＜２実践事例＞実践事例１

(1)

＜２実践事例＞

実践事例１

１題材名「災害を予測し，地震を正しく恐れよう」 (第３学年)

－より確かな地震情報の読み取り－

２題材観 (1) 地震への意識

静岡県全域に甚大な被害を引き起こすと言われている東海地震説とは，1976年に当時東京大学理学部の石橋克彦氏(現神戸大学名誉教授)らにより発表された「駿河湾地震説」がもととなっています。石橋氏の説は，マスコミにも盛んに取り上げられ，静岡県の災害対策強化や直前予知体制が官民挙げて進められるきっかけとなりました。そういったこともあり，静岡県の地震への備えは全国的にもかなり高いレベルにあります。たとえば，

自治体や学校，職場単位での訓練の充実，建物の耐震化率などは全国でもトップクラスです。

ところが県民意識調査によると，東日本大震災直後の2011年に「東海地震に対して非常に関心がある」と答えた人が63.8％いたにもかかわらず，

昨年度調査では36.8％にまで（震災前より低い値）

に減少しています。つまり，県民一人一人に目を向けたとき，全国トップレベルの防災対策とは裏腹に，地震への意識が薄れてきているのです。

東海地震説が世に出てから，今年でちょうど40 年にもなります。その間，2009年や2011年に駿河湾や県東部に大きな地震はあったものの，東北や阪神地区のような広範囲に甚大な被害を引き起こすような災害が県内で起きていないのは周知の通りです。地震への意識の薄れは，そういった理由もあるのでしょう。とは言え，東海地震について日々出される情報を知れば知るほど，「大地震は今にでも起きる」と考えざるを得ません。東海地震についての情報に一人一人がどのように向き合うのか考えることだけでも，地震に対する意識は変わるのかもしれません。

(2) 東海地震とは

まず，東海地震が，以前から警戒されている理由について考えてみます。

地震とは，大陸プレートに海洋プレートが潜り込み，大陸プレートの先端が引きずり込まれることが原因で起きるものです。引きずり込まれた際に“ひずみ”が蓄積し，それが限界に達したときに大陸プレートが跳ね上がり，地下深くで岩石崩壊が起き，陸地でゆれが生じるのです(図１)。

静岡県にある駿河湾から遠州沖にかけて，駿河

トラフ(細長い海底盆地)があり，それがいわゆるユーラシア(大陸)プレートとフィリピン海(海洋) プレートの境になります(図２)。

また近頃，東海地震は南海トラフ地震と呼ばれることが多くなりました。これまで，東海地震の駿河トラフと言われた部分は南海トラフの東端の位置にあたるからです。これだけでも，私たち静岡県民がいかに地震が起きやすい場所で生活しているかがわかる

でしょう。ただし，静岡県では「南海トラフ地震」

と完全に名称を変えることでの意識の低下を懸念し，「東海地震」という名称をできるだけ使用しているようですので，本題材においても駿河トラフで起きている地震は「東海地震」という名称を使用します。

(3) 過去の記録からわかること

図３は，南海トラフで過去に起きた大地震の震源域と時間的分布を過去の文献などから紐解いたものですが，南海トラフ全域を震源域とする大地震が繰り返し起きていることがわかります。

ここでは，震源が集中している地点を震源域とし，南海トラフ全域の震源域を，南海沖（日向海

ひゆうが

盆，土佐海盆，室戸海盆）と東海沖（熊野海盆，遠州

とさむろとくまのえんしゆう

図２日本付近のプレート図１プレート境界型地震が発生するしくみ

(2)

海盆，駿河湾）の二つ(細かく分けると六つ)のブ

するが

ロックに分けています。つまり，東海地震の震源域と言われる駿河湾も，南海トラフ地震の一部と考えています。実際には各々のブロックでほぼ同じ時期に地震が起きていることが多いことが読み取れます。そもそも六つのブロックは同じ大陸プレート上であるため，一つのブロックだけでなく各々のブロックが影響し合いながら地震が起きているのでしょう。

さらに過去の地震の記録からわかることは，ほぼ一定の間隔をあけて地震が起きているということです。具体的には，1361年の正平東海地震，14

^{しようへい}

98年の明応地震，1605年の慶長地震，1707年の宝永

^めいおう ^{けいちよう} ^ほうえい

地震，1854年の安政東海地震などは，およそ100年

^あんせい

～150年に１回の周期で大地震が起きています。このことから南海トラフでは，ある一定の時間をかけてたまった“ひずみ”が大きく跳ね上がり，そこで大地震が起きた後，また一定の時間をかけてエネルギーがたまっていくことが繰り返されているイメージがもてるでしょう。

このように，一定の周期で全域が連動して起こる南海トラフ地震ですが，1944年の昭和東南海地震と1946年の昭和南海地震からわかるように，駿河湾を除いた四つのブロックで地震が起きています。つまり，南海トラフ地域の最東端(駿河湾)を震源とした地震に限って見れば，ほぼ同時に起きるはずであろう地震が，1944～46年から約70年もの間起こっていないのです。また，時間が経てば経つほどプレートの“ひずみ”が相当蓄積されて

図３南海トラフで過去に起きた大地震の震源域の時間的分布

いるでしょうから，次に地震が起きた場合にはかなり大規模な地震になることが予測できます。これらが，東海地震説のもとである「駿河湾地震説」

の有力な根拠となっているようです。

理科年表(2016)によると，前回の地震との間隔が147年あった安政東海地震では，文献等による災害の記録などから，地震の規模であるマグニチュード(以下Ｍ)は8.4だったとされています。現在は安政東海地震から162年経過しており，想定されている東海地震は比較的早い時期に安政地震と同等かそれ以上の規模で，ほぼ確実に起きることが予測できるでしょう。

気象庁はＭ8.0～8.7程度，最大級でＭ９と想定しています。また，地震調査研究推進本部の長期評価(図４)では，今後30年以内にＭ７～８クラスの地震が70％の確率で起こると想定していますので，おおむね図３の歴史的なデータから考えられる予測と同じです。

このように，地震のしくみを過去の地震のデータと結びつけることで，おおまかには地震を予測することができるでしょう。しかし，ここで注意しなければならないのは，根拠となるデータの質です。つまり，根拠となるデータが「定性的か定量的か」「どのようにしてわかったことなのか」といったことをふまえて予測するということです。

ここまでのデータの出どころは，過去の文献等が主となっています。できるだけ正確に調査はしているものの，もとより古い文献はよくわからない点が多いはずです。たとえばＭは，文献から読み取れる被害状況から推測した数値であるため，

定性的な要素が濃いデータです。加えて根拠となる記載内容も，詳細な情報とは言えないものも含まれているでしょう。図３の場合，江戸時代以前の文献は，特に不明瞭なようです。そこで，近年

図４今後30年間の地震発生確率と推定地震規模

駿河湾が震源域 !!

