地学の野外実習へのモデル実験導入の試み

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秋田大学教養基礎教育研究年報 45 − 53　　（2016）

地学の野外実習へのモデル実験導入の試み

：教養ゼミナール「ジオパーク学入門」での実施例

教育文化学部

川村　教一・金田　皓樹・山下　清次

Introducing Some Model Experiments in Geoscience Excursion : Case of Seminar for Culture of “Introduction to Geopark Research”

in the General Education of Akita University

Norihito KAWAMURA, Koki KANETA, and Seiji YAMASHITA

１．はじめに

ジオパークとは，優れた地球科学的な事象を観察することができる地域，また地球科学について教育普及，観光に組織的に取り組んでいる地域であるが，これを取り入れた大学の教養基礎教育での成果例はまだ知られていなかった。そこで筆者のうち川村は，秋田大学の教養基礎科目の教養ゼミナールとして 2014 年度に「ジオパーク学入門」

（以下，ゼミ）を開講した。これは，大学生のジオパークについての認知度は低いと考えられることから，秋田の自然を学ばせつつジオパークの概念について理解を深めさせるとともに，学習成果を地域貢献に活かすことを目指したものである

（川村，2014，2015）。このゼミは，主として初年次生を対象に，大学における学習活動に必要な学習方法の基礎，および情報発信能力（プレゼンテーション， Web ページ制作）の基礎を身につけさせるとともに，地域理解として，秋田県を代表する国定公園の一つである男鹿半島の自然について理解を深めさせることをねらいとしている。ゼミで

は男鹿半島・大潟ジオパークに焦点を当て，地形，

地質，文化などの視点からジオパークの魅力を学生自身に見いださせ，その魅力を発信する能力を，

実習を通じ実践的に身につけていく機会を提供している。 2014 年度の実践では，ジオパークの基礎的な概念の理解には有効であり，情報発信のための基礎的なコンピュータリテラシを向上させることができた。課題は，ジオサイトについての地質学的な理解をより深めること，および口頭発表技術の指導法の改善にあった（川村，2015）。

2015 年度の実践では，ジオパークあるいはジオサイトの地質学的な理解を学生に深めさせるために，室内・野外実習においてモデル実験を取り入れた。これらのモデル実験では，逆断層などが形成できる圧縮型地層変形モデル実験装置および火山噴火モデル実験装置の改造もしくは実験手順の改変を行った。地層変形モデル実験装置は，教育用の組み立て式圧縮型モデル実験装置（川村・山下，2015）を改変したものである。火山噴火モデル実験装置については，男鹿半島のジオサイトに概要　前年度に続き，教養基礎科目のゼミナールにおいて，秋田県男鹿半島のジオパークを題材とした学生参加型の授業を実施した。今年度の改善点は，ジオサイト等についての地学的な理解をより深めるために，モデル実験を導入したことである。男鹿半島に見られる断層の形成と土地の隆起，

火山地形（マール，爆裂火口）の理解を図るためのモデル実験教材を活用したところ，ジオサイト

の地学事象の基礎的な理解のために有効な場合があった。

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見られるマールおよび爆裂火口の地形を再現できるよう，永井（2013）のモデル実験装置を活用したものである。

本報では，これら教材を導入して実施した男鹿半島の地形・地質概観や火山地形形成をテーマとした野外実習について，大学の教養基礎教育科目としての実践例を報告し，成果と課題を整理する。

２．男鹿半島の中規模地形と主な火山地形

（1）地形・地質概説

男鹿半島は，西部は山地地域，中央部は丘陵地域，東部は低地となっている。半島では主として南北方向に断層が走っており，例えば西部山地地域と中央丘陵地域との境界には，北側は湯本断層，南側は南平沢断層がある。また，中央丘陵地域，特に半島北東部には多数の向斜・背斜がある

