7 学習展開の具体例
7.2 気候変動や灌がいの水サイクルに及ぼす影響
■ 横断する教科 理科，社会，技術，家政
■ 学習・達成目標
1) 国際社会が抱える諸課題について関心を高め，様々な資料を適切に収集，選択して多面的，多角的 に考察し，その解決のための国際的な努力について理解する。（社）
2) インターネット，写真や統計資料等のメディアから，気候変動，灌がい，水サイクルとその影響に ついて読み取り，内容を把握する。（社，技家）
3) 産業発展に伴う経済活動が，人間生活の維持，向上のために欠かすことのできないものである一方 で，地球環境への負荷も同時に増すことに気付く。（社，技家）
4) 環境に影響を与えている消費生活を具体的に捉えさせ，これからの生活を展望した実践を図る。（技 家）
5) 様々な物質に親しむとともに，観察や実験を通して，物質の性質や状態変化の特徴を見い出す。（理）
6) 大気中を循環する水の動きを理解する。（理）
7) 空気中の水蒸気から，水滴が生じる原因を，既習の状態変化の実験から考察する。（理）
8) 雲の観察や水蒸気の凝結実験から，雲のでき方，雨や雪のでき方を理解する。（理）
9) イオンの存在を知り，イオンの生成が原子の成り立ちに関係することを知る。（理）
10) 電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変化させる装置であることを知る。（理）
■ ナレッジウェブ
干ばつ，食料供給，遺伝子組み換え食物，水供給，食生活，雲の発生，大気圧，湿度，降雨等
― ミッション1 ―
■ ステートメント
気候変動や大規模灌がい（外部からの水を人工的に農地に供給すること）によって，時に自然の水サ イクルがダメージを受け，地域によっては深刻な干ばつの問題に直面している。メディアを通じ，遠く 離れた国で起きている干ばつによって，日本での暮らしや食料供給にどのような影響が及ぶのかを，グ ループごとに考察する。
アクティビティコード：
It = 情報伝達
Sw = シングルワーク Pl = プランニング
Co = コミュニケーション Tw = チームワーク
■ 学習展開（例）
実行1（It,Sw-3）： 15分
アメリカで起きている干ばつとその影響を取り上げたメディアを用意し，アメリカと日本で起きてい る問題を別々のカードに書き取る。
http://www.nhk.or.jp/eco-channel/jp/history/theme/05.html [テーマから学ぶ環境問題 - NHK]
実行2（Tw-2）： 15分
2 つの問題はどのような要因でつながっているのかを考え，カードに書き込み，フローチャートを作 成する。
【例】 [アメリカ] 気温上昇による内陸地からの過度の蒸発 / 大規模灌がいによる地下水の大量利用
⇒ 大地の乾燥化 ⇒ 干ばつ ⇒ 食物生産不良 ⇒ 食物供給量の不足 ⇒ 食物価格上昇 ⇒ 輸入家畜飼 料（トウモロコシ等）の価格上昇 ⇒ 生乳の価格上昇 ⇒ 生乳を使った加工食品の価格上昇 ⇒ 家計出 費の増大 [日本]
実行3（It）： 5分
内陸部の雨の少ない地域に高気圧が停滞し日射が続くことで，水分が蒸発し大地は乾燥する。食物が 育つことのできない状況に陥った環境を干ばつと呼び，近年このような干ばつに見舞われる回数ととも にその規模が増大してきたといわれる。
実行4（It）： 5分
生産不良になると，市場の原理によって，食物をより高く買ってくれる国や地域に食物が流れるよう になる。結果，購買力が低い国ではより供給不足に陥りやすい。
コンピテンシーコード：
1. 創造性・イノベーションスキル 3. メディア・情報リテラシー
2. 協働性・コミュニケーションスキル 4. 科学的スキル
外部支援による実地検証教科横断型の学習展開社会的背景の調査教育リソースの投入と活用議論と提言
― ミッション2 ―
■ ステートメント
地球上の水サイクルの変動は，動植物の活動に影響を及ぼし，また食物生産力の低下を引き起こす恐 れがある。乾季の到来，大規模灌がい，森林の大量伐採といった要素は，この水サイクルに必要な降雨 をもたらす雲の発生を左右する。
水の蒸発によって雲が発生する仕組みを調べ，乾燥や湿潤状態はどのように雲の発生に影響を与える のか確認するための実験の手順を考え，それを実行する。
■ 学習展開（例）
実行1（It-3）： 10分
雲の発生と降雨の仕組み（プロセス）を調査し，グループ内で情報を共有する。
（記述例）
1) 地上や海面の湿った空気が暖められる。
2) 暖かい空気は上昇し，その体積は膨張し温度を下げる。
3) 温度が下がり，露点に達すると，ちり（凝結核）の周りに水滴ができる。
4) さらに空気が上昇し温度が下がると氷の粒ができる。
5) 水や氷の粒が大きくなると落下し始める。