駿河湾

(3)

の計器を用いた定量的なデータにも目を向けてみます。

(4) 最新のデータからわかること

阪神淡路大震災以降，全国に地震計を配備し，

体に感じない微量な地震動も正確に観測するようになりました。このように，様々な最新の技術を活かして地震のメカニズムを解き明かし，予測に役立てようとしています。

その中の一つとして，海上保安庁がＧＰＳ(全地球測位システム)などを用いて世界で初めて長期にわたり海底地盤の変動を観測したものがあり，結果が今年５月に発表されました(図５)。それによると，特に東海地震の震源域の南西側(遠州海盆付近)や，静岡県中西部の陸地に大きな変化があることから，かねてから言われていたように静岡県の沿岸部や陸地に“ひずみ”が蓄積されている可能性がより強まることとなりました。この結果は，

過去の地震の記録から紐解いた駿河湾を震源とする東海地震とは，若干見解の異なる震源域となっていますが，静岡県の周辺で，すぐにでも大地震が起きるかもしれないことを示す大変有力なデータとなるでしょう。

さらに，この調査結果から考えられることは，

南海沖にも“ひずみ”が蓄積されているということです。つまり，南海沖を震源域として大地震が起きる可能性も大いにあるのです。過去の地震の記録からも，南海沖と東海沖の地震はほぼ同時に起きることが多いので，東海沖の大地震が起きてしばらくした後に南海沖の大地震が起きる，またはその逆が起きることも考えられます。

このように最新のデータは，新たな発見を見いだせるばかりではなく，これまでの地震の予測にも客観性を与えるでしょう。ただし，これまでとは異なるデータが得られた場合には，最新だからと言って安易に考えを更新せず，それぞれのデータの質もふまえて，丁寧に考えていく必要がある

図５地殻変動観測から推定されたひずみ蓄積の分布

でしょう。

だからこそ，東海地震の規模や震度を予測するためには，１つのデータから考えるのではなく，

様々なデータを持ち寄り，それぞれのデータの質をふまえながら考えていく必要があるのでしょう。

(5) 学校周辺はどのような災害が起こるのか

県はＧＩＳ統合基盤地理情報システムの中で，

「地震被害想定震度分布」を一般に情報公開しています。これまでは，2000年までのデータをもとに被害を想定していましたが(図６)，今年度新たに更新されました(図７)。想定している地震の規模はほぼ変わりないものの，東日本大震災等の経験や新たなデータを加えて被害想定も若干大きくなっていたり，詳細になっていたりします。

一般的に震源からの距離に応じて震度が決まるはずが，二つの分布ともまばらになっています。

それは，地盤による影響が大きいと思われます。

一般的に軟らかい地盤では，ゆれも大きくなる傾向があります。静岡の市街地は安倍川の扇状地ですので，多くの土地が川の堆積物，いわゆる礫

^れき

や砂，シルト(砂と泥の中間くらいの粒子)，泥などで構成されています(図８)。

安倍川が運んできた堆積物の中で，重い粒子である礫が安倍川周辺に堆積しています。そのまわりを砂が堆積するのですが，シルトや泥は山などの入り組んだところにたまってしまいます。その

図６第３次地震被害想定推定震度分布(2000年)

※ 本校周辺の推定震度は６強

図７第４次地震被害想定推定震度分布(2016年)

※ 本校周辺の推定震度は６強～７

(4)

ために，市街地北部の山際から南部の有度山にかけて，泥を中心とした地盤が点在することになります(図９)。

本校周辺(図９の○印)の地質を見ると，礫と砂の入り組んだ微妙な地盤であることがわかります。

したがって，第３次被害想定(図６)ではおおまかに６強としていますが，正しく災害を予想すると，

第４次の分布図(図７)のように震度は６強なのか７なのか判断に迷うところです。気象庁で定められている震度階級(図10)から考えると，６強ではあきらかに室内の固定されていない家具などは倒れ，外ではブロックがはがれるなどの被害が出るでしょう。最大階級の７であれば，固定したはずの家具も倒れたり，建物の一部が倒壊したりする危険もあります。2009年の震度５強を観測した駿河湾地震では，駿府城公園の石垣が崩れたり，歩

図８静岡平野の成り立ち

図９静岡平野の地質図凡例 ( 表層約５ｍまで ) Ａｍ泥質地盤Ａｍｓ泥まじりの

砂質地盤Ａｍｇ砂まじりの

泥質地盤Ａｓ砂質地盤Ａｇ礫地盤

Ｄ丘陵地

Ｎ岩盤

道のタイルが陥没したり割れたりするなどの被害が出ました。

また，泥や砂が主成分の地盤となると，心配されるのが，土砂と水が地面から噴き出す液状化現象が起き，地盤が崩れることです。本校周辺の地質が礫と砂の入り組んだ微妙な地盤であることからも，起こらないとは言い切れないところでしょう。県の被害想定でも「可能性あり」とあります。

では，津波の心配はどうでしょう。東日本大震災において，静岡市と同じような海岸平野部の津波の高さは10ｍ前後でした。図９の地質図によると，本校周辺はおよそ海抜20ｍです。東海地震が陸地にかなり近い海底を震源にする可能性があることからも，本校の位置であれば津波による浸水の可能性は低いと思われます。県の被害想定でも，

ほぼ同じ見解です。

このように，いくつかの事実を重ね合わせると，

東海地震の際に起こるであろう災害が，一般の私たちにも大まかには予想できそうです。ただし，

これらの情報を読み取るときに注意しなければならないことがあります。前頁の図６と図７を例に述べます。

本校の位置は，第３次被害想定(図６)では震度６強と想定されています。情報を受け取る側として，この段階では素直に６強のゆれを想定するでしょう。しかし，第４次被害想定(図７)になると７なのか６強なのか迷うところです。

