かげと太陽 １ かげのできかたをしらべよう ２ かげの動きと太陽 ３ 日光と日なた・日かげ 学習指導要領 第３学年 (3) 太陽と地面の様子 日陰の位置の変化や，日なたと日陰の地面の様子を調べ，太陽と地面の様子との関係についての考えをもつこと ができるようにする。 ア 日陰は太陽の光を遮るとでき，日陰の位置は太陽の動きによって変わること。 イ 地面は太陽によって暖められ，日なたと日陰では地面の暖かさや湿り気に違いがあること。 学習のねらい 太陽の光をさえぎると影ができ、太陽が影の反対側にあることをとらえさせる。 太陽の光でできるかげのでき方（位置、長さ）から、太陽が東の方から南の空を通って西の方 に動くことをとらえさせる。 太陽の光が地面を温めていることをとらえさせる。 身に付けさせたい科学的な考え方 ○ 光の直進性 ○ 地球の自転による太陽の日周運動 ○ 地軸の傾きによる太陽の南中高度の季節変化 ○ 地球の公転や地軸の傾きによる均時差（標準時とのずれ） （○ 方位が東西南北で表されること） ○ 太陽放射による気象現象や生命活動 既習事項や体験 生活科では、「季節の変化と生活」の中で、児童が繰り返しかかわることのできる自然として、生き物などのほか に風や光が挙げられている。「一日の生活時間や季節の移り変わり」を認識していく過程で、朝、昼、夕方という時 刻と、太陽の動きとの関連が認識されているものと考えられる。 高学年での学習 第４学年 (4) 月と星 ア 月は日によって形が変わって見え，1日のうちでも時刻によって位置が変わること。 ウ 星の集まりは，１日のうちでも時刻によって，並び方は変わらないが，位置が変わること。 中学校 (6) 地球と宇宙 ア 天体の動きと地球の自転・公転 (ｱ) 日周運動と自転 天体の日周運動の観察を行い，その観察記録を地球の自転と関連付けてとらえること。 (ｲ) 年周運動と公転 星座の年周運動や太陽の南中高度の変化などの観察を行い，その観察記録を地球の公転や地軸の傾きと関連 付けてとらえること。 イ 太陽と恒星 (ｱ) 太陽の様子 太陽の観察を行い、その観察記録や資料に基づいて、太陽の特徴を見いだすこと。 （内容の取扱い）放出された多量の光などのエネルギーによる地表への影響にも触れること。 - 1 - １ かげのできかたをしらべよう 授業展開例 第１次 時 かげのできかたをしらべよう（「かげと太陽」７時間のうち、１時間） 児童の学習活動 留意点 １ ○ 日陰を探そう。 ・ 影と太陽の位置関係に気付か ・ 影はどんなところにできているか調べる。 せるようにする。 ・ 自分の影とほかの影を比べる。 ・ 肉眼で太陽を見ないように事 ・ 影ふみ遊びなどを通して、「影」に関する体験 前に必ず指導しておく。 を多くさせる。 発見と気付き ・ 影は太陽と反対側にできる。 ・ 影の向きは、どれも同じ。 ２ かげの動きと太陽 準備物 ○ 方位磁針 ○ つまようじ ※ ○ ○ ○ ○ １個（各班１個でいいが、児童数あるほうがよい） １本（長さ５ｃｍ程度に切っておく） 長すぎると、８時、16時の記録がワークシートからはみ出てしまう。 つまようじ １本（長さ５ｃｍ程度に切っておく） クリップ １本 ※ ペンチで直角に折り曲げておく。 ワークシートを貼り付けるボード 懐中電灯、時計 班に１個 事前準備 ※１ ○ 観察する場所の正しい方位を確認しておく 。 ※２ ○ 方位磁針は、正しく北を指さないこともあるので確認しておく 。 身に付けさせたい実験道具の扱い ○ 方位磁針を用いて、正しく方位を調べることができるようにする。 授業展開例 時 第２次 かげの動きと太陽（「かげと太陽」７時間のうち、３時間） 児童の学習活動 留意点 １ ○ かげの動きを調べよう。 ・ 児童の経験をもとに、時間が ・ 太陽の影の動きを調べるどのような方法があ たつと影がどうなるかを予想さ るかを話し合う。 せる。 ・ 記録する方法についても話し合う。 ・ 肉眼で太陽を見ないように事 ・ 10分間隔で、影の位置を記録する。 前に必ず指導しておく。 発見と気付き ・ 複数の影を記録し、同じ時刻 ・ 影の向きが少しずつ、西から東へ動く。 に記録した太陽の影が、同じ方 ・ 影は太陽と反対側にできる。 向を向いていることに気付かせ ・ 影の動きは、思っていたよりも速い。 る。 - 2 - 時 児童の学習活動 留意点 ２ ○ かげの動きと太陽の動きとの間に、どんな関係 ・ 影の動きは、できれば午前、 があるのか考えよう。 午後それぞれ２回ずつ記録させ ・ 影がどのように動くか記録する方法を話し合う。 たい。 ・ １時間おきにかげの位置を記録する。 ・ 影の位置と同時に、時刻も必 発見と気付き ず記録させる。 ・ 影の向きが西から東へ動くと、太陽は東か ら西へ動いている。 ３ ○ かげが西から東へ動くことから、太陽がどんな ・ 懐中電灯の影が必ずワークシ 動きをしているのか考えよう。 ートの中心からのびるように動 ・ 前時で記録した影の動きを、教室内で再現す かせる。 る方法を話し合う。 ・ 太陽の動き再現装置を用いた ・ 懐中電灯や太陽の動き再現装置を使って、影 後、運動場で太陽の動きを実際 の動きを再現させる。 に棒で指して再現すると実感を 発見と気付き 伴った理解につながりやすい。 ・ 太陽は東から西へ動いている。 南 東 西 北 太陽のかげの動きからどんなことがわかるかな 方位じしん 太陽のかげの動きを調べよう 北 この線の方向を 方位じしんの北に合わせる １時間おきに、太陽のかげを記録しよう かげの動きを調べるワークシート ５月15日のかげの動き 安全上の留意点 ○ 太陽を肉眼で見ないようにする。 ○ 遮光板を用いて太陽を観察させる際、３分以上連続して太陽を観察させないようにする。 遮光板は、太陽からの紫外線や赤外線のほとんどを通過させないようにできているが、目は 人間の体の中で最も弱い器官であることに留意する。 ○ デジタルカメラ、ビデオカメラ、虫眼鏡などのレンズが使用されている機器は、絶対に観 察に用いない。中学校では、天体望遠鏡を用いて太陽表面の様子を観察させるが、投影板に 映して観察させるなど、細心の注意を払って観察させている。 - 3 - 教員が知っておきたい内容 方位磁針について 地球が大きな磁石で、磁石のＳ極が地球の北極付近にあ ると考えると、方位磁針が北の方向を指すことが理解でき る。ただし、Ｓ極(磁極)と北極の位置がずれているために、 方位磁針は、愛媛県の場合、真北から約6.5°～７°西を指 す。各地域の偏角は、国土地理院発行の25000分の１地形図 に記載されている。 四国中央市 6.9° 上島町 7.0° 松山市 6.8° 愛南町 6.5° 高度90° 天頂 7/1 8/1 6/1 5/1 9/1 4/1 太陽の南中時刻について 日本の標準時は、東経135°の子午線が通る明石市を基準 として決められている。また、地球の自転軸の傾きや公転 軌道の影響で、時差が生じる。松山市における太陽の南中 時刻は次のとおりである。 1/1 12:12 5/1 12:06 9/1 12:09 2/1 12:22 6/1 12:07 10/1 11:59 3/1 12:21 7/1 12:13 11/1 11:52 4/1 12:13 8/1 12:15 12/1 11:58 10/1 3/1 11/1 2/1 12/1 1/1 高度20° 南 南南東 南南西 天文シミュレーションソフトによる 自作器具の作り方 西 夏至 ６月２１日 春分の日 ３月２０日 冬至 １２月２１日 太陽の動き再現装置 発泡スチロール球 (太陽） 角材 北 南 松山市におけ る正午の太陽 の位置 竹ひご 児童が実際に記録した 太陽のかげの動き ワークシート 東 竹ひごの先で、太陽の影の動きの記録をなぞると、太陽の動きを再現す ることができる・ 太陽のかげの動き（夏至、春分の日、冬至） - 4 - ３ 日光と日なた・日かげ 準備物 ○ 温度計 ○ 簡易百葉箱 ○ わりばし ３本、わごむ 事前準備 ○ 温度計は、できるだけ同じ温度をさすものをそろえるようにする。 身に付けさせたい実験道具の扱い ○ 温度計を正しく用いて、温度を測定することができる。 授業展開例 時 第３次 簡易百葉箱 日光と日なた・日かげ（「かげと太陽」７時間のうち、３時間） 児童の学習活動 留意点 １ ○ 日なたと日かげの違いを調べよう。 ・ 日なたと日かげの違いをじっ ・ 日なたと日かげの違いを、今までの経験から くりと体感させる。 話し合う。 ・ １日天気が安定していて、日 ・ 実際に日なたと日かげに出て、違いを体感す なたと日かげで温度の差が大き る。 い日に授業を行うようにする。 発見と気付き ・ 日なたと日かげでは地面の暖かさが違う。 ・ 日なたと日かげでは地面のしめりけが違う ところがある。 ２ ○ 日なたと日かげの地面の温度の温度を比べる。 ・ 理科において、数値で違いを ・ 前時で体感した日なたと日かげの違いが、ど 表わすのは 、「温度」が初めてで のくらい違うのか比べる方法を考える。 ある。温度計を用いることで、 「暖 ・ 温度計を正しく用いて、温度を測定する方法 かさの違い」を明確にすること を身に付ける。 ができることを認識させる。 発見と気付き ・ また、実感した暖かさの違い ・ 温度計を用いると、暖かさの違いがはっき と、数値で表された温度の違い と分かる。 を結び付けるようにする。 ３ ○ 日なたと日かげの違いをより詳しく比べる。 ・ 「日かげ」は、温度を測定す ・ 朝と昼に、日なたと日かげでそれぞれ地面の るまで、太陽の光があたらない 温度を測定する。 場所を選ぶ。 ・ 日なたと日かげのしめりけの違いを比べる方 法を考える。 発見と気付き ・ 朝は、日なたと日かげで温度の違いは少な いが、昼になると違いが大きくなる。 ・ 地面は、太陽の光で温められている。 ・ 昼になると地面の湿り気も少なくなる。 - 5 - 教員が知っておきたい内容 【ガラス製温度計】 温度計の目盛りは、測定しようとする環境下に温度計を置いて付けられている。小・中学校で使われている１℃目盛 りの温度計( 100℃用)は、それを0℃と100℃の２点で標準温度計の目盛りに合わせ、他は等間隔に目盛りが付けられて いる。 小・中・高等学校で日常的に生徒実験用に使っている１℃目盛りの温度計は、アルコール温度計・水銀温度計ともに、 検定較差が±１℃であり、使用較差の方は±２℃である。つまり、工場出荷段階（購入直後）に要求される精度は±１ ℃で、使用しているうちに生じてもよい誤差は±２℃である。しかし、実際には使用較差は±１℃である。 ① 赤液（有機液体またはアルコール）温度計 赤い色の液は、色をつけた灯油である（写真現像の暗室用に青い色をつけた温度計もある）。200℃まで測定でき る棒温度計には，より沸点が高い軽油が入っている。メタノールやエタノールは沸点が100℃以下なので使えない。 温度計の中では気圧が高くなり沸騰しないと考えられるが，沸点に近づくと膨張率が大きくなって精度が出ない。 ② 水銀温度計 金属としての水銀が封入されている。水銀の融点は-38.9℃なのでそれ以下の温度を測定するときは、アルコー ル温度計を用いる。 水銀温度計が割れたときは、掃除機などで水銀を集めビニール袋などに密封し水銀ゴミとして処理する。水銀は 蒸発した気体に毒性があるので、教室内の換気をすること。 【ガラス製温度計の測定時間】 右のグラフは、室温が25℃のとき、それぞれ50℃、40℃、30℃、 27℃の水から温度計を出し、10分間温度計が示した値をグラフに したものである。この図から、温度計が正しい温度を示すまでに かなりの時間が必要であることが分かる。ただし、この測定は、 気温（空気の温度）の場合であるので、空気に比べて熱容量の大 きい水や土の場合は、もう少し短時間になるだろう。 この単元で地面の温度を測るとき、気温と地面の温度の違いは おそらく、10℃以下であると考えられる。熱容量や温度計の誤差 を考えても、温度計が示す値が変化しなくなるまで待たせる必要 があり、その時間は１～２分間程度である。 【放射温度計】 放射温度計は、物体から放射される赤外線の強さを測定して、 物体の温度を測定する温度計である。 放射温度計の主な長所は、測定が高速に行えることと、非接触で測定 可能な点である。非接触で測定可能なことは、熱伝導によって測定対象 と温度計とが同じ温度になる必要がある多くの温度計・測定方法と違 い、短時間で温度測定が可能となる要因ともなっている。 この単元においては、ガラス製温度計を用い、その扱いに慣れさせる ことが重要であるが、場合によっては放射温度計の利用も考えられる。 《測定視野》 測定視野は、距離と測定範囲との比率によって表される。 （右の図の例）距離：測定範囲 ＝ ６：１ 《赤外線》 赤外線は電波や可視光線、紫外線と同様に電磁波の１種である。 可視光線の長波長側(波長約0.78μm)より波長が長く、肉眼では見え ない。 10cm 距離 60c m - 6 - 測定範囲
© Copyright 2024 Paperzz