（的場ほか，1989）。また，男鹿半島の基部では，

八郎潟およびその周辺の低地は東側を鹿渡断層や五城目断層などで東方の山地と接し（宮内ほか，

2013），半島中央丘陵地域と山地間が八郎潟に代表されるように相対的に標高の低い土地となっている。

男鹿半島の地質については，中生代白亜紀の花崗岩，新生代後期始新世〜前期中新世の火山岩，

中期中新世〜鮮新世の堆積岩，中期更新世以降の火山が分布する（鹿野，2011）。火山として，目潟火山群や寒風山火山がある。

（2）目潟火山群

半島北西部には，一ノ目潟，二ノ目潟，三ノ目潟の火山群がある（図１中の４付近，図２）。これらの火山の地形は，マグマ水蒸気爆発によって形成された円形の凹地から構成されるマールである（例えば吉田，1989；鹿野・林，2011）。三ノ目潟は約２万４千年〜２万年前に形成されたと考えられている（北村，1990）。マールとは，噴火によってできた円形の火口で，周囲に多量の火山屑砕物による高まりをもたない地形のことである

（勝又ほか，1993）。

（3）寒風山火山

約２万年前から活動した主に安山岩，一部は玄武岩で構成される成層火山であり，１万年前以降の活動は未確認である（林，2011）。寒風山には２か所の爆裂火口（第一火口，第二火口），玄武岩質溶岩流の流出した火口（妻恋峠火口）など異

なる地形の火口や崩壊した溶岩岩尖（通称鬼の隠れ里）などの火山地形がある（林，1989；図１中の７，図３）。爆裂火口とは，爆発的噴火により山体の一部が飛ばされたあとに生成された火口のことである（勝又ほか，1993）。

図 3　寒風山の第二火口（爆裂火口）

図 2　八望台から見た二ノ目潟（マール）

図 1　野外実習で訪問したジオサイト

（4 八望台，7 寒風山ではモデル実験を実施）

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３．モデル実験装置の製作

（1）卓上式圧縮型地層変形モデル実験装置１）基本構造

本実験装置の基本構造は，川村・山下（2015）

で述べたものに準拠している。最も異なる点は，

モデル地層表面（地表面）の変形のようすが観察しやすいよう，実験装置の幅を広くした点である。

このため組み立て式とすることはできないので卓上式とした。構造はおおよそ次のとおりである。

モデル地層（以下，地層）を実験装置の側面から観察するため，実験装置側面は透明な板（透明塩ビ板もしくはアクリル板）で構成する。２枚の透明な板に挟まれる装置の底部には，板材を１枚使用する（図４）。

２）地層の材料と形成方法

川村・山下（2015）同様，白色の地層には図画工作用に販売されているシルトサイズの焼石膏

（吉野石膏製）や珪砂を粉砕したシルトサイズの岩石粉（商品名：ファインサンド，北日本産業製，

粒径中央値 10 〜 15μ m ）を，茶色の地層にはココアパウダー（商品名：純ココア，森永製菓製）

をそれぞれ使用する。そのほか，本実践では淡黄色のきな粉も使用して３層構造とする。地層を作る際には，スプーンで実験装置内に粉末をまんべんなく敷き詰め，上から板材（押さえ板）で軽く叩くようにして，層理面が水平になるよう整形する。

実験装置の内部には下位から順に，厚さ約 10 mm の淡黄色，厚さ約５ mm 茶色の層および白色の地層を水平に敷き詰めた。３枚の地層の層厚は約 20 mm となる。

３）地形・地層の変形

圧縮型地層変形モデル実験装置は，板材（押し板と呼ぶ）で水平方向に押すことにより地層に力を側方から加え，地形や地層を変形させる（図４）。押し板を 10 cm 程度装置内に向かって水平に押し込むことにより，地層の押し板に近い部分が上方に凸に曲隆し，隆起しなかった地層の表面との間には崖が形成され，これは地層断面で見ると断層面と地表面の交線にあることから断層崖にあたる。断層は，押し板の移動方向に直交して，複

図 4　卓上式圧縮型地層変形モデル実験装置

（a）実験装置外観，（b）地層変形後のようす

図 5　地層変形モデル実験装置設計図

（単位 mm）上：平面図，下：正面図，右：側面図

（a）

（b）

表 1　地層変形モデル実験装置製作材料

材料寸法数量

板材（底部） 10

mm

×150

mm

×400

mm

１本塩ビ板３

mm

×100

mm

×400

mm

２枚塩ビ板３

mm

×100

mm

×156

mm

１枚

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数条現れる。地層断面を見ると逆断層や褶曲が表れている点は，岡本（1999，2000）と同様である。