この情報は地質データなどをもとにゆれやすい場所，ゆれにくい場所などを割り出して地図上にあらわしたものです。おおむね図９の地質図のような地盤の様子を表していると言ってもよいでし

図 10 気象庁で定められている震度階級

(5)

ょう。したがって，正しくは図６～７のような四角形のドットで表せるものではありません。震度７の枠の中が，必ずしも震度７であるとは言い切れないのです。このように，四角形のドットなどで地図上にあらわすような“加工された情報の読み取り”には注意が必要です。

さらに，根拠となるデータ量にも注目したいところです。３次から４次にかけて，ドットの大きさが小さくなっています。おそらく根拠となる地盤のデータ量が増えたことが大きいでしょう。このように，データが多ければ多いほど，地震情報としては詳細になりますし，信頼性も高くなります。

(6) より確かに情報を読み取る意味

冒頭で述べたように，県民一人一人の地震に対する意識が下がっています。さらに，県民意識調査には「東海地震発生のメカニズムをあまり知らない」と答えた人が34.4％と前回から10.8ポイント増えている(昭和63年の調査から最高の増加)との報告があります。いつ起こるかわからない地震に対して意識を保ち続けるには，「なぜ地震が起こるのか」「どのような災害が起こるか」といったことが少しでもイメージできていることが大事なのでしょう。つまり，地震を知っていることが意識の向上を促す一つのきっかけになるのではないかと考えます。そのような地震情報は，様々な機関から出されています。

地震調査研究推進本部の長期評価によると，東

海地区においてＭ７～８クラスの大地震が30年以内に起きる確率が70％程度となっています。規模も確率も他の地域と比較するとかなり高い数値です。この情報から，私たちは何を感じるでしょうか。

情報を安易に解釈し「この情報はどうせ当たらない」と楽観的にとらえたり，「地震に備えてもムダだ」と悲観的にとらえたりしては，助かる命も助かりません。つまり，情報を知ることに加え，

情報を読み取るとき，予測するのに用いたデータの質や量といった根拠に少しでも目を向け，その情報がどのような意味をもっているのかを感じ取ることこそが大切なのです。そのように，より確かに情報を読み取れるのかが，地震に対する意識を左右するでしょう。

本題材では，「様々な情報から東海地震の災害を予測する」活動を行います。やがて起こる自然災害だけに，子どもたちは必死に取り組むものと思われます。また，自分たちなりにつくることで，

地震という自然災害と主体的に向き合うことができるでしょう。地震に関するデータをもとに一人一人が考えをもち，データを根拠に対話することで，自分たちなりに災害を予測する子どもたちの姿を引き出そうと考えています。その際，子どもたちがデータの質や量に目を向け，より確かな情報の読み取りができたら幸いです。

そうした子どもたちが地震への意識をより高め，

地震への備えにもつなげていくことを願っています。

参考文献：上大岡トメ（2011)『地震学入門』幻冬舎

石橋克彦（2014）『南海トラフ巨大地震』岩波書店国立天文台編（2016）『理科年表』丸善

静岡県危機管理部（2002)『地域の地盤と地震被害』静岡県地震対策資料№198

（2014）『静岡県の地震対策』静岡県地震対策資料№282

（2016）『地震防災ガイドブック』静岡県地震対策資料№287

（2016)『平成27年度南海トラフ地震(東海地震)についての県民意識調査報告書』静岡県地震対策資料№290

海上保安庁(2016)『南海トラフ想定震源域のひずみの分布状態』海上保安庁広報資料

３学習指導要領との関連

（7）自然と人間

自然環境を調べ，自然界における生物相互の関係や自然界のつり合いについて理解させるとともに，自然と人間のかかわり方について認識を深め，自然環境の保全と科学技術の利用の在り方について科学的に考察し判断する態度を養う。

イ自然の恵みと災害

（ｱ）自然の恵みと災害

自然がもたらす恵みと災害などについて調べ，これらを多面的，総合的にとらえて，自然と人

間のかかわり方について考察すること。

(6)

４授業実践 (1) 思いをもつ

個々で前時の振り返りをしたり，プラナリアの継続観察をしている子どもたちが観察をしたりする時間でした。この時間の終盤におおよそ観察の片付けを終えたところ

で，予告なしに緊急地震速報を鳴らしました。授業前の計画では，子どもたちが驚き机の下にもぐろうとするなどの動きを見せ，「地震はいつ起こ

るかわからない」と切迫感を感じさせるつもりでした。しかし，何と機械操作のミスでその数分前に微量な音で鳴ってしまったのです。そのためか，

子どもたちのほとんどは，「これが緊急地震速報なのか」と初めて聞く音に納得したような反応でした。そこで，授業者から「今，ここで緊急地震速報が出たらどうする」となげかけ，実際にどのような行動をとるかシミュレーションし，話し合うことにしました。

「まずは机にもぐる」と言って実際に机にもぐる子どもがいる中，「もぐった後の行動は，ここでどのような災害が起こるかで変わってくる」といった意見も聞かれました。そこで授業者は，「今，

ここで(よく言われる)東海地震が起きたらどのような災害が起きるだろうか」と子どもたちに問いました。子どもたちからは以下のような声が聞かれました。

・津波・液状化・地盤沈下・地割れ

・建物の倒壊・駿府城の石垣が崩れる

・川の氾濫・火山(富士山)の噴火

・デマが流れる・食糧不足に陥る

・夏場であれば熱中症が心配

・ガソリンが不足し車での移動が困難になるなど様々な意見があがる中で，地震による直接的な災害と間接的な問題を授業者が分け，ここでは直接的な災害(津波や液状化など)についてイメージするように子どもたちに伝えました。すると，子どもたちから次のような疑問があがりました。

・津波ってここまで来るの

・ここはずいぶん内陸だから来ないのではないか

・液状化が起こる様子を見たことがない

授業者は子どもたちに，2011年の東日本大震災時の津波の様子や液状化現象が起こった瞬間を映

像で見せました。当時小学３年生だった子どもたちの多くは，あまりテレビでまじまじと見なかったのでしょうか，食い入るように動画を見つめていました。そして，内陸まで津波が来る様子や液状化現象により水が地面から噴き出す様子から，

