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1 地学 沖縄県立総合教育センター後期長期研修員第 45 集研究収録 2009 年 3 月 天体の日周運動 年周運動の理解を深める指導の工夫 -簡易模型の製作と活用を通して- 金武町立金武中学校教諭具志堅勝司 Ⅰ テーマ設定の理由平成 21 年度より先行実施される新学習指導要領において, 中学校理科の目標に 自然の事物 現象に進んでかかわり という一文が新しく加えられた また, 各学年の指導内容も増えており, 第 2 分野 地球と宇宙 においては 月の運動と見え方 が新たに追加された これまで 地球と宇宙 という単元の授業においては, 天体望遠鏡を用いた太陽黒点の観察, 透明半球を用いた太陽の動きの観測, 天球儀等を利用した地球の動きなどの一斉授業, あるいはビデオ教材等の活用などが学習形態の中心であった しかし, 地球の自転や公転, それにともなう星座の1 日の動きや1 年の動きなど, 生徒には日周運動と年周運動を区別できていない場面が多く見受けられた その原因には, 地球と天体の1 日の動きと1 年間の動きを結びつける空間的概念の理解が難しいこと, 惑星や太陽の見かけの動きと実際の動きを理解することが難しいこと, 一斉授業が多く生徒個々への対応が少ないことなどが考えられる 本研究では, 個に応じた指導の工夫を目指し, 生徒に天体運動の簡易模型を製作させ, 活用させることにより, 空間的概念の理解を図った さらに基礎 基本の定着のためのワークシートを作成し, 学習を進めることで, 生徒の星に対する興味 関心が高まり, 日周運動 年周運動についての理解が深まるであろうと考え, 本テーマを設定した 研究仮説 生徒自ら製作した簡易模型を活用し, 個に応じた指導の工夫を図りながらワークシートを利用した学習を進めることで, 生徒の星への興味 関心が高まり, 天体の日周運動 年周運動に対する理解が深まるであろう Ⅱ 研究内容 1 実態調査 (1) 目的 アンケート及びプレテストにより, 生徒の理科に対する意識や 地球と宇宙 の天体の学習に対す る興味 関心の実態について把握し, 授業設計や研究仮説の検証の基礎資料とする (2) 対象及び実施日 金武町立金武中学校 3 年 2 組及び3 組 60 人 平成 20 年 11 月 11 日 ( 火 ) (3) 結果と考察 表 1 理科は好きですか, 得意ですか 1 理科の学習に関するアンケートで,52% の 生徒が理科の学習が好きと回答しているが, 理科が好き だけど苦手 と回答した生徒が全体の48% おり, 嫌い 苦手 と合わせると 86% が理科を 苦手 としている ( 表 1 ) 表 2 観察, 実験は好きですか, 得意ですか 2 観察, 実験は好きですか という質問に 対し65% の生徒が 好き と回答しており, 観察, 実験が好きな生徒が多い しかし 好 き だけど苦手 が51% おり, 嫌いで苦 手 と合わせると79% の生徒が 苦手 であることがわかる ( 表 2 ) 全体的に見ると 理科は好 き 観察, 実験も好き である 苦手 と回答した生徒はこれまでの経験から観察, 実験後の考 察や分析が苦手であると思われる 3 地学的な事物 現象について質問したところ 地球 宇宙 の内容における関心がもっとも高く 次いで 気象とその変化 地層の重なりと過去の様子 であった 7-1

2 さらに 地球と宇宙 において, 今もっとも知りたいことについて質問したところ, 惑星 が最も高く, 二番目に 月 であった 以下 銀河系 宇宙 星座 地球 太陽 と続いている ( 図 1 ) 日頃疑問に思っていることも, 宇宙はどれくらい広いか, 星についてもっと知りたい, 宇宙人はいるか などの記述が多数あり, 関心の高さを示している しかし, 日頃から星をよく見ている生徒は全体の10% で, また天体の中でも明るく輝く金星や木星を指摘できる生徒はわずか7% であった 星や宇宙に関する興味 関心は高いが星や星座, 惑星などの観測方法を学習する機会や観察の経験が少ないことが要因の1つであると考えられる 図 1 今現在もっとも知りたいこと 4 レディネステストの結果, 太陽の方向 かげの方向 に対する正答率は75% 以上であった