他＞電 気＞力＞熱＞原子・核＞光＞音，日本のみの索引では：その他＞力＞電気＞熱＞音＞光＞原子・ 核と若干異なるが，電気・力・熱全体では，同じように重視されていること，を明らかにした

Elementary Science Education in the two States of Germany; Brandenburg and Berlin

ドイツのブランデンブルク邦とベルリン邦とに焦点を当て,初等教育段階における科学教育の現状を,学習指導要領などを手がかりにして,明らかにした｡邦合併の模索,制度の共通性,新しい概念の採用による学力向上策とを背景に,同じ枠組み,つまり,第1～4学年が教科｢事象教授｣のlつのテーマ｢自然現象を解明する｣,第5～6学年が教科｢理科｣で行われている｡事象教授における科学教育は伝統に支えられ統一の結果となったが,しかし,理科では,テーマ枠はほぼ同じであるものの,そもそも,週授業時間数合計は異なっており,目標（学習要請）や内容に至っては,同じになっていない

Revision of the Chemistry Curriculum in Hauptschule (Lower Secondary School) of Austria

オーストリアの前期中等教育段階における化学カリキュラムの改訂の現状を、ハウプトシューレにおける化学の新旧学習指導要領などから、明らかにした。かつてのいわば「物理の最後に含まれる化学」から独立することにより、普通教育中学校下級段階との違いが解消（経済実科ギムナジウムを除く）した。しかし、週授業時間数は、最終（通算呼称8）学年における週2時間のままで、大きな変化にはならなかった。学習目標、内容、内容の取扱いの指示における変化からは、ハウプトシューレにおける化学カリキュラムの今回の改訂が、一方で、化学固有性の確立、他方で、学校・教員の自由裁量の拡大という方針に従ったことが、窺い知れた

Elementary Science Educationin Saxony, a New State of Germany

ドイツ連邦共和国のザクセン邦に焦点を当て，初等教育段階における科学教育の現状を，学習指導要領などを手がかりにして，明らかにした。初等科学教育は授業時数，学習内容（大中項目数）からみて，事象教授のほぼ半分程度で，目標･内容数などでも偏りがない2分野：動植物との出会い，無生命自然の現象との出会いでなされていた。そして,事象教授内の科学教育以外との比較，隣接邦との比較からも，科学教育の教科独立の実現可能性が高いといえる

Physics Education in the Lower Secondary Schools of Austria in Connection with Elementary Science Education

オーストリアの前期中等教育段階における物理教育の現状を、前段階である初等教育段階の科学(理科)教育との関連性の視座に立ち、学習指導要領、教科書などから、明らかにした。オーストリアの前期中等教育段階における物理教育は、独立した教科書を設けて行われている。一方、初等教育段階における物理教育は、「事象教授」の枠内で行われているとみなせる。学習目標は両段階とも知識理解だけに限定していない点で共通しているが、その性格や範囲が異なっている。学習内容に至っては、前期中等教育段階では思考方法、社会における位置づけなども扱う一方で、初等教育段階ではほぼ力学だけであり、量的にも少なく、一貫性や関連性が図れていると言い難い