第 3 学年 理科学習指導案
平成24 年 12 月３日(月)５校時 沖縄市立コザ中学校３年１組 男子21 名 女子 18 名 計 39 名 授業者 木下 剛志 １．単元名 「地球と宇宙」 第２章 地球の運動と天体の動き ２．単元の目標 身近な天体の観察を通して，地球の運動について考察させるとともに，太陽や惑星の特徴及び月の 運動と見え方を理解させ，太陽系や恒星など宇宙についての認識を深める。 ３．単元について (１)教材観 この単元では，身近な天体の観察を通して，地球の運動や太陽系の天体とその運動の様子を考察 させるとともに，恒星の特徴を捉えさせ，宇宙についての認識を深めることが主なねらいである。 しかし，日常をはるかに超えた時間的・空間的なスケールを扱っているため，実感をともなった理 解が得られにくい。例えば，太陽や地球は誕生から約46 億年が経過していることや，太陽系が所属 する銀河系は約10 万光年の彼方までの広がりを持っていることなどは，あまりにもスケールが大き く実態をつかみにくい。このような非日常的な事象を扱う場合，日常的なサイズまで縮尺したり， コンピューター等の情報機器を活用して指導することが有効だと考えられる。 また，地球から見た天体の日周運動や年周運動などは，観察者の視点を地球上のいろいろな地点 に移動させたり，場合によっては地球の外側にまで広げて移動させて考える必要がある。このよう な客観的な空間概念を養うためにも，モデルやコンピューター等の情報機器の活用は有効であると 考えられる。 (２)生徒観 男女ともに実験や観察が好きな生徒が多く，意欲的に学習に取り組む姿勢が身に付いている。グ ループにおける話し合い活動も，理科が得意な生徒が中心になり活発に行うことができる。事前ア ンケートにより，考察に対して苦手意識を持っている生徒が多いことが分かっている。宇宙につい ては、｢広い｣「暗い」「無重力」などのイメージを持っていたり、「太陽」「星座」「ブラックホール」 「ビックバン」などを連想したりする生徒が多い。 太陽の 1 日の動きや星座の名称などの基本的な知識は身に付いているが，宇宙サイズの空間や時 間の概念をイメージすることが難しいように感じる。 (３)指導観 ここでは，同じ時刻に見える星座の位置が変化するのは，地球の公転していることが原因である ことをとらえさせる。また，季節の変化や，日の出，日の入りの時刻の変化は地軸の傾きによって もたらされることも見出させる。 実際に野外で観察させるには様々な課題があるため，ここでは太陽を中心とした地球の公転モデ ルを活用したい。太陽を中心にその周りの様々な位置に地球を動かし，さらに外側に位置する星座 の見え方の変化を見出させる。また，天体の年周運動と地球の公転の関連性を，コンピューターシ ュミレーションを用いて視覚的にとらえさせるなどの工夫を取り入れたい。４．指導計画(計 22 時間) 単 元 名 小単元 本時のねらい 評価 教材・教具 (太字はＩＴ Ｃ活用) 宇 宙 の 広 が り 銀河系と太陽系 ２時間 銀河系の大きさや 姿と太陽系との関 係を理解する。 ①銀河系を内部から見ると，見る方向に よっては，星々が帯状に見えることが 推測できた。(科学的な思考・判断) ②銀河系の大きさや広がりを光年を使 ってまとめることができた。(観察・実 験の技能) 地球儀 太陽 ２時間 太陽の表面の様子 を観察しその特徴 を見出す。 ①太陽の観察結果より、黒点やプロミネ ンスなどの表面の活動の様子を見出す ことができた。(観察・実験の技能) ②黒点の動きや形の変化から，太陽が球 形で自転していることを説明できた。 (科学的な思考・表現) パソコン (イ ン タ ー ネ ッ ト接続)，プ ロジェクタ 太陽系の天体 ２時間 太陽系の天体を調 べ，気づいたこと を発表する。 ①太陽系の惑星に興味を持ち，資料やイ ンターネットを活用して調べることが できた。