露点：水蒸気を含む空気を冷却したとき，凝結が始まる温度
凝結核：大気中の水蒸気が飽和し凝結するとき，その中心となる微粒子
実行2： 50分
▽ 実験のポイント（It,Tw-1,2）
1) フラスコを用いて，地上の気圧と上空の気圧の差をどのように作り出したら良いだろうか。
2) 上空のちり（凝結核）をフラスコ内にどのように再現したら良いだろうか。
3) 乾燥した状態，湿った状態をどのように作り出したら良いだろうか。
4) 容器内の温度と圧力の変化をどのように測定したら良いだろうか。
▽ 利用可能な実験器具等
スタンド，クランプ，フラスコ（1 L），ビニルチューブ，T字チューブ，逆止弁，ゴム栓，線香，洗 浄瓶，ドライヤー，ライター，マルチ化学センサ（温度，圧力測定），ステンレス温度プローブ
アクティビティコード：
It = 情報伝達
Sw = シングルワーク Pl = プランニング
Co = コミュニケーション Tw = チームワーク
▽ シナリオ作成（Tw,Pl-1,2）－上記各ポイントに対応（グループによって異なる）
1) フラスコに，逆止弁のついたチューブとシリンジを接続し，フラスコ内部を減圧する。
2) 線香に火をつけ，その煙をフラスコ内に送り込む。
3) 乾かす時には，フラスコ内部をドライヤーで温風を送り込む。湿らす時には，フラスコ内に水を少 し入れてから振る。
4) ゴム栓の穴に温度プローブを差し込みフラスコ内の温度を測定する。また，T 字チューブに圧力セ ンサに接続し，フラスコ内の圧力を測定する。
▽ 実験手順の実行（二酸化炭素の発生と採取）（Tw-2,4）（グループによって異なる）
1) チューブを介してセンサをゴム栓に取り付ける。
2) ゴム栓をフラスコに押し込む。
3) フラスコとセンサをスタンドに取り付ける。
4) フラスコ内の圧力と温度の変化を予想する。
5) 圧力と温度の測定を開始する。
6) シリンジを引いたり押したりして，フラスコ内の空気を抜く。
7) フラスコ内の圧力と温度の変化を観察する。
8) グラフ上で観察ができたら，測定を終了する。
9) 測定から得られた圧力と温度の関係を考察する。
10) 次の条件をつくり，それぞれ雲の発生状態を確認する。
・乾いた空気のみ
・乾いた空気と凝結核
・湿った空気のみ
・湿った空気と凝結核
フラスコ内の空気を抜いた時の圧力変化と温度変化
コンピテンシーコード：
1. 創造性・イノベーションスキル 3. メディア・情報リテラシー
2. 協働性・コミュニケーションスキル 4. 科学的スキル
外部支援による実地検証教科横断型の学習展開社会的背景の調査教育リソースの投入と活用議論と提言
― ミッション3 ―
■ ステートメント
内海等の湖周辺の大規模な灌がいによって水量が減少することで，その水の塩分濃度は上昇し，つい には生物の住めない環境になる場合がある。また，状況によっては周辺の農地に塩害をもたらし，食物 生産にも影響が出ることが指摘されている。
このような水の塩分濃度は，イオン化傾向の異なる2つの電極を用い，電極間に発生する電位差から 推測することができる。塩分濃度と電圧の関係を調査するための実験の手順を考え，それを実行する。
■ 学習展開
実行1（It,Tw-2,3）： 10分
大規模灌がいが自然の湖（内海）にどのような影響を及ぼすか，メディアを通じて読み解く。特に，
塩分濃度が高すぎる場合，漁業や沿岸の町，周辺農業へもたらされる塩害等を調査する。
http://cgi4.nhk.or.jp/eco-channel/jp/movie/play.cgi?movie=j_worldnet_20100710_0428 [消滅の危機にひんするアラル 海 - NHK]
実行2（It）： 10分
電池は，酸化と還元を別々の場所で行わせ電位差（電極電圧）を得る装置である。
・イオン化傾向が大きい金属は，電子を放出する（酸化反応）→ マイナス極になる
・イオン化傾向が小さい金属は，電子を受け取る（還元反応）→ プラス極になる
（両極間のイオン化傾向の差が大きいほど，電位差は大きくなる）
実行3： 50分
▽ 実験のポイント（It,Tw-1,2）
1) ビーカー内の塩水の濃度をどのように変化させたら良いだろうか。
2) 電位差を発生させる電極をどのように作り上げたら良いだろうか。
3) できるだけ大きな電位差を得るには，どのような金属を組み合わせたら良いだろうか。
4) 電圧センサをどのように回路に接続して，電圧を測定したら良いだろうか。
▽ 利用可能な実験器具
スタンド，クランプ，ビーカー（50 mL），撹拌子，スターラー，電子天びん，リード線，洗浄瓶，薬 さじ，抵抗（1,000 Ω），マルチ化学センサ（電圧測定），電圧プローブ，金属板（銅，鉛，ニッケル，
鉄，亜鉛，アルミニウム等），粘着剤，食塩