実験装置の幅が狭い岡本（1999，2000）や川村・

山下（2015）などの実験装置と異なり，地形の変化が観察しやすい一方，地層形成物質であるファインサンドなどを比較的多量に必要とし，実験準備のための地層の形成に時間がかかる。

（2）火山噴火モデル実験装置１）先行研究の導入

従来から教育実践で用いられている火山噴火モデル実験は，コーラをマグマに見立て，ペットボトル内のコーラを激しく発泡させるものである

（例えば林，2006）。最近は菓子である「メントス

^®

」をコーラに入れて発泡させる，いわゆる「メントスガイザー」を火山噴火モデルに利用したものがある（例えば永井，2013）。筆者らは永井（2013）

の方法を導入し，スクリューキャップの代わりにゴム栓をしたコーラ（コカコーラ製コカコーラ ZERO ）の 500 mL ペットボトル内にメントス（クラシエ製商品名「メントス

^®

グレープ」）を投入する実験を行う。このような物品を用いてモデル噴火を発生させる装置（以下，「メントスガイザー」

装置と呼ぶ）を用意した。

筆者らは，永井（2013）の「メントスガイザー」

装置の上に地層モデルを設置し，マールや爆裂火口をモデル実験によって再現しようとするものである（図６）。

２）実験装置の基本構造

マール，爆裂火口形成のためには「メントスガイザー」装置の直上に置いた円形の皿型容器（最大直径約 22 cm ×高さ約３ cm ，プラスチック製）

内に水平な地層あるいは単独峰の山体を用意す

る。この皿形容器の中央部には直径約 3 cm の穴を開けた。この穴の直下に，「メントスガイザー」

装置である 500 mL ペットボトルを設置する。なお，

コーラ内容量は 500 mL から減らし 250 mL 程度とする。

３）マール形成のモデル実験

①実験装置の構造

永井（2013）では，「メントスガイザー」装置の上位に土を盛っていたが，火山噴火により表層の地層よりも下位の層も放出されることを観察しやすくするため，土の代わりに石英を粉砕したシルトサイズの白色の粉末と褐色の粉末（両粉末とも地層変形実験の材料と同じ商品）を用い，地層のモデルとした。皿型容器に，下位には白色の地層，上位には褐色の地層となるよう，それぞれ層厚２ cm ，数 mm 程度の水平な地層を入れた。

②実験結果の概要

「メントスガイザー」装置内のコーラを発泡させると，ペットボトル内の圧力が高まって，封をしていたゴム栓が上方に向かって外れると同時に，ボトル内の発泡したコーラが体積を一気に増加させてペットボトルから吹き出す。その際，上を覆っていた地層を吹き飛ばし，地層に凹地を形成する。凹地周辺に分布する放出物は，褐色地層およびその下位にあった白色の地層を起源としたもので，噴火により比較的深部の地質も地表にもたらされることがよくわかる（図７）。

本実験は，こういった様子を，マグマ水蒸気爆発により表層地質が吹き飛ばされてマールが形成される現象に見立てるものである。火山噴火のアナロジーはコーラが発泡して噴火する様子により示すことができるが，マグマと水が接して爆発的に水蒸気になる現象（マグマ水蒸気爆発）は再現できない。この点，「メントスガイザー」がなる

図 6　火山噴火モデル実験装置をセットする様子：

マールモデル実験装置の例　　　　　

図 7　野外実習で行ったマール形成実験での 地表の変化の様子　　　　　　

（a）噴火前の地表，（b）噴火後の地表

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べく勢いよく起こるよう予備実験で実験条件を確かめておく必要がある。

４）爆裂火口形成のモデル実験

①実験装置の構造

永井（2013）の実験では土を盛っていたが，モデル地形の変化が表れやすいよう，水分を含まないファインサンドを用いた点が異なっている。モデル実験装置の上部の皿型容器に，高さ約６ cm ，直径約 10 cm のお椀を伏せたような形状の山体をファインサンドで作った。