(関心・意欲・態度) パソコン (イ ン タ ー ネ ッ ト接続) 太陽系の広がり ２時間 太陽系について調 べ た こ と を ま と め，太陽系のスケ ールについて考え る。 ①太陽系の広がりのようすを，モデルを 使って説明することができた。(科学的 な思考・表現) 各 種 ボ ー ル 類，ビー玉， ＢＢ弾等 地 球 の 運 動 と 天 体 の 動 き 天球と方位， 時刻 ２時間 地球の運動に興味 を持ち，天球上の 天体の位置や動き を表すための方位 について考える。 ①地球の自転と 1 日の時間の経過を関連 付けて説明できた。(科学的な思考・表 現) ②地球に太陽光が当たる部分と地球の 自転との関係から，時刻を求めること ができた。(知識・理解) ③北極川から見た図から，地球上の四方 位を表すことができた。(知識・理解) 地球儀，天球 儀，白熱電球 地球の自転と 天体の動き ２時間 地球の自転によっ て，太陽は天球上 をどのように動い て 見 え る か 考 え る。 ①透明半球を使って，１日の太陽の動き を記録できた。(観察・実験の技能) ②透明半球の記録をもとに，太陽の動き の規則性を見出し，1 日の動きを考察 できた。(科学的な思考・表現) 透明半球，地 球儀，パソコ ン，ステラナ ビゲータ，プ ロジェクタ， 書画カメラ 星座の 1 年の動き ３時間 (２/３本時) 天体の年周運動に ついて，太陽や地 球の動きと天体概 念 を 用 い て 考 え る。 ①公転によって生じる現象に関心を持 ち，意欲的に調べることができた。(関 心・意欲・態度) ②天体の年周運動について，太陽の動き と天体概念を用いて説明できた。(知 識・理解) 地球儀，パソ コン，ステラ ナビゲータ， プ ロ ジ ェ ク タ，書画カメ ラ
表１ レディネスチェックの正当率と誤答例 季節の変化 ３時間 季節や昼夜の時間 の長さの変化が生 じる理由について 考える。 ①季節の変化について，地軸の傾きと公 転運動を根拠にして説明できた。(知 識・理解) ②地軸の傾きと太陽と地球の位置関係 から季節を特定できた。(知識・理解) 地球儀，パソ コン，ステラ ナビゲータ， プ ロ ジ ェ ク タ 月 と 惑 星 の 見 え 方 月の満ち欠け ２時間 月について関心を 持ち，観察記録を 取り，月の運動に ついて考察する。 ①月の満ち欠けの写真から，球体である 月への太陽の当たり方と月の形の変化 に関心を持った。(関心・意欲・態度) ②月の公転運動について説明できた。 (知識・理解) 月の写真，地 球 儀 ， ボ ー ル ， 白 熱 電 球，テレビ， 書画カメラ 日食と月食 １時間 日食や月食が太陽 と地球と月の位置 関係によって生じ る こ と を 考 察 す る。 ①日食や月食がおこる仕組みについて， 太陽，地球，月の位置関係を図で示し ながら説明できた。(科学的な思考・表 現) 地球儀，ボー ル ， 白 熱 電 球，テレビ， 書画カメラ 惑星の見え方 １時間 惑星の見え方につ いて，金星の動き に 注 目 し 考 察 す る。 ①内惑星の動きについて関心を持って 調べた。(関心・意欲・態度) ②内惑星の見え方について，太陽・地 球・惑星の位置関係を図で示しながら 説明できた(知識・理解) 地球儀，ボー ル ， 白 熱 電 球，テレビ， 書画カメラ ５．レディネスチェック 授業に先立ち，既習事項の定着度を測るためレディネスチェックテストを行った。問題は以下の10 問で行い，それぞれの正答率を表１に示す。 問①、③、④、⑧、⑨、⑩では、全員が正答 することができた。問②の正答率は 56.4％で、 10 問中最も低い正答率であった。誤答例として、 北や無回答などがあった。問⑤の正答率は 92. 3％であった。問⑥の正答率は 92.3％で、誤答 のすべてが無回答であった問⑦では北の空の 天体が時計回りに動いていると答えた生徒が 1 割程度いた。問⑧、⑨、⑩に関して、全員が正 答したことから、星占いは生徒にとって身近な 事柄で、関心も高いといえる。 