: 紫外線エネルギーの選択的透過

本時の標題「すべての物質が，同じ量の紫外線エネルギーを遭遇するの だろうか ?J

紫外線は，地球表面に届く電磁波の中で，最も大きなエネルギーをもってい ます.紫外線によって運ばれたエネノレギーは^F活用することができます.例えば，

私たちの体は，骨の成長に必要なビタミン D を作るために，太陽光から放たれ る紫外線エネルギーを利用しています.しかし，紫外線は，私たちゃ他の生物に 害も及ぼします.細胞にダメージを与え，結果的に，癌やティアアナが苦しんだ 白内障の原因となるからです.生物にとって，紫外線エネルギーの照射が長けれ ば長いほど，ダメージを受けるリスクは大きくなります.紫外線は，衣類，家具，

カーテン，車内に用いられているような素材を，もろくさせたり，色あせの原因 となったりします.君たちは調査3で用いたフィルムカードを用いて，各フィ ノレムが，どのくらい紫外線を透過するのか，調査していきます.

<材料>生徒 4 人 1 組の各グループ用

.lNカード

・フィルムカード

・ストップウォッチ

唱i唱i唱i

<手順>

調査に入る前に，

UV

カードの取り扱い等を説明.

PT

参照 1.以下の表に手順2‑‑6のデータをすべて記録してください.

u v

レベル フィルム 紫外線透過

あなたの 他のチーム

調査から得られた

の予想順位 紫外線透過の順位

チーム

フイノレムなし

以 〆 ^{7 ‑ 1 0}   _~

A  ^{(4)  5 ‑ 7}   4 

B  ^(3 )  2 ‑ 5   ₃ 

C  ^{(  2)  0 ‑ 2}   1 

D  ^{(  1  )  0 ‑ 2}   1 

2.フィルムカードの各フィルムを観察してください.各フィルムがどのくらい 紫外線エネルギーを透過するのかを予想して， 1(最も紫外線をブロックする)か

ら4(最も紫外線を透過する)で順位づけをしてください.

3.フィルムをせずに， 20秒間，太陽光が直接あたるように， UVカードを置いて ください.表の フィルムなし'¥ あなたのチーム"の欄に

uv

カードのレベ ルを記録してください.

(注意:次の手順を行う前に数分間，日陰に

u v

カードを裏返しに置き，帯の状態 をリセットさせてください. ) 

4.4種類のフィルムのうち，どれか1種類のフィルムを

uv

^{カードの帯にかぶせ，}

手順3と同じ操作を行ってください.結果を表の適当な欄に記録してください.

5.他の 3種類のフィノレムについても，手順4と同じ操作を行ってください.

6.他のチームとデータを共有し，表をすべて埋めてください.

7.各フィルムが，どの程度紫外線エネルギーを透過したのか， 1(最も紫外線を ブロックする)から 4(最も紫外線を透過する)で順位づけをしてください.

<分析>

I 

.次の

1‑5

について，自分の考えを黒字で書き入れよう.

1.予想した順位仁得られた結果を比較すると，どうなりましたか.

< 回 答 例 >

予 想 :D(l)→C(2)→B(3)→A(4)→フィルムなし 結 果 :D(l)， C(l)→B(3)→A(4)→フィノレムなし

・フィルム Cの紫外線をブロックする能力は，フィルム Bやフィルム Dよりも わずかに優れているが，カードから得られるデータは，精密なものでないため3

各レベルの色を明確に特定することは困難である.

2.調査 3の温度変化に関する順位を振り返ってください.その結果が，紫外線 透過の順位と同じである，あるいは，異なる理由を電磁スペクトルの知識を用 いて，説明してください.

PT参照

調査 3の結果→PTにあり

<回答例>

・順位は違った.なぜなら紫外線と赤外線は波長や周波数が異なるからである.

・順位が同じで、あった.フィルムが紫外線と赤外線を同量通すから.

・生徒が，各フィルムは紫外線や赤外線の異なる周波数の光が組み合わさった電 磁波を透過させることを理解できるよう導く.

3.下の表を例に紫外線と赤外線の類似点と相違点をいくつか挙げてください.

表.紫外線と赤外線の出較

PT

参照 (資料

4 . 1

を参考にしても良し¥)

類似・相違 紫外線 赤外線

類似 電磁エネルギー 電磁エネルギー

4.太陽光には，不可視光が含まれている.この考えを裏づける証拠には，どのよ うなものがありますか.この調査や他の調査をふまえて，説明してください.

・生徒の回答は，異なる種類の電磁波の選択的透過や反射，エネルギー，異なる 物質に対する影響といったような証拠を提示するかもしれない.

5.紫外線が赤外線よりも健康リスクが大きい理由を説明してください.

<回答例>

. u v

の周波数は大きく，潜在的に有害なエネノレギーをもっているため健康リス クが大きくなる.

・現段階で，リスク増加や皮膚癌に関して知っていることや^F人々は自分自身を 紫外線から，どのように保護できるのかという考えを引き出す.

(生徒の実態に応じて，より大きいエネルギ一光が核中の DNAを含む細胞にダ メージを与えることや，浸透するのに十分大きなエネルギー量をもっているた め，生物にとって有害で、あるということ、癌はDNAの異常によって起こるとい

うことを説明する. ) 

11.上の

1‑6

について，グループで話し合おう.その後，クラス全体で話し合おう.

話し合いを過して，書き入れた自分の考えを変えたくなったり，追加したくなったら，

赤字で書き入れよう.

ドキュメント内 を活用した科学的思考力・表現力の育成 iInvestigating Energy from the SunJ SEPUP (ページ 57-60)