子どもたちは「地震の怖さ」「ここで地震が起きたらどうなるのか」「東海地震はどれくらいの地震なのか」といった切迫感を感じ始めている様子でした。そこで授業者は「予測のようなものはありますよ」と子どもたちに伝え，地震調査研究推進本部から出されている「今後30年間の地震発生確率と推定地震規模(巻末参照)」の2010年度版と2014 年度版を見せました。子どもたちの多くは，この２つの年の間に，東日本大震災が起きていることにわずかな時間で気づきました。そして，この時間の子どもたちの‟追究の記録”には，主に次のようなことが書かれていました。

・比較的，太平洋側で高い確率になっている

・やはり，プレートの境目で地震が多い

・ところどころ，予測が変わっている

・東海地震の予測が2014年になくなている

・想定される震源域が広がっている

・全体的に想定される地震の規模は大きくなっている

・東日本大震災が起きる前よりも，かなり確率が高くなっている

・東日本大震災は予測していた規模よりもかなり大きいものだった

・南海トラフ沖も，地震が起こる確率が高いし，

地震の規模もかなり大きい

・予測はもっと大々的に公表すべきだ

・予測はあくまでも予測。100%ではない

・一度大きな地震が起きたところは，確率が高いのか

・東日本大震災は想定外と言うが，想定されていたのでは

・本当に附中のそばに津波は来ないのか

・どのようにして予測しているのか

など

(2) 問いをつくる

１年時に学んだ地震のしくみや南海トラフ地震

という名称になった経緯を，資料を用いて説明し

た後，‟追究の記録”に書いたことをもとに，子ど

もたちと地震予測について話し合いました。「どう

やって予測しているのか」「予測を決める判断基準

は」といった疑問があがる中，以下のようなやり

とりもありました。

(7)

・予測は地震観測のデータをもとに出している

・予測が細かくなったり変わったりするのは，

観測データが増えたからだ

↓

・予測が細かくなったり変わったりするのは，

東日本大震災があったせいでは

・そもそも予測とはあやふやなもので完ぺきではない

・予測は信用できない

↓

・予測以外に信用するものはない

・予測を参考にして上手に防災に活かすべきなどこれらの意見を受けて，授業者からJESEA（地震科学探査機構）という地震予測を行う民間会社を映像で紹介しました。

(https://www.youtube.com/watch?v=3xcQunRXEMU) これは，2013年に設立し，測量工学の分野で活躍してきた村井俊治東京大学名誉教授とこの地震予測方法の元祖である荒木春視工学博士が顧問を務める組織です。特に村井氏は，東日本大震災の教訓を活かし，自分なりに予測したものをメール等を活用して積極的に発信している方であり，国や自治体から出される予測を受け身でとらえていた子どもたちに一石を投じる事例となりました。

実際に子どもたちの中には「予測って国じゃなくてもできるの」「できれば予測してみたい」といったようなつぶやきが聞かれました。そこで授業者から「みんなもこの民間会社みたいに地震予測をしてみない」と子どもたちに提案しました。そして，『東海地震が起こった際に学校周辺ではどのような災害が起こるのか』という問いを全体で共有

しました。

予測する項目は，「地震が起こる時期」や「震源」，

「地震の規模」，「震度」をはじめ，話題となった

「津波」や「液状化の有無」などについてとしました。また，「予測のためにどんなデータがほしいか」と子どもたちに問いかけました。

以下は，この時間の子どもたちの‟追究の記録”

に書かれてた主な内容です。

・村井先生のように予測ができるのならば，積極的に公表していくことはいいことだと思う

・資料を集めて自分たちで考えて予測するなんて興味深い

・データから地震の起こる傾向を知りたい

・いろいろなデータを比較してみたい

・どのような状況で地震が起きるのか，知る必要がある

・確実な根拠をもとに考えていきたい

・過去の地震データを見れば傾向があるかもしれない

・地殻の変動やプレートの動き，海底の状況がわかれば予測できるかも

・学校周辺の地盤や地質，正確な地形を知れば揺れの大きさがある程度わかるかも

・東日本大震災の時の状況を知りたい

など

(3) 個々で迫る

まず，各グループが地震予測の会社となるように伝えました。そして，地震予測会社で必要となるデータを話し合いました。具体的に，子どもたちの ‟ 追究の記録”をもとに，

必要とするデータやそれらのデータによってわかりそうなことなど，予測するまでの見通しを立てたのです。その結果，以下の３つの視点のデータから予測をしていくことになりました。

ア「歴史系」

・過去の地震の歴史から予測する

・地震が起こる法則のようなものがわかるかもしれない

・過去の地震の規模や震度の記録から，東海地震の災害もイメージできるかもしれない

イ「地殻変動系」

・海底や陸上の地殻変動の様子から予測する

・地殻やプレートの動きがわかれば，どれくらいのひずみが蓄積されているかがわかるだろう

・ひずみの蓄積具合では，地震の規模が大きいのか小さいのかがわかりそう

ウ「地質系」

・地形や地盤の様子から予測する

・地盤がかたいか軟らかいかで，ゆれが大き

(8)

くなるのか小さくなるのかがわかりそう

・液状化などの災害が予測できそう

授業者は，これら３つの視点のデータを会社（グループ）内で分担して調査し，各々の視点（係）

から予測をたてるよう子どもたちに提案しました。

そして，各々の予測を突き合わせることで，会社

（グループ）独自の予測を考えていくように伝えました。

分担し終えたところで同じ係同士が集まり，調査を始めました。最初の１～２分は，iPadを用いて様々な機関のデータを集めようとしたのですが，

なかなか思うように進まない様子でした。そこで，

あらかじめ授業者が用意した資料を各係へ配付しました。各々がデータから考えたり，感じたりした主な内容は次の通りです。

ア「歴史系」

【データから読み取ったこと】

・南海トラフ地域で起こる大きな地震には，

連続性や周期性が見られる

・約100～150年くらいの周期で大きな起きている(約150～200年との声も…)