以上の結果より、日の出、日の入りの方位に ついてはほとんどの生徒が理解しているが、南 中時の太陽の方位などの正確な知識の定着は 不十分であるといえる。また、星座の種類や日周運動についてはほとんどの生徒が概ね理解できてい るといえる。 問 正答率(％) 誤答例 ① 100 なし ② 56.4 北、空、上空、位置、無回答 ③ 100 なし ④ 100 なし ⑤ 92.3 変わる ⑥ 92.3 無回答 ⑦ 89.7 時計回り ⑧ 100 なし ⑨ 100 なし ⑩ 100 なし １．太陽について，次のカッコに入る方位を問いに答えなさい。 ・太陽は，(① )からのぼり，(② )の高いところを通り，(③ )にしずむ。 ２．星座について，次の問いに答えなさい。 ・星座は時間がたつと見える位置は(④変わり ・ 変わらず)，星のならび方は(⑤変わる ・変わらない)。 ・北の星は(⑥ )を中心に，(⑦時計回り ・ 反時計回り)に動いて見える。 ・星占いに使われている星座を，３つ挙げなさい。 (⑧ ，⑨ ，⑩ )
６．本時の指導 (１)ねらい 真夜中に南中する星座を，モデルを用いて説明するとともに，天体の年周運動について，太陽や 地球の動きと天体概念を用いて説明することができる。 (２)授業仮説 自分の生まれ月の 12 星座がどのように定められているかを明らかにする場において，モデルを 用いて星座の見え方の変化を調べることにより，地球の公転運動と星座の移り変わりの関係性を見 出すことができるであろう。 (３)教材・教具 パソコン・プロジェクター・テレビ・書画カメラ・カメラ・ステラシアター (４)展開 学習活動 ○予想される生徒の反応 △指導の留意点 ☆言語活動 ＩＴＣ活用 導 入( ５ 分) ・前時の復習をする。 ・黄道12 星座について確認する。 ・ニュースの星占いを見せる。 ・本時のねらいを提示ずる。 ○星座が見える位置は，季節によ って異なる。 ○星座は1 か月で 30°西に移動す る。 ○おひつじ座・おうし座・ふたご 座など ○自分の生まれ月の星座を確認す る。 ☆本時のねらいを板書する。 パソコン・プロ ジェクター・ス テラシアター 展 開( ３ ０ 分) ・実験の説明を聞き準備をする。12 月 の例を示し，他の月についても同様に 実験させる。 グループで気づいたことを発表させる。 △グループでモデルを作成し，黄 道12 星座のならびや，公転の方 向を確認する。 ☆気づいたことをワークシートに 結果を記入する。 ○季節ごとに見える星座が決まっ ていることに気付く。 ○太陽の光がなければ昼間でも星 が見えることに気付く。 ○太陽は，星座の中を移動してい くように見えることを見出す。 ○太陽は，１か月ごとに黄道12 星 座の中を移動していくことを見 出す。 テレビ・書画カ メラ ・パソコン・プ ロ ジ ェ ク タ ー・ステラシア ター ま と め( １ ５ 分) ・自分の生まれ月の12 星座は，その時 期に太陽が星座の位置にあることで 決まっていることを説明できる。 ・天体の年周運動について説明する。 ・次時の説明をする。 ☆自分の誕生日の位置に地球があ るとき，太陽は自分の生まれ月 の 12 星座の位置にあることを 発表する。 ☆天体の年周運動についてまとめ る。 パソコン・テレ ビ・カメラ モデルを使って，自分の生まれ月の星座が見える時期を考えよう。
(５)評価 評価基準 Ａ Ｂ Ｃ 真夜中に南中する星座 を，モデルを用いて説明 できた。 (科学的な思考・表現) 自分の生まれ月の1 2 星座が南中する時期 と見えない時期を説 明できた。 自分の生まれ月の 12 星座が南中する時 期を説明できた。 自分の生まれ月の 1 2 星座が南中する時期 を説明できなかった。 天体の年周運動につい て，太陽の動きと天体概 念を用いて説明できた。 (知識・理解) 太陽は黄道を 1 日 に１°ずつ西に移動 することを説明でき た。 太陽は黄道を移動 することを説明でき た。 