②実験結果の概要

「メントスガイザー」装置内の「噴火」により，

山体の一部を吹き飛ばし（図８（ a ）），じょうご型の凹地が山体の中央部に形成される（図８（ b ））。

この様子を，マグマ水蒸気爆発により山体が吹き飛ばされて爆裂火口が形成される現象に見立てるものである。

４．授業実践

（1）本授業のカリキュラム上の位置づけ

前期開講の教養ゼミナール２「ジオパーク学入

門」（２単位）は全学部の学生を対象とした教養基礎教育の選択科目であり，クラス定員は 20 名である。

（2）授業の概要１）授業の目標

今年度は昨年度よりも削減して，以下の２点をシラバスで示した。これらは昨年度の目標を一部変更したものである。

・男鹿半島の地形，地質，特産品（食物）の魅力を語れるようになる。

・プレゼンテーション能力の基礎を身につける。

２）授業設計方針

基本的に昨年度の授業構成と大きな変更はない。本ゼミは 15 コマの授業から構成し，講義のほか学生参加型の授業形態を主体とし，室内実習

（プレゼンテーション），野外実習から構成した。

内容については後で述べる。

本年度の変更点は，第３回授業で男鹿半島の中地形構造を考えるための地層変形モデル実験を導入したこと，第７回授業の野外実習において，数地点のジオサイトにおける火山噴火モデル実験を追加した点である。

３）指導者

専任教員である筆者が１人で授業を担当したが，必要に応じて専門知識や経験のあるコメンテーターとして大学職員を招聘した。モデル実験の際には，実験に習熟した学部学生１〜２名が助手を務めた。

（3）授業の実施記録１）履修学生の所属学部

この科目には，３学部から 18 名の学生が履修登録をし，このうち 16 名が初年次生であった。

学部ごとの内訳は次の通りである。国際資源学部

（理系）１名，理工学部８名，教育文化学部（地域文化学科９名）。文系学科所属学生は９名，理系学部・コース所属学生も９名であった。

２）授業の概要

ゼミ授業の内容は次のとおりである。第１回はイントロダクション，第２回はジオパークについて（講義），第３回は男鹿半島の形成史（講義と実験），第４回〜第６回は野外実習サイト・コースの選定（実習）で，宿題としての調べ学習と，

その成果発表を繰り返した。第７回は野外実習で，

ジオパークにおいて正課授業のない土曜日に行っ

図 8　野外実習で行った爆裂火口形成実験での

地形の変化の様子　　　　　　　

（a）噴火中の様子，（b）形成された火口

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た。第８回〜第 11 回は学生自身が推薦するジオサイトの発表および受講者以外の人たちへ情報発信するための web ページ作成（実習）である。構成は昨年度実施とほぼ同様であるので，詳細は川村（2015）の表１を参考にされたい。

昨年度からの変更点がある第３回，第７回授業のみ概要を以下に述べる。

第３回：男鹿半島の形成史

男鹿半島・大潟ジオパークの地形学・地質学的な特徴を理解させるために講義とモデル実験の演示を行った。モデル実験では，卓上式圧縮型地層変形モデル実験装置による実験を演示で行ったが，実験前に地層変化の様子を予想させてワークシートに描かせ，実験後の地形・地層のようすを断面で観察させ，スケッチで記録をとらせた。

第７回：野外実習

６月 17 日に実施した。日程概要を表２に示す。

バスによるジオサイト間の移動では，日本海の形成に関わる地層を車窓から観察させた。図１・表２に示したジオサイトでは地形・地質学的な解説を筆者が行った。授業終了後，野外実習レポート作成および自分が他の学生に薦めたいジオサイトについての発表準備を次回までの課題とした。

５．実践結果

（1）受講学生の地学学習歴

受講した学生の高校における地学系科目（「地

学Ⅰ」，「地学基礎」など）の履修状況を調査したところ，「地学基礎」履修者は６名であった。それ以外の 12 名の学生の地層変形や火山に関する知識・理解は，中学校理科学習程度と推定される。