・最大は300年の間隔がある時期もある

・現代に近づくにつれて，間隔が短く，規模は全体的に大きくなってきている（小さくなってきているとの声も…）

・南海トラフでは，広い地域にわたって同じ時期に同時に大きな地震が起きている（つまり，連続性がある）

・最後の東海地震（駿河湾付近で起きた大きな地震）は1854年の安政東海地震だった

・1854年の安政東海地震以降，ほかの南海トラフの地域では90～92年後の昭和に大きな地震が起きているのに，駿河湾付近では162 年間大きな地震が起きていない

・過去の地震で市内には液状化や火事の被害もあったらしい

・津波はあまりない

↓

【データから見た地震予測】

・150年周期だとすると，安政東海地震を最後に駿河湾で162年起きていないので，今すぐにでも大きな地震は起きる

・最大300年周期と考えて，安政東海地震を最後に駿河湾で162年起きていないので，90年以内には確実に大きな地震が起きる

・安政東海地震の災害は，これから起こる東海地震の参考になる

・昭和南海地震が1946年なので，100年間隔として2046年まで（30年以内）に，南海トラフの中で大きな地震が起きる

・周期が短くなってきているので，今すぐにでも南海トラフの中で大きな地震が起きる

↓

【データについての疑問や考え】

・資料にある大きな地震以外に，本当に大きな地震がなかったのか

・今と違って昔のＭや震度は観測機器がない頃の数字なので，確実なデータではないのではないか

・昔は火事や液状化が多いが，建物も道路もが昔と異なりしっかりとしている現代でも，

同じような被害が起きるのだろうか

・これらのデータには，余震による被害も含まれているのか

・近年になってＭが小さくなっているのは，

観測機器が発達したり，細かく観測しているから（昔のＭや震度はおおざっぱ!?）

など

【データから読み取ったこと】

・四国沖や静岡県の南側（遠州沖）の海底で，

ひずみが強くなっている

・震度は新しい資料だと７が増えている

・(ＨＰの資料から)ひずみのエネルギーがゆっくり少しずつ解放されているとのデータあり!?

・(ＨＰの資料から)静岡市内には大きな活断層がない

↓

【データから見た地震予測や疑問，考え】

・大きな地震がすぐにでも起きるかもしれない

・四国沖の方が，広い範囲でひずみが強くなっているので，震源は四国沖である

・静岡県沖は，これまでも東海地震の震源と言われてきたこともあり，やはりここで大きな地震が起きる

・震度６強または７の地震が起きる

↓

【データについての疑問や考え】

・震度が四角（ドットみたいに）で表されているので，６強か７なのかは断定しにくい

など

(9)

ウ「地質系」

【データから読み取ったこと】

・市街地は安倍川の扇状地になっていて，礫，

砂，泥などでできた地盤である。つまり，

全体的にはかたい地盤ではない

・学校周辺は礫中心の地質と泥まじりの砂中心の地質が入り組んでいる

・(ＨＰの資料から)学校周辺のボーリングのデータが少ない。駅周辺やバイパス沿いなどは多い

・海抜は２０ｍ程度である

↓

【データから見た地震予測や疑問，考え】

・やわらかい地質なので，ゆれが大きくなるだろう

・学校周辺は砂や泥もあるので，どちらかと言えばゆれが大きくなりそう

・震源地から学校までの間にやわらかい地層が多ければ，地震の波が伝わりやすくゆれも大きくなるかもしれない

・学校周辺は液状化の可能性がある（ないとの声もあるが…）

・学校の東側あたりが泥まじりの砂中心の地質のようなので，そこでは液状化の心配がある。ただし，学校自体は液状化は起きないだろう

↓

【データについての疑問や考え】

・学校周辺は地質の境目がわかりにくい

・学校周辺はボーリング調査が少ない所でもあるので，地質の境目が正確でないかもしれない

・海から離れているので，津波は来ないだろう

・河川があるため，津波がのぼってきて学校も被害にあうかもしれない

・海抜20ｍであることから，津波が来る可能性はある!?

など以上は，子どもたちが考えたものです。

なお，授業前の構想では，子どもたちが配付したデータや資料をメインにして考えると授業者は思っていました。しかし，意外にもiPadなどで自分の調べた資料やデータに執着し，データの吟味や予測にまでいきつかない子どもたちもあらわれてしまいました。そこで，配付された資料のデータから自分なりの予測を整理するようにはたらきかけました。

予測はしたものの，「わからない項目がある」と

いった声が聞かれるなど，子どもたちにとっては自分の予測が完全とは言い切れないと感じ始めました。また，それぞれの視点(係)から予測が可能だった項目(地震が起こる時期・地震の規模・震度

・津波・液状化の有無など)を下記の写真のように全体で確認するすることで，さらにそのような思いがふくらんだようです。このように，他の意見を聞いてみたいといった思いを感じたところで，

社内判定会を行うように伝えました。

(4) グループの仲間で迫る(社内判定会)

それぞれの視点(係)から予測したことをもとに，

『グループ(会社)内で地震予測の判定会を開こう』

と子どもたちになげかけました。その際，大切にしてほしいことを次のように伝えました。

「できるだけ明確の予測をすること」

「根拠とするデータを吟味すること」

社内判定会の中で話題になったり，それを受けての子どもたちの考えや感想は以下の通りです。

【地震が起こる時期について】

・

ア

の歴史的な周期と，

イ

のひずみのデータを結び付けて考えればよい

・

ア

ではっきりとした規則性がないだ

けに，イのひずみで判断した方がよい。しかし，ひずみだと駿河湾と南海(土佐)の方に意見が分かれてしまう

・イのような最新のデータでなく，アの歴史的なデータから見た周期がもっとも信用できるのでは

・“ひずみがこれくらいたまっているときにこれくらいの周期で地震がおきる”といったような，歴史的なデータと現在のひずみのデータを結び付ける根拠があればよい

【震源について】

・アの歴史的なデータと，イのひずみのデータを結び付けて考えればよい

・南海沖と駿河湾で判断に迷う

(10)