しかし, 北の星空でほとんど動かない星の名称を 北極星 と正解できた生徒は 図 2 東 西 南 北の星の動き 全体のわずか4% で,A~Dの星の動きの問題 ( 図 2) においても各方位の正答率は14~ 26% と低く, 全問正答率は14% であった 星の移動方向の問題においてもa,bを選択する問題で正答率は11~33%, 全問正答者はいなかっ 表 3 図 2の正答率 た ( 表 3 ) さらに地球, 太陽, 星座等に関する問題の正答率は26~48% であった ( 表 4) 選択問題であるにも関わらず正答率が低いのは, 生徒が宇宙に関心があっても実際の地球の動きや星の動き等についての知識が不十分であると考えられる 表 4 問題の正答率 5 ウェビング法を用いて 星 でイメージできる語句をあげてもらうと, 天体に関する語句は平均 2.3 個であった ただし 星座名 あるいは 北極星 満月 地球 など学習する内容の言葉はほと んど出てきていない 身近な存在として 星 や 宇宙 をとらえていない様子がうかがえる 2 仮説検証の手立てと方法 (1) 手立て 1 簡易模型の製作と活用を通して, 宇宙 星 などの天体に関する興味 関心を高めさせる 2 簡易模型の製作と活用を通して, 日周運動 年周運動に対する理解を深めさせる 3 ワークシートの作成と授業展開の工夫を図り, 学習事項の定着を図る (2) 方法 1 事前 事後のアンケートの実施と分析を行った 2 レディネステスト プレテスト ポストテストの実施と分析を行 った 3 素材研究 ( 教具の開発 ) (1) 日周運動の理解を深めるための簡易模型 いちにち君 製作 1 ねらい いちにち君 ( 図 3) の中心 ( 観測者 ) から見て, 太陽や星座が 1 日でどのように動き,24 時間後どのようにもとの位置に戻ってくるのかイメージさせ, 東西南北それぞれの方向の星の動きについて理解させる 図 3 いちにち君 7-2

3 2 材料小型透明半球 (2), 発泡スチロール板, 人形 ( まち針 ), 透明ビニールテープ, 水 3 作り方ア透明半球の直径よりも1cm 小さい大きさの円形に発泡スチロール板を切る イ円形の発泡スチロール板の中心にまち針を固定し, 観測者と見立てる ウイを小型透明半球にいれ, 発泡スチロール板が浮く程度に水を入れる エもう1つの透明半球でふたをして球状にし, 発泡スチロール板が透明半球にかからないように調整する オ 2つの透明半球が合わさった部分から水が漏れないようにしっかりとビニールテープで巻きつける カ油性ペン等で, 北極星の印を高度 20 ~40 に入れ, 東西南北や星の動きなどの矢印を入れる 4 使い方日周運動を学習する際, まち針と天球上に記した天の北極とを結んだ軸 ( 地軸 ) を中心に, 観測者から見て反時計回りに回転させることで, 星の見かけ上の動きを理解させる 5 特徴ア時間をかけず簡単に製作できる イ両手に持ち, 地軸を中心に回転 ( 自転 ) させることで, 天球上を動く星や太陽の動きがイメージできる (2) 年周運動の理解を深めるための簡易模型 てんたい君 製作 1 ねらい てんたい君 ( 図 4) を使い, 季節ごとに見える星座や太陽の後方にある星座を調べ, また太陽が星座の間をどのように運行しているか調べることで, 星座や太陽の年周運動を理解させ, それらが地球の公転による見かけの動きであることを思考させる 2 材料鉢受け深皿 10 号及び7 号, 割り鋲, ペットボトルのふた, 針金 (0.9mm 以下 )20~30cm, ゴルフ用ロングティー (2), ストロー 6cm(12 ), 割り箸 20cm(6 ), 小型発泡スチロール球直径 30mm, 小型透明カプセル容器 (1), 黄道 12 星座絵 12 枚 (8cm 8cm), 月表示カード直径 15cm( 図 5 ), のり, はさみ, きり, プラスチック用接着剤, セロハンテープ, 油性マジック 図 4 てんたい君図 5 月表示カード 3 作り方ア鉢受け深皿 7 号の中心に穴を開け, ペットボトルのふたの中心にも割り鋲が入る大きさに穴を開ける イ鉢受け深皿 7 号の底面に月表示カード ( 図 5) を貼り付けて, その中心を合わせた上にペットボトルのふたをおき, 割鋲を通し広げ, ふたが回転しやすいよう取り付ける ウ太陽に見立てた小型透明カプセル容器にゴルフのロングティーを真上と真横に接着し, 真上を極ティー, 真横を赤道ティーとする エ針金を極ティーに巻きつけて先端に地球に見立てた小型発泡スチロール球に差し込む このと 7-3