（2）地形・地層変形モデル実験に対する学生の反応１）事前・事後調査

まず，第３回（４月 17 日）授業のモデル実験前に，

学生が地形・地層変形についてどのような認識を持っているのかを知るために事前調査を行った。

これは，地層を水平方向に圧縮した時にどのような変化が見られると予想するかを模式図でワークシートに記入させたものである。この記入状況を，

川村・山下（2015）が行った地層変形モデル実験の予想・結果記録分類と同様に整理すると，全受講生 18 名の回答は，褶曲 14 名（うち主に背斜のみ，

10 名描画），同斜構造（３名），土地の隆起・地層の厚化（１名）のように分類でき，学生の多くは地層の褶曲，特に背斜を予想している。なお「地学基礎」履修者が６名いたが，断層を予想した者は 18 名中０名であった（表３）。

実験３カ月後の７月 17 日に遅延テストとしての事後調査を行い，事前調査と同様の内容・形式で回答を求めた。４月 17 日のモデル実験で観察された，押し板側に近い部分の褶曲（主に背斜），

断層，土地の隆起・地層の厚化などのうち，背斜と断層が描写できていれば正答，正答以外の内容を１項目以上記入できていれば準正答，その他の回答は非正答とした。全回答（ N= 18）の分類結果は次のとおりである（表３）。

正答：背斜と断層（６名）

準正答：背斜と地層の厚化（２名），同斜構造と断層（１名），褶曲（１名），地層の厚化と地割れ（１名），計 5 名。

非正答：主に中央部に背斜のみ（４名），同斜構造のみ（２名），その他（１名）

事前調査の回答内容に事後調査の採点規準を適用すると，正答０名，準正答５名（背斜・向斜４名，土地の隆起・地層厚化１名），非正答 13 名になる。事前・事後調査間の正答者数の変化は有意である（正確確率検定（両側検定）， p= 0 . 0191，

p<. 05，以下検定法は同じ）。しかし，準正答者数は変化していない。

正答の要素のうち褶曲の回答者数は，学生 18 名中事前調査 14 名，事後調査 13 名であり，

表 2　野外実習日程 ジオサイト主な活動項目地形・地質

学習項目モデル実験項目

〈大学〉バスによる移動開始赤神神社五社堂神社内散策，山岳宗教

の解説

加茂青砂カンカネ洞へ入洞，日本海中部地震慰霊碑参拝

海食洞，津波災害と海岸地形入道崎（昼食）

八望台目潟火山群，男鹿半島

西部の地形の解説マール，海

岸段丘マール形成男鹿温泉湯本断層と温泉や石灰

華の解説，温泉入浴断層，石灰岩

なまはげ館

真山伝承館なまはげ体験，展示館見学

寒風山第一火口，第二火口，

鬼の隠れ里，妻恋峠火口と溶岩の解説

爆裂火口，

溶岩岩尖，

玄武岩質溶岩の溶岩流

爆裂火口形成，溶岩流

〈大学〉解散

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回答者数の割合に変化があったとは言えない

（ p= 1 . 0000， . 05 <p ）。また，事前調査では，断層を予想した者は全くいなかったが，事後調査では７名が断層を記述した。断層回答者の割合の差は有意である（ p= 0 . 0076， p<. 01）。

２）学生の自己評価文

本授業終了後に，学生による自己評価の自由記述として提出された文（ N= 18）から，断層形成の認識を新たに持った例を抽出すると以下のようになる。

「予想通りに地層が隆起した他，断層が綺麗に表れた事に驚いた。」（初年次生 KOK ：学生識別記号，以下同様）

「今回の実験で , 隆起するということは予想できましたが，内部で褶曲が起きて断層ができることが予想外でした。」（初年次生 TAT ）

「今回のモデル実験では，地表のどこかで隆起が起きるということしか予測していなかったので，

地割れや断層や褶曲，更には崖までもが発生することは予想外で驚きました。」（初年次生 KAM ）「実験にて，私の予想した結果と実際の実験結

果では，隆起するという点では同じでしたが，その場所はまったく違うものでした。加え，私は隆起だけすると思い込んでいたので，褶曲したり断層が生じるということはまったく想像していませんでした。地層の表面のひび割れも予想できませんでした。地層が押されるという現象の中で自分の予想よりも多くのことが起こり，非常に興味深かったです。」（初年次生 YOS ）

ほか同様の記述が１名からあった。（初年次生 SHS ）

また，全授業終了後に，本授業についての感想文を求めたところ 11 名からの提出があり，このうち１名が本モデル実験にも言及しており , その内容は次のとおりである。