・イのデータが最新だから，それを信用した方のがよいのか

・南海沖が震源になって，静岡の被害はそれほど大きくなるのか

・駿河トラフは南海トラフにつながっているので，震源がどこであろうと被害は多くなるだろう

【地震の規模について】

・アの歴史的なデータと，イのひずみのデータを結び付けて考えればよい

・アの歴史的なデ

ータからはＭ６～８くらいなのかもしれないけれど，イのひずみがたまっていることをどう読み取ればいいのか迷うところ

・アもイも根拠が乏しい

・アの歴史的なデータからしか読み取れないのではないか

・東日本大震災の規模があまりに大きくて，

アの過去の地震から予測ができるのか。で

も，それ以外に考える材料がない

・アやイの視点もあるが，地震が起こる時期によって規模も違うのではないか

・おおざっぱもいいが，Ｍ１ちがうと32倍のちがいがある。少しの数字の違いで被害がかなり変わるので慎重に決めたい

【震度について】

・イのひずみのデータと，ウの地盤や地形のデータを結び付けて考えればよい

・震度は大まかに７または６強としたが，これではだいぶ地震の様子がちがう

・ウの地盤の性質は，読み取り方によって判断が異なる

【津波について】

・アの歴史的なデータと，ウの地盤や地形のデータを結び付けて考えればよい

・震源の場所によると思う

・ウでは海抜が20ｍだから大丈夫だと思うが，

アでは1854年の安政南海地震では，Ｍ8.4で

11ｍの津波が来ているある。もし，Ｍ8.4以上の地震が来たらそれ以上になる心配もある

・東日本大震災だと，川を津波があがってくることもあったので，ウのように海抜が高いだけでは判断できない

【液状化の有無について】

・アの歴史的なデータと，ウの地盤や地形のデータを結び付けて考えればよい

・ウの地盤から見た意見を優先していいだろう

・見方によって予測が違うかも

【全体を通して】

・それぞれのデータを重ね合わせながら考えることができた

・同じ項目を予測するにも，見ているデータによって考えが違う

・どのデータを優先して考えればよいか，難しいと感じた

・どれも，予測するための根拠となるデータの量や歴史が乏しいのかも

・繰り返されているデータは割と信頼できる

・２つの視点から出した予測が違う場合，最新の情報で判断した方がよいのではないか

・この業界の最前線ではたらく人が扱うデータを見てみたい

・可能性はいえるけれど，予測はできないのではないか

・予測は信頼できるのか

・より緻密な予測にするにはどうしたらよいのか

・不明確な点は，もう少し深めてみたい

20分程度の話し合いの後，グループ(会社)内で

の地震予測を黒板にはり出してみました。

(11)

(5) 全体で見つめなおす

それぞれのグループでつくった，『東海地震の災害予測』を出し合いました。予測会社(グループ) で話し合われた内容によって，部分的に異なる見解が見られました。そこで授業者から，他のグループに聞きたいことがあれば質問をするようになげかけました。また，判断に迷った部分もあれば紹介するように伝えました。

時期については「今すぐにでも起こる」が１グループのみであったこともあり，そこに質問が集中しました。このグループは，地震の周期の解釈が他のグループとは異なっていたのです。

また，地震の規模についても話題があがりました。ほとんどのグループがＭ７～８としたのに対して，１グループだけＭ９以上としたからです。

このグループがそう判断したのは，ひずみがかなり蓄積されているために，これまで以上の規模の地震が起こるであろうと考えたのです。歴史的なデータと，現在のひずみのデータが結びつかない部分で悩んでいたグループが多かったので，地震の規模については，それ以上の話にはなりませんでした。

その後，「データを読み取る際に，それぞれのよさや欠点をふまえること」や「様々な視点を合わせて考えていかなければならない」といった，自分たちが予測をする際に意識したことを述べる子どもがあらわれ，データをとらえる際に大切にすべきことが全体で確認できました。さらに，話を深める子どもがあらわれ，気象などの他の自然観測よりも地震観測の歴史が浅いことや，データのとらえ方が人によって異なることに話題が及びました。

そこで授業者は，上記の写真のようにデータ→

予測の先に，情報発信→私たちの行動があることを黒板に示し，想定される東海地震の情報が掲載されている地震防災ガイドブックを配付し，『予測

を活かす側は何を大切にすべきだろう』と問いかけました。以下は子どもたちからあがった発言内容と，子どもたちが記入した主な感想です。

・地震がどのように予測されるのかがわかった

・ガイドブックに書いてある予測と，同じところもあればちがうところもあった

・地震の予測はとても難しい

・特に震源地の予測は難しい

・地震のことが正確にわかっているわけではない

・様々なことを根拠に出されている予測であれば，案外信用できる

・様々なところから出されている予測を見て判断した方がよい

・デマ(風評)に流されないことが大切。混乱を招くだけである

・人に助けてもらうことを期待するのではなく，

自分で判断し，備えていくことも大切

・情報の見極めが大切

・出されている情報が，どのような根拠をもとにしているのかが大切

・テレビやラジオなどの情報をより正確に検討するには，自分の住んでいる土地，地質，海抜や，起こりやすい災害などをあらかじめ知っておくことが大切

・データの少ない自分たちは大きな情報はできない分，小さな情報は心が大切。例えば，家族や友人と確認し合うことなど

・その地域ごとの防災対策を考えた方がよい

・小さな確率であったとしても備えるべき。

・だからこそ，日頃から地震に備えることが大切

・南海トラフ地震が身近に感じた

さらに，このような社会に対する提案もありました。

・身近なところから情報発信したほうがよい

・もっと地震観測の技術が発達し，データが蓄積されるとよい

・今回の私たちのように，自治体や会社など地

震観測を行う組織がもっと連携すればよい

(12)