4 き, 地球と太陽と赤道ティーが一直線になるようにする ( 図 4 写真 1 ) オ鉢受け深皿 10 号の内側の側面に12 等分の間隔で, ストローを立ててセロハンテープで貼り付けていく カ割り箸に星座カードを貼り付ける 地球の毎月の位置と星座の配置をする ( 表 5) 4 使い方 (2 人 ~3 人のグループ ) ア太陽を回転させると, 地球も太陽の周りを回転する 回転させる方向は地球の公転と同じ反時計回りにする イ地球から見て太陽と反対の方向にある星座が, 真夜中に南中する星座となる そのとき赤道ティーの指す方向が昼間, 太陽の後方にある星座になる 例えば地球が12 月の位置にあるとき, 赤道ティーのさす方向にあるさそり座が昼間太陽の後方にある星座 ( さそり座 ) ということになる ( 写真 1 ) 5 特徴ア地球から見た真夜中に南中する星座, 昼間太陽の後方にある星座を調べることができる イ地球から見た太陽の1 年間の見かけ上の動きを調べることができる 表 5 昼間南のほうにある星座 ( 太陽の後方にある星座 ) 写真 1 てんたい君をななめ上から見たようす 4 ワークシートの作成と授業展開 (1) ワークシートの作成に当たっては, ア前時の復習 イねらい ( 課題 ) の確認 ウ観察 エ結果 オ考察 カまとめ キ自己評価という授業の流れで進められるよう工夫した ( 図 6 ) ア エ イ オ ウ カ キ 図 6 ワークシートの一例 (2) ワークシートの流れに沿って授業展開を行い, 毎時間前時を振り返させることで, 既習事項の定着を図った さらに新しくワークシート上にて学習した重要語句はカードにし, 黒板へ常時掲示した (3) 授業後ワークシートを点検し助言等を書き, 個々への対応を図った ( 図 6 右 ) 7-4

5 Ⅲ 指導の実際 1 単元名 地球と宇宙 2 単元設定の理由 (1) 教材観この単元は身近な天体の観察や観測を通して, 地球の運動について考察させるとともに, 太陽の特徴及び太陽系についての認識を深めることがねらいである 生徒は小学校で, 太陽や月 星座の動きについて学習をしている 中学校においては, これらの現象について定量的な見方をすることで, 地球の自転 公転という運動の理解につなげている また, 太陽や金星の観察を行うことにより, 恒星と惑星の特徴を理解し, 惑星の公転と関連付けて太陽系の構造をとらえさせ, 宇宙の広がりや時間と空間の概念を形成させている 近年の観測機器の進歩に伴い, 太陽系の天体や宇宙についての情報は, 日々増大している テレビ インターネットなどで宇宙に関する番組 映像も頻繁に放映され, 生徒の興味 関心も高い しかし, 平面から立体をイメージして考えなければならないことが多いため理解が難しく, つまずく場面も多く見られるため, 空間的概念をイメージする教具の工夫が必要となる 生徒に簡易模型を製作させ, 教具を用いた授業展開を図ることで空間的概念の定着を図り, 個に応じた指導の工夫に努めたい (2) 生徒観事前アンケートの結果から, 理科が好きだけど苦手としている生徒が多い しかし, 天体や宇宙 についての興味 関心は全体的に高い プレテストの結果, 星の動き, 月の動きで正答率が低く, 北の空でほとんど動かない星の名称を知っている生徒もほとんどいない また 地球が太陽の周りを1 年かけて回っている と回答した生徒は48% で, 残り52% はまったくわからないか間違った動きとしてとらえている 実際に学習を進めていくと, 関心が低くなってくる傾向にある 教材観で触れたように平面から立体へイメージして理解することが実際に学習を進めていく上で難しくなっている (3) 指導観本単元では, 簡易模型を製作, 活用を通して, 興味 関心を高め, 平面的考えから立体的考えへの移行をスムーズに行い, 日周運動 年周運動の理解を図る 本単元は大きく2つの章から構成されており,1 章では太陽の観察を行い, その特徴を理解させる その後, 太陽と星座の1 日の動きを観測や簡易模型を用いながら, 