「教科書の断層や隆起の説明はイメージが付きにくく，先生が黒板に絵を描いて説明してくれたものの，（このゼミの；筆者注）授業を受けるまでは誤った解釈をしていたので，ココアときな粉を使ったモデル実験を見れて本当に良かった。」

（初年次生 MUY ）

（3）火山噴火モデル実験に対する学生の反応１）マール・爆裂火口地形の成因の認識

マールおよび爆裂火口の地形成因についての適切な認識を，どの程度の学生が持っているのかを明らかにするため，野外実習当日の朝に二ノ目潟および寒風山火山第二火口の写真を見せて，成因

表 3　モデル実験での地形・地層変形に関する予想図（事前調査）・模式図（事後調査）の分類結果

調査

正　答準　正　答非　正　答

断層と背斜　背斜と

向斜　背斜と地層厚化　　

断層と同斜構造　　

土地の隆起・地層厚化

地層厚化と　地割れ

背斜のみ同斜

構造その他

事前 0 5 4 0 0 1 0 13 10 3 0

事後 6 5 1 2 1 0 1 7 4 2 1

表 4　火山地形の成因についての学生の認識 二ノ目潟第二火口

火山性の成因適切な成因

マール・爆裂火口・マグマ水蒸

気爆発３

噴火で吹っ飛ん

だ２

適切でない成因カルデラ・陥没２４

山体崩壊２

漠然とした成因火山噴火・火口など１０７

非火山性の成因

地割れ１

侵食１

その他２

無回答２

表 5　火山噴火モデル実験についての　 学生による予想内容の分類

提示したモデル実験マール爆裂火口適切な描写

マール・タフリング１０

爆裂火口１０

不適切な描写

なだらかな山体３

陥没１１

隆起４１

めくれあがり１

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を記述させた。記述内容を分類した結果を表４に示す。正しい成因を回答できたのは２〜３名であり，半数強の学生は，これらの地形は火山によるものであるとは知っていても，形成プロセスについては回答できておらず，知識はなかったものと思われる。

２）モデル実験結果の予想

前項目の調査と同時に，マールおよび爆裂火口のモデル実験装置および実験開始前の地層の模式断面図を示し，どのような実験結果になると思うか，予想図を描かせた。図の形状を分類したものを表５に示す。

表５を見ると，半数強の学生は正しい結果を予想できていた。

３）学生の自己評価文

野外実習直後に，学生による自己評価の自由記述として提出された文（ N= 15）から，モデル実験について記述されたものを抽出すると以下の４例があり，内容は次のア〜ウに分類できる。

ア実験を用いた解説を加えた地形観察の良さ次の２例の感想は，野外実習で実験を交えた解説の良さを指摘している。２例目は，地形理解が深まることにも言及している。

「今日のツアーで，よく考えながら観光することの楽しさと大切さを知りました。八望台のマールのでき方や寒風山がどのようにして今のような地形になったのかを，解説を聞きながら自分の頭で考えることで，美しい景色がより魅力的なものになりました。」（初年次生 KIR ）

「そこでのコーラを使った実験でマグマ水蒸気爆発によってできたマール湖の中の水（地下水）

はどのように湧き上がってきたのかがあらためて分かりました。実験を交えた観光ツアーはなかなかないと思うので他とは違う魅力を感じました。」

（初年次生 KAY ）

イ実験による地形変化の理解促進

次の学生の記述は，野外実習中に八望台で行ったマール形成実験と寒風山で行った噴火実験のことを指していると思われ，前項目の２例目に加えこの学生の場合も，実験が火山地形の形成の理解を助けたと解釈できる。

「2 回行っていただいた実験でも，地形の変化について学ぶことができ，大変わかりやすかったです。」（初年次生 YOS ）

ウ実験による興味の喚起

次の学生による記述は，爆裂火口ができる噴火のモデル実験の予想が外れたため噴火様式について関心を持った例である。

「噴火の実験の私の火口の様子の私の予想は二つとも異なる形をとると考えていた。（中略）横にマグマが飛び出すという予想を立てていたが，

そのような噴火の仕方はないのだろうか。それについて時間があるときに調べてみようと思う。」

（初年次生 MUY ）

６．モデル実験導入の成果と課題

（1）地層変形モデル実験の効果

実験内容に関する事前・事後調査の結果（前章

（2）１）からは，断層に関する認識を高められる可能性が示唆された。また，モデル実験に対する感想文（前章（2）２）では誤った解釈を正すことができた旨の記述があった。これら２点から，