５学習活動の概要

【思いをもつ】

○緊急地震速報を流す

○津波や液状化の映像の提示

○地震予測の資料の提示

【問いを共有する】

○地震のしくみや南海トラフ地震の概略についての確認

○「地震予測」についての話し合い

○民間地震予測会社（村井俊治東京大学名誉教授の活動）を映像で紹介

問いである

『東海地震が起こった際に学校周辺ではどのような災害が起こるのか』

を全体で共有

【個々で迫る】本時（終末から）

○地震予測会社で必要となるデータの話し合い

○各視点(係)によるデータから調査・追究活動

【グループの仲間で迫る】

○各視点(係)から予測できた災害の確認 ○会社（グループ）内での判定会

【全体で見つめなおす】

○会社（グループ）が出した予測について質問し，予測する際に意識したことを共有

○「地震防災ガイドブック」を配付する

・今，ここで地震が起きたらどうなるのか

・どのようにして地震を予測しているのか

・観測や調査のデータをもとに地震は予測されている

・予測が頻繁に変わるのはどうかと思う

・今ある予測を参考にして防災に活かすべき

・地震予測に対して賛否両論

・自分たちも地震を予測してみたい

・過去の地震データを見れば地震の傾向がわかるかもしれない

・地殻の変動やプレートの動き，海底の状況がわかれば地震が予測できるかもしれない

・学校周辺の地盤や正確な地形を知ればゆれの程度がわかるかもしれない

・各グループが地震予測の「会社」となる

・各データからわかりそうなことを出し合う

ア「歴史系」

・過去の地震の歴史から予測する

・連続性や周期性を見いだす

・実証性について疑問をもち始める

・海底や陸上の地殻変動のようすから予測する

・ひずみが強くなっている部分がわかる

・地震の時期や震源地などを予測

・四角（ドット）で表されているので，震度の断定に迷う

・新しい観測方法についての再現性について疑問をもち始める

ウ「地質系」

・地形や地盤のようすから予測する

・ゆれの程度，液状化，津波の被害について考える

・地質図における境界線の正確さについて疑問をもち始める

・ア，イ，ウの互いに異なる視点から考えた予測をもとに災害を予測する

・予測する際に，その根拠を実証性・再現性・客観性をもった対話で吟味していく

・データの質や量に目を向け始める

・各会社（グループ）が出した予測を提示し，相違点やあいまいな点を出し合う

・根拠となる調査・観測結果 (データ )についての見方が広がる

・一般に公開されている地震予測を見る際に，大切にしたいことを自分なりに見いだす

(13)

実践事例２

１題材名「スピーカーからなぜ音が出るのだろう？」（第２学年）

－身近なものから電流と磁界の関係を探る－

２題材観 (1) 日常の音

電車やバスに乗ると，多くの人が携帯電話や携帯音楽プレーヤーにイヤフォンを差し込み，音を聞いている姿を見かけます。イヤフォンのしくみを資料で調べてみると，その作りはスピーカーとほぼ同じ構造をしていることがわかりました。イヤフォンもスピーカーも磁石とコイルを利用して，

音を発生させていました。電磁誘導の原理を利用し，イヤフォン内部にある振動板を振動させることで，迫力のある音や繊細な音を表現させているのです。コイルに電流が流れることで発生する磁界と磁石のもつ磁界が互いに作用し，振動板に固定されたコイルが動いて，音をつくり出していることが改めて分かりました。

日常で何気なく利用しているものでも，そのしくみを理解していないものは多いのではないでしょうか。「理科の授業が将来どのように役立つかわからない」という声を子どもから聞くことがあります。しかし，普段何気なく利用しているものも，

これからの学習でそのしくみを十分理解することができると考えると，理科を学習する価値があると言えるのではないでしょうか。

(2) 百聞は一見にしかず

資料にあったイヤフォン（スピーカー）のしくみを確認するために，実際にイヤフォンを分解して，どのような作りになっているのかを調べてみました。すると，薄い膜にコイルが固定され，その中央に磁石が設置されており，資料とほぼ同じ構造であることがわかりました（図１）。ただし，

予想していたよりもコイルが小さく，また細い導線が使われていること，磁石についてもそれほど強力な磁石ではないことがわかりました。このように，資料で調べ

たことを実際に確かめたことで，イヤフォン（スピーカー）への興味がさらに，わいてきました。

(3) 音をつくり出すもの

①スピーカーから音が出る理由

イヤフォン（スピーカー）の内部を確認した後，

図１イヤフォンを分解したところ

身の周りのもので代用することができないかと考え，実際につくってみることにしました。しかし，

イヤフォンは小型で作成が難しそうだったので，

同じ構造をしているスピーカーに挑戦しました。

材料は次の通りです。

・プラスチックカップ・コイル

・磁石・アンプまず，プラスチックカップの外側の底面に 50回巻きコイルを貼り付け，２個の磁石をカップの底面を挟み込むようにつけました（図２）。そして，ＣＤデッキの出力にオーディオ用のコードを接続し，コイルとつなぎ，

実際に音楽を流してみました（図３）。

しかし，耳で聞き取れるほどの音量はありませんでした。

そこで，アンプを利用し，音を増幅させることで，本当に音楽が鳴っているの

かを確かめることにしました。ＣＤデッキとプラスチックカップでつくったスピーカーの間にアンプを取りつけ，アンプのボリュームを徐々にあげると，カップが大きく振動し始めるとともに，カップから音が聞こえてきました。その際，音が鳴っている最中に磁石を外すと音が止まったことから，磁石やコイルがスピーカーとしての役割を果たすために欠かすことができないものということも，身をもって確かめることができました。

さらに音を鳴らしていると，プラスチックカップから煙が出始め，カップに穴が空きました。貼りつけていたコイルから熱が発生し，その熱がカップに穴を空けたようです。ここで「コイルから熱が発生するということは，イヤフォンジャックから電圧がかかり，電流が流れていることになる。

イヤフォンジャックから電流が発せられているの

図２コイルと磁石をつけたカップ

図３イヤフォンジャックとつないだ図

(14)

ならば，豆電球が光るのではないか」と考えました。そこでカップの代わりに豆電球のソケットをアンプにつないでみると，予想通り豆電球が光りました。ただ光り続けるのではなく，強弱の変化をつけながら光っていました。つまり，イヤフォンジャックからの電圧は常に一定ではなく，変化していることがわかりました。ただし，アンプを用いなければ豆電球が光っていることを確認できなかったので，アンプは音を増幅させるのではなく，電圧を増幅させることで流れる電流を大きくさせているのでしょう。