天球概念を捉えさせ, それらの現象が地球の自転が原因であることを理解させていく また, 他の簡易模型によって, 地球の公転が原因となって,1 年を通した星座の移り変わりが起こることを見いださせる それにより日周運動や年周運動に対する理解を深めさせたい さらに季節による太陽の南中高度の変化や昼夜の長さの変化が起こることを, 図や教具を用いて授業展開することで空間的概念を高めさせたい 3 指導目標地球の特徴を理解させ, 天体望遠鏡や簡易模型 モデルを活用した観察や観測, 実験を通して地球の運動によって起こる日周運動, 年周運動, 季節の変化を理解させる 4 単元の評価規準章関心 意欲 態度科学的な思考観察 実験の技能 表現自然事象についての知識 理解導ア宇宙開発 研究に興味をもア地球が太陽の周りを回ってい入ち, 宇宙や天体について意欲的ることを知る 章に調べようとする 1 イ太陽について関心をもち太ア観測地によって見ることのア天体望遠鏡や太陽遮光板をイ太陽の特徴を理解し, 太陽の章陽表面の観察に積極的に取できる天体が異なることを使って太陽の表面を観察し表面に見られる黒点やプロミネ 地 球 り組もうとする 理論的に考えられる 結果をまとめることができンスなどの名称がわかる ウ透明半球を用いた観察器具 イ太陽の1 日の動きが, 地球 る ウ恒星の日周運動を, 太陽の日 を製作し, 意欲的に活用す の自転によって起こる見か イ透明半球を用いた太陽の1 周運動と同じ地球の自転による る けの動きであることを捉え日の動きを観測できる 見かけの運動として理解できる エ簡易模型 いちにち君 の ることができる ウ恒星の一日の動きを記録で エ同じ時刻に観察すると, 星座 製作を興味をもって行なう ウ日周運動と年周運動の違い きる の星は, 見かけ上毎日約 1 東 7-5

6 と オ観測 2から意欲的に恒星のを捉えられる エ てんたい君 を使い, 季から西へ移動していることが理 1 日の動きの規則性を見いエ季節による太陽の日周運動節ごとの星座を調べ, 地球解できる だそうとする の変化の図から季節によっの自転と公転の動きの違い太陽は星座の星の間を見かけ カ簡易模型 てんたい君 の製て太陽の南中高度や昼間のがわかる 上西から東に移動していること 太 作を興味を持って製作する 長さが異なることが捉えら オ温度計の角度を変え上昇し を理解できる キ季節によって見られる星座 れる た温度を計測できる カ季節による気温の変化を太陽 陽 が異なることに関心をもち オ地軸の傾きと太陽の南中高 高度や昼間の長さの変化と関連 その原因を調べてみようと 度や昼間の長さの図をもと つけて理解できる する に地軸の傾きによって, 季 ク季節による太陽高度の変化節による太陽高度の変化や や気温の変化に興味をもち意欲的に調べてみようとす 昼夜の長さの変化が起こることを捉えられる る 5 単元の指導計画と評価計画 関 関心 意欲 態度 思 科学的思考 技 技能 表現 知 知識 理解 章 節 時評価観点評価方法教材 指導目標学習活動間関思技知教具 導 宇宙開発 研究に興味をもたせ, 宇宙開発 研究に興味をもち, 宇宙 行動観察 入 1 宇宙や天体について意欲的に調べや天体について意欲的に調べ, 地球 ア ア 発言 発表 章 させる が太陽のまわりを回っていることを知る ワークシート 光太 太陽について関心を持たせ 太陽天体望遠鏡を用いて, 太陽の表面を 行動観察 天体望遠鏡 1 か陽 2 表面の観察に積極的に取り組み, 観察し, 黒点をスケッチで記録すワークシート太陽遮光板が結果をまとめたり, スケッチさせる 観察から, どんなことがわかるイア自己評価章やる か考える 観察 1 く 観察 1の結果を確認し, 太陽表面太陽の特徴を理解し, 太陽の表面に発言 発表, 地 2 3 のようすや太陽の自転について特見られる黒点やプロミネンスなどのイワークシート時間徴を理解させる 名称を調べる 球太動天球の意味や日本から見ることが観測地によって見ることのできる天 オ 小型透明半球 陽い 4 できない天体があることを説明さ体が異なることを理解する 観測用行動観察方位磁針とやてせる 透明半球を用いた観測教具具を製作する ウア発言 発表厚紙 星見 を製作させる 太はえ 透明半球に太陽の動きを記録し, 透明半球を用いた太陽の1 