本実験を導入することにより，地層に断層が生じるような地層変形について学生の認識を改めさせることができる可能性があることがわかる。授業後の感想文には次のような記述があった。

「断層が出来るメカニズムまでは，中学の理科ではやらなかったので，非常にためになりました。」（初年次生 TAM ）

この学生のように断層形成の概念をほとんど持っていない場合には，本実践は必要な授業内容であると思われる。

（2）本実践での火山噴火モデル実験の効果

前章（3）の１）でみたように，地形の成因に

ついて火山活動が関連するとの漠然とした認識し

か持たない学生が多かったが，２）に示したよう

にモデル実験では正しい結果を予想できた学生が

多かった。これらのことから，地形とモデル実験

を組み合わせることで，地形成因の理解を深める

ことが期待できた。また（3）の３）で見たよう

に，八望台および寒風山におけるモデル実験につ

いて，地形形成の理解が深まったとの記述が学生

の自己評価文にあり，これはモデル実験導入につ

いての肯定的な反応であった。学生から，個々の

モデル実験について直接の指摘はなかったことか

ら実験ごとの評価はできないが，学生によっては

爆発により形成される火山地形について成因的な

理解が促進されたと思われる反応が見られたこと

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から，モデル実験の適切な導入は火山地形の形成に関し，学生の理解を助ける可能性がある。とりわけ，火山地形を見ても火山活動が成因だとの発想がない学生が見られるので，そのような学生に対しては有用であるかもしれない。また，火山噴火について実験を通じて興味を持つ学生も見られた。この場合，モデル実験は学生への学習刺激となりうるものと考えられる。

（3）課題

今後は，モデル実験後の火山地形に関する学生の認識をより詳細に調査するなどして，火山噴火に関する実験の有効性を丁寧に議論することが必要である。また，今回は開発に至らなかった火山地形（溶岩岩尖や山体崩壊など）についての教材を，野外実習において導入できるように開発することも検討したい。

謝辞秋田大学国際資源学部附属鉱業博物館の齋藤茜氏には，野外実習コース計画のアドバイザーとしてゼミナールに加わっていただいた。また，本研究費用の一部は平成 27 年度秋田大学教育実践研究支援プロジェクト経費の助成によった。野外実習でのモデル実験は，教育文化学部学生の大西諒さん，石水英梨花さんに実演していただいた。本実践研究を進めるにあたりお世話になった関係者諸氏に謝意を表する。

引用文献

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．林信太郎（2011）：第 8 章寒風山火山噴出物．地域

地質研究報告（5 万分の 1 地質図幅）戸賀及び船川

地域の地質（第 2 版），93

-

97，地質調査総合センター．

鹿野和彦（2011）：第 2 章地質概説．地域地質研究報告（5 万分の 1 地質図幅）戸賀及び船川地域の地質（第 2 版），6

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鹿野和彦・林信太郎（2011）：第 9 章目潟火山噴出物．

地域地質研究報告（5 万分の 1 地質図幅）戸賀及び船川地域の地質（第 2 版），98

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勝又護ほか（1993）：地震・火山の事典．東京堂出版，

東京，318

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川村教一・山下清次（2015）：児童生徒が持つ地層変形の概念：組立て式地層変形モデル実験装置による粉体の変形実験結果をもとにして．秋田大学教育文化学部教育実践研究紀要，37，37

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北村繁（1990）：男鹿半島目潟の形成年代．東北地理，

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永井秀行（2013）：炭酸飲料とメントスを用いた火山噴火モデル実験の開発．平成 25 年度全国地学教育研究大会・日本地学教育学会第 67 回全国大会大阪大会講演予稿集，66

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吉田武義（1989）：目潟火山．日本の地質『東北地方』

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193，共立出版，東京．

地学の野外実習へのモデル実験導入の試み

秋 田 大 学 教養基礎教育研究年報 45 − 53 （2016）