太陽は黄道を移動す ることを説明できなか った。 (６)板書計画 ６．授業反省 (１)授業者反省 本時では，パソコン，プロジェクター，テレビ，書画カメラ・カメラ・ステラシアターなどの I TC を活用する場面と，12 星座図やモデルなどのアナログ教材を活用する場面とに分け，生徒の理 解がより深くなるよう工夫した。 実験手順を説明する場面では，書画カメラを用いて教師の手元を示すことで確実に指導すること ができた。また実験のまとめの場面では，モデルから見た星座や太陽を書画カメラを用いて提示す ることで，実験結果が実際の見え方と一致することを示すことができた。 各グループで実験をする場面では，モデルや 12 星座図などのアナログ教材を活用し，グループ 全員が実験に参加できるよう配慮した。また、ワークシートを活用することで，生徒が課題につい て思考したり，まとめたりする場面を作ることができた。このワークシートは本時の評価に役立て ることもできる。 (２)参観者から ○導入で使ったニュース番組の星占いは生徒になじみ深く，興味を持たせることができた。 ○書画カメラを使って手元を見せながら実験方法を説明することで，手順がわかりやすかった。 ○ステラシアターの機能を活用し，ITC の長所を活かした授業展開であった。 ○ITC とアナログ教材の使い分けが明確で，それぞれの長所を活かしていた。 ●実験結果を発表させる場面があったほうが良かった。 ●実験に用いたモデルは，1 人に 1 セットあったほうが良かったのではないか。 12/3(月) 教P167~170 １．ねらい モデルを使って，自分の生まれ月の星座が見える時期を考えよう。 ２．方法 ワークシート参照 ４．考察 ・季節ごとに見える星座は決まっている。 ・自分の星座は誕生日には見えない。 ・太陽がなければ昼間も星座は見える。 ・太陽は星座の中を移動していく。 ・12 星座は太陽の通り道にある。 地球の公転と星座の見え方の関係 ・地球が太陽の周りを1 年で 1 周公転することで，地球か ら見える星座の位置も移動し1 年で同じ位置に戻る。 ・12 星座は太陽の通り道にあり，この軌道を黄道という。
(３)指導助言 ○理科の授業においては，本時で使用したフレキシブルアームの書画カメラが適していると感じた。 ○普段からITC を活用した授業を行っていることが，生徒の理解を深めることにつながっている。 ●本時のねらいの達成状況を，生徒のどのような活動，記録に基づいて評価していくのか。 ７．成果と課題 (１)成果 ○生徒がITC やモデルを使ってお互いの考えを教え合うことができた。 ○ITC の活用を日ごろから意識することで，授業の中で利用する機会が増え取扱いに慣れた。 ○授業にITC を取り入れることにより，生徒の関心・意欲を高め，学習の動機づけが図られた。 ○インターネットを用いた調べ学習を通して，生徒に情報活用の実践力を身に着けさせた。 ○TIC の長所を活かすことで，教師の意図を正確に生徒に伝え指導することができた。 ○ITC を使ったシミュレーションを行うことで，実際には観察が困難な事象・現象について理解を より深めさせることができた。 (２)課題 ●中学理科の場合，理科室での活用が前提となり，普通教室での実践には課題が残る。 ●機材の接続環境のワイヤレス化が進めば、活用の幅がさらに広がるであろう。 ●教科書に準拠したデジタルコンテンツが充実しておらず，自作する必要がある。 写真１ ステラナビゲーター 写真２ フレキシブル書画カメラ 図１ コンセプトマップ 学習前(右)にくらべ，学習後(左)は授業で取り上げた語句が多くみられる
８．授業風景 写真３ 始業前 ＩＴＣの準備・設置 写真４ 導入 星占いランキング 写真５ 書画カメラを用いた実験手順の説明１ 写真６ 書画カメラを用いた実験手順の説明２ 写真７ モデルを用いた実験 写真８ 実験中の生徒同士の学び合い・教え合い 写真10 実験結果の確認・まとめ 写真９ 机間指導