日の動き どる 5 結果から太陽の動きについて考えを観測する 観測 1 イ 陽のか させる 行動観察 ワークシート 自作教具 よ 観測 1で記録した透明半球を用い太陽の1 日の動きが, 地球の自転に 自作教具 10 う 時 に 6 の動きが地球の自転による見かけとをとらえる 安全に配慮しながら ワークシート ル板, まち針 間 の動きであることを理解させる できる範囲で観測を行う エイ 4 て, 規則性を考えさせ太陽の 1 日よって起こる見かけの動きであるこ発表発泡スチロー 透明ビニール 各自, 家庭において夜間星の動き簡易模型 いちにち君 の製作をすテープ, 水, 時間を2~3 時間観測させる る 観測 2 透明半球 (2) 観測 2から意欲的に恒星の1 日の恒星の1 日の動きの規則性を見いだ 発言 発表 7 動きの規則性を見いだし, 観測 1 し, 恒星の日周運動を地球の自転に ワークシート で使用した透明半球モデルで説明よる見かけの運動として理解する させる 7-6 オ ウウ 夏な季節によって見られる星座が異な季節によって見られる星座が異なる行動観察 にいることに関心をもち, 年周運動をことに関心をもち, 年周運動につい発言 発表 1 オの 8 調べさせる 季節ごとの代表的なて理解する 毎日同じ時刻に観察す リは星座についても理解させる ると, 星座は約 1 東から西に移動カウエ いちにち君 地球儀ビデオカメラ鉢受け深皿 10 号及び7 号, 割り鋲, ペットボトルのふた, 割り

7 章オな 簡易模型 てんたい君 の製作をしていることを理解し, 季節ごとの ンぜさせる 代表的な星座について理解する 簡 地座か が 球見 と 易模型 てんたい君 を製作する てんたい君 を用い, 地球の公 てんたい君 を用い, 地球の公転行動観察, 転によって季節ごとに見える星座によって季節ごとに見える星座 見 発言 発表 箸など てんた い君 の材料 P7-3 を参考にす え 9 見えない星座を調べることで太えない星座を調べることで太陽が星キエオワークシート簡易模型 陽が星座の間をどのように動いて座の間をどのように動いているか理自己評価 てんたい君 2 本いるか理解を深めさせ, 黄道 12 星解を深め, さらに黄道 12 星座につい太時間時座についても理解させる ても理解する 観察 2 季節ごと に見える星座と地球の動きの関 係 陽 冬く 季節による太陽高度の変化や気温季節による太陽高度の変化や気温の 行動観察 試験管 にな 10 の変化に興味をもたせ, 資料など変化に興味をもち, 資料などによっ ワークシート 温度計 10 なる によって調べさせる て調べる 実験 1 光が当たる クエオ 水 時るの 角度と温度との関係 間とは 地軸の傾きと太陽の南中高度や昼地軸の傾きと太陽の南中高度や昼間 日な がぜ 11 短か 間の長さの図をもとに地軸の傾きの長さの図をもとに, 地軸の傾きに る ワークシート地球儀 によって, 季節による太陽高度のよって, 季節による太陽高度の変化発言 発表電球 変化や昼夜の長さの変化が起こるや昼夜の長さの変化が起こることを 2 ことを捉えさせる 季節による気捉える 季節による気温の変化を太時間温の変化を太陽高度や昼間の長さ陽高度や昼間の長さの変化と関連づ の変化と関連づけて理解させる けて理解する 6 本時の指導展開 (1) 主題 季節ごとに見える星座 見えない星座を調べ, 年周運動について理解を深めよう (2) 指導目標 てんたい君 を用い, 地球の公転によって季節ごとに見える星座 見えない星座を調べること で太陽が星座の間をどのように動いているか理解を深め, 黄道 12 星座についても理解させる (3) 目標行動 (G) てんたい君 を用い, 季節ごとに見える星座 見えない星座を調べることで, 地球の公転によ って太陽が星座の間をどのように動いているか理解し, さらに黄道 12 星座についても説明できる (4) 下位目標行動 1 太陽が1 年かけて見かけ上星座の間を西から東へゆっくり移動していることを説明できる 2 地球の公転による太陽の見かけの動きについて説明できる 3 太陽の見かけ上の通り道, 黄道について理解できる 4 てんたい君 を使い, 太陽の後方にある星座を調べることができる 5 てんたい君 を使い, 黄道について説明できる 6 てんたい君 を使い, 季節ごとに真夜中南の空に見える星座を調べることができる 7 R 季節ごとに見える代表的な星座を説明できる 8 R 星座の1 年間の動きを年周運動として説明できる 9 R 星座は毎日同じ時刻に観測すると1ヶ月に約 30 ずつ東から西に動いていることを見かけ上の 動きとして説明できる (5) 形成関係図 9R 5 8R G R (6) コースアウトライン 9R 8R 7R G (7) 本時の展開 オ カ 分度器 端子教師の活動生徒の活動判断補説 : a 結合子 7-7