このように磁石や電流は，磁界という共通した力のはたらく場をもち，その中で互いに影響し合うことに自然事象の不思議さを感じずにはいられません。

②音の大きさはどのようにして変わるのか

ここまで実験を行ってみて，音の大きさには電流がかかわっており，電流の大きさによって音の大きさが変化することは確認できました。しかし，

市販されているスピーカーはアンプを利用しなくても十分聞こえるだけの音量が発生します。なぜ，

手作りのスピーカーでは十分な音量が発生しなかったのでしょうか。アンプを用いた実験から，コイルに流れる電流を大きくすると音が大きくなることはわかりました。しかし，イヤフォンジャックからの電流は一定です（本来は音楽に合わせて変化していますが，市販であろうと手作りであろうと，イヤフォンジャックから流れ出る電流のリズムや大きさは変化しないことを一定と考えます）。電流の大きさを変えずに音量を大きくするにはどうすればよいのでしょうか。すぐに思いつくのが，コイルの巻き数を変えることと，磁石を強力なものに変えることです。コイルの巻き数を50 回巻きのものから100回巻きのものに変えて同様の実験を行いました。すると，確かに音は大きくなったように感じましたが，倍というほどではありませんでした。磁石も同じように強さを変えて行うと，多少は大きくなったように感じましたが，

コイルの巻き数と同じようにそこまでの変化は感じられませんでした。予想では，巻き数が倍になったのならば，音量も倍近くなってもよいはずなのになぜそこまでの違いが出なかったのでしょうか。

あまり変化が感じられなかった理由として，コイルや磁石を増やすことで質量が増えてしまったことがあげられます。質量が増えるとそれだけ，

物体を動かしにくくなり，いくら磁界の強さが大きくなっても十分な音量がでないということが言えそうです。

そこで，コイルを固定したまま，

磁石だけをカップの外側からコイルに近づけるようにしました（図４）。

すると，磁石やコイルを両方固定していたときよりも，はっきりと大

きく音が聞こえるようになりました。おそらく，

磁石が底面から外れたことにより，底面の質量が軽くなり，動きやすくなったことが原因として考えることができそうです。

これらのことから考えると，音量を上げるために単純にコイルや磁石を増やしたり，強力にしたりするだけではなく，それらの質量にも目を向ける必要がありそうです。スピーカーの音量を上げていくために，電流が作り出す磁界の力を維持しながら，振動させる場所の軽量化を図り，最適なバランスを検討していかなければスピーカーをつくることができないということがわかりました。

(4) 子どもたちと電気

事前に子どもたち（40人）に電気に関するアンケートを採りました。

【電気を利用しているもので思いつくものを挙げてください】

・アイロン・エアコン・扇風機・テレビ

・パソコン・照明・冷蔵庫・ラジオなど

【上で挙げたものは電気をどのように利用していると考えていますか】

・電気を風や光，熱などに変えて利用している

（18人）

・電気がモーターを動かしている（11人）

・フィラメントに電気を流し，抵抗が光を出している（３人）

・音の波を何かが伝えている（１人）

・わからない，無回答（７人）

など

【電気について不思議に思うことはありますか】

・どのようにして光や熱，回転を生み出すのか

・電気はなぜ磁石から力を受けるのか

・なぜ電気が音に変わるのか

など上記のように，多くの子どもたちはテレビやエ

図４磁石を近づける図

(15)

アコン，扇風機などコンセントに差し込んで利用する電化製品を多く挙げていました。しかし，電気を利用していることは知っていても，どのように利用されているのかまでは知らない子どもが多くみられました。テレビやエアコン，扇風機などでは「どのようにして光や熱，回転を生み出すのか」「なぜ電気が音に変わるのか」という原理やしくみについては知識がないことがわかります。もしかしたら，知識を得る以前に，そのようなことを考えたことがなかったのかもしれません。

子どもたちはスピーカーという身の回りの電化製品に目を向け「なぜ音が出るのか」「どうやったら音が大きくなるのか」などの調べ学習や，実験の試行錯誤をすることを通して，電圧がかかって電流が流れているコイルと磁界の間にはたらく力や磁界の中にあるコイルが動く際に電圧が発生していることに気づき，電気に対する理解を深めていくことでしょう。その際には，予想や推察をもとに実験を行い，自分の考えの根拠を明確にすることを大切にしてほしいと思っています。

電気という目に見えない世界について，自分の考えをもつために，子どもたちはこれまであまり意識していなかった電流と磁界の関係について，

新たにとらえ始めるでしょう。電気に対する新たな知識が自分の考えの根拠となり，その考えをもとに仲間と図やモデルを用いて仲間と意見交換をすることで，自分の考えをより深めていくでしょう。

これまで知らなかった現象の原理を理解することや，それを解明しようとする過程には，理科を学ぶ価値があると思います。このような経験が，

日常の何気ないものに対して，「なぜだろう」「どうしてこのようになるのだろう」と関心をもつことにつながり，そのしくみを自分なりの根拠をもとに解き明かし，自分の生活をよりよくするために活用していくのではないでしょうか。根拠をもとに，自らの生活をよりよくしようとしている人には，「科学のまなざし」が育まれていると考えることができるのではないでしょうか。

私たちはそのような「科学のまなざし」が子どもたちに育まれるように，授業構想を心がけるとともに，子どもたちが自然事象に関心をもち，その原因を解明しようと自ら活動していく姿が見られることに期待しています。

参考文献：谷腰欣司（2000）『磁石と磁気のしくみ』日本実業出版社後藤尚久（2007）『なっとくする電磁気学の疑問５５』講談社

３学習指導要領との関連

(3) 電流とその利用

イ電流と磁界

(ｱ) 電流がつくる磁界

磁石や電流による磁界の観察を行い，磁界を磁力線で表すことを理解するとともに，コイルの周りに磁界ができることを知ること。

(ｲ) 磁界中の電流が受ける力

磁石とコイルを用いた実験を行い，磁界中のコイルに電流を流すと力が働くことを見いだすこと。

４授業実践

(1) スピーカーからなぜ音が出るのだろう

図２の装置を利用し，授業者は手作りのスピーカーを使って子どもたちに音を聞いてもらうことから始めました。このとき，手作りのスピーカーは子どもたちには見えないように，ブラックボックスで隠しました。授業者は教室全体に音が聞こえるようにするために，アンプを利用し，音を聞いた子どもたちに授業者は感想をたずねました。

＜２ 実践事例＞ 実践事例１