8 時 学習の流れ 教師の活動 生徒の活動 下位目 評価 留意点 間 フローチャート 標行動 導 1 導入 2 前時の復習 1. 挨拶 出席確認 1. 出席の確認 前時の確認 ワークシートの配布 2. 前時の復習を行う 問 1 自転と公転の違い 問 2 季節の代表的な星座名 2. 地球儀を活用しなが 問 3 星座の1 日の動き,1 3. 問 1~3の発問につい ら進めていく ヶ月の動き て答える 入 3 発 表 9R 8R 8 4 指 示 4. てんたい君 の準備 7R 5 ワークシート 5. 確認した後, ワークシ 分 ートに記入する 6. てんたい君 の準備をする てんたい君 を使って, 季節ごとに見える星座を調べ, 年周運動について理解を深めよう 7. 地球の公転によって問 1. 太陽はどの方向から 6 てんたい君. の準備 展 7 課題提示 8 予想 開 No 10 確認 9 補 35 Yes 分 11 指示 展 どの方向に移動して見えるか 問 2. 真夜中に見える星座 8. 課題について予想する は月ごとにどんな星座があるだろう 問 2 問 3については個人問 3. 昼間, 太陽の後方で別に調べる月を分ける 輝いている星座は何だろう てんたい君 を準備させる 関 キ 季節によって見られる星 座が異なることに関心をもち, その原因を調べて みようとする 9. 予想の確認 10. 机間指導を行う 10. 机間指導で予想ができ ない生徒にヒントを出す 11. 使い方を説明した後, 各班 てんたい君 で観 12. てんたい君 を使い 12 観察察し, わかったことをワ各班で調べる 13 ワークシート 開 判断 No 35 Yes 補 分 16 指示 17 発表 質問 18 確認 Yes a No 19 補 6 5 技 エ ークシートに書くよう指 てんたい君 を使い, 示する 4 季節ごとの星座を調べ, 13. 調べてわかったことは地球の自転と公転の動き ワークシートに記入する の違いがわかる 14. 机間指導を行い, ワー 15. 机間指導を行う クシートに記入している か確認する 15. できていないグループに対し, 説明を行う 16. 発表者の意見を静か 16. 合図をし観察を終え, に聞くように指示する 発表させる 17. わかったことを発表す 地球儀などの教具を活 18. 発表の中で太陽が星座 る 用する の間を西から東に移動し ていることを説明できた か確認する 19. うまく説明できなければ補足説明する

9 a 3 知 オ 20 説明 2 ま昼間太陽の後ろにある星座 1 と 21 本時のまとめが変化することももすべてめ地球の公転によって起こ G 7 22 ワークシートる年周運動であることを 22. ワークシートの整理 分説明する まとめ及び自己評価の記 23 おわり 21. 本時のまとめを行なう 入を行なう 20. 真夜中に南中する星座も太陽は星座の星の間を見 23. ワークシート回収あいさつ かけ上西から東に移動し ていることを理解する 7 仮説の検証 (1) 日周運動の理解は図られたか日周運動の理解を深める教具として いちにち君 を製作, 活用させた いちにち君 についてアンケートを行なったところ, 理解を深めるうえで とても役立った 役立った で両者を合わせ,80% であった ( 図 7) また, 簡 図 7 いちにち君 について 単に太陽や星の動きがわかった, 反時計回りの意味がわかった, 手に持ってイメージしやすかった と感想があり, 全体的に天体の1 日の動きのイメージがしやすかったと回答している ワークシートについても 書きやすく わかりやすかった 授業の流れにあっていた 復習がよかった などの感想が多かった 1 日の星の動きについてテストすると授業前よりも平均正答率は方角で54ポイント, 動きで47ポイント上昇している ( 表 6 ) これらのことから日周運動の理解が図られたと考えられる 表 6 1 日の星の動き (2) 年周運動の理解は図られたか 図 8 てんたい君 について 年周運動の理解を深める教具として てんたい君 を製作, 活用させた 理解を深める上で とても役立った 46%, 役立った 48% で両者を合わせると94% であった ( 図 8 ) 感想も含め, 自ら製作し, 活用することで年周運動に対する理解が深まったと考えられる ( 表 7 ) 表 7 てんたい君 の感想 また, ポストテストとして平成 20 年度沖縄県高等学校全日制 定時制課程入学者選抜学力検査問 題理科の 1 B 問 6の問題を行った この問題は天体の運動を問う問題で, 実際の入試の際 の正答率は37.7% であった 今回同様のテストで, 星座が1ヵ月後に南中する時刻と,1ヵ月後の 同時刻での星座の位置を問う問題で52% の正答率を得ることができた この結果からも年周運動へ の理解の深まりが図られたと考えられる (3) 天体への興味 関心は高まったか 学習を通して天体への興味 関心は高まり ましたか との質問に対して とても高まっ た 高まった 合わせて79% が高まったと回 答している ( 図 9 ) また, 事前アンケートで はふだんから星をよく見ていた生徒は10% であ 図 9 天体への興味 関心について ったが, 授業が始まってから よく星を見るようになった 以前よりは見るようになった の両 方をあわせると49% で,39ポイント増加している( 図 10 ) 7-9

10 学習後の感想にも, 疑問があったけど勉強してよくわかった 太陽とか星座とかわかってよかった 最初あまり興味がなかったけど, 勉強していくうちにいろんなことがわかってよかった 地球の動きとかわかってすごくうれしかった 宇宙についてのことは楽しくて 図 10 意識して星を見るようになったか もっともっといろいろなことを知りたいと思った と感想があった また, 冬休み中に オリオン座 か 金星 を意識して見たと回答した生徒も 40% おり, 以前は 7% であったことから考えると興味 関心の高まりがうかがえる (4) 学習事項の定着は図られたか事前のレディネステストでは北の空でほと 表 8 ポストテストの一部 んど動かない星の名称を 北極星 と回答した生徒は4% であった ポストテストでは78% が 北極星 と回答し,74ポイント増加している また太陽の大きさ, 地球の公転, 四季の星座の見える季節等に関して正答率が26~44ポイント増加し, 平均 35ポイント増加している ( 表 8 ) 学習前後のウェビング法を活用した語句数も, 天体に関する語彙数が増え, 検証前は一人平均 2.3 個の語彙数であったが, 検証後は8.1 個に増えた ( 図 11, 12) これらの結果から多くの生徒に知識 理解の向上, 学習事項の定着が図られたと考えられる 検証の結果, 生徒自ら製作した簡易模型を活用し, ワークシート学習を取り入れた観察を行い, 個に応じた指導の工夫を図りながら学習を進めることで生徒の星への興味 関心が高まり, 天体の日周運動 年周運動に対する理解が深まったと考えられる 図 11 学習前 Ⅳ まとめと今後の課題 1 まとめ (1) 簡易模型の製作と活用を通し, 星座 太陽 などの天体への興味 関心を高めることがで きた (2) 簡易模型の製作と活用をすることで, 天体 の日周運動 年周運動に対する理解を深め, 図 12 学習後 イメージ化するのに有効であった (3) ワークシート, 授業展開の工夫を図ることで基本的な学習事項の定着を高めることができた 2 今後の課題 (1) 素材研究の深化 今回作成した簡易模型の更なる改良 改善を図る研究及び活用法の研究 (2) 簡易模型の他の模型への応用 1 惑星の動きへの応用 2 月の動きへの応用 (3) 第 2 章 太陽系 銀河系 における授業展開 ワークシートの作成 主な参考文献 中学校理科教育実践講座刊行会編集 1995 SCIREスキーレ中学校理科教育実践講座 第 8 巻 ( 株 ) ニチブン 藤井 旭著 1995 ジュニア自然図鑑 7 星座の観察 実業之日本社 7-10