このページは、Mr.Taka　中学校理科の授業記録＞　3年（2018年度）です

第79時
観測４-2　太陽の１日の動き（透明半球） のまとめ

　　　　　2018　10　22（月）、23（火）
　　　　　運動場→　第３学習室

はじめに
　『観測4 太陽の１日の動き』で記録した透明半球による太陽の動きをまとめます。

図１：教卓に置かれたセロハンテープをもらおうとしている様子

本時の目標 ・透明半球に記録した太陽の動きを調べる ・１時間あたりに動く速さ（透明半球上の長さ）は一定であることを確認する ・日の出・日の入の位置を確定する ・透明半球を外し、太陽の動きをセロハンテープで立体的に残す

準　備

生　徒	教　師
教科書 理科便覧 ファイル 油性サインペン	本日の学習プリント（１ /人） 透明半球（１ /人） セロハンテープ　（５/組）

授業の流れ
（１）実習：最後の太陽の位置の記録　（0分〜5分）
　理科学習係に、『授業前の休み時間、最後の太陽の位置を記録してから透明半球をもって第３学習室に集まる』ように連絡させます。先生は、休み時間から校庭に出て、活動の様子を見守ります。

図２：太陽の位置を記録する様子
　透明半球の使い方・記録方法については前時『観測4 太陽の１日の動き』をご覧ください。

図３：同上

　図３の記録15:50を見ると、かなり低く、太陽が地平線に近い位置にあることがわかります。日没は50分後の16:50です。

（２）太陽が天球上を動く速さ（15分〜17分）
　太陽が透明天球の上を動く速さは一定です。太陽が動くように見える原因は地球の自転ですが、その速さは一定です。１時間ごとの記録は、すべて等間隔になります。

図４：太陽が透明半球上を、１時間に動く長さに関する板書

　自分の透明半球の記録から、１時間に動く長さを求め、それを発表させます。透明半球の大きさ（直径20cm）は同じなので、全員同じ長さになるはずです。

図５：自分の記録を発表する様子

図６：発表された記録とそれらの平均値

　図６の学級では、平均値が2.6cmになりました。

　図７は透明半球の円周を数学的に求め、さらに、それを24（時間）で割り、１時間あたり長さを計算したものです。その結果は2.6cmなので、みごとに図６の平均値2.6cmと一致しています。しかし、よく考えてください。太陽が透明半球の円周を通るのは、1年に２回だけです。春分の日と秋分の日だけです。その他は、2.6cmよりも短くなるはずです。

図７：数学的に求めた直径20cmの円の円周

先生のためのワンポイント 　太陽や星など、天体の動く速さは『角速度』で表現します。透明半球上の長さで表現することはありません。透明半球は、中学生の学習用に考えられたもの（昔の天文学者が考え出したもの）です。したがって、半球上の動く長さに大きな意味はないので、深入りしないことが大切です。日の入や日の出や南中時間を求めたり、テスト用計算問題にしやすいのですが、中学生が学ぶべき天体の本質からズレています。 　なお、角速度は一年中いつでも同じです。ただし、角速度を中学生にあえて教える必要はないでしょう。北極星を中心にして1時間に15度動くように見える、で十分です。文科省や教科書出版社の方はご留意ください。

（４）透明半球を外し、記録を整理する（25分〜30分）
　これまで個人に貸し出してきた透明半球を回収します。しかし、せっかく記録してきたものを無駄にしたくないので、図８の方法で残します。

図８： 透明半球の記録を転写する方法

図９：同上（クリックすると、黒板上に掲示した私の見本が拡大します）

　見本はご覧頂けたでしょうか。立体的な記録になっていることがわかると思います。作業手順は、実演しながら詳細に説明します。ポイントは図８、図９の板書通りですが、重要項目を再掲しておきます。

1. 日の出、日の入りの位置を決める
2. 長い１本のセロハンテープ上に、すべての記録を転写する
3. 転写したら、そのテープの糊面と、別テープの糊面を合わせて貼る

（５）生徒実習：記録の転写　（20分〜30分）

図10：転写前の記録（いろいろなペンを使いましたね！）

図11：長いセロハンテープを貼り、その上に転写する生徒

図12：転写後、透明半球を外す様子

　日の出と日の入りの場所を、きっちりおさえるようにします。

図13、図14は透明半球から外してから、さらに清書している様子です。ここまでできるAさんはさすがです。 図12：転写したものを、さらに清書するAさん 図13：図12の続き（クリックすると部分拡大します）

図14：もう１枚のセロハンテープで裏打ちする様子

図15：教師用教卓で仲良く作業する生徒たち

図16：最終段階

図17：完成作品（クリックすると拡大します）

図18：同上（クリックすると拡大します）

（６）本時の感想、考察　（５分）

図19：終業後の第３学習室（クリックすると拡大します）

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授業を終えて
　楽しい実習時間でした。完成したもの（台紙＆セロハンテープの記録）は、２つ折にしていつものファイルに綴じさせました。それを開けば、いつでも立体的な記録を見ることができます。実は、南中高度も求めることができるので、12時の高さ（cm）も記録させておくとよいでしょう。

　なお、日の出＆日の入の方位はかなり不正確になってしまいました。原因はいくつかありますが、一番大きなことは、毎回の観測の正確さを優先させるために、台紙と校舎と平行に設置させたことです。前述の通り、校舎は正確に南を向いていないので、日の出＆日の入の方位だけでなく、南中時の方位もずれてしまっているのです。

　本校は兵庫県明石ではなく、名古屋市に位置します。さらに、南中＝12:00にするためには、日時計の補正表にしたがう必要があります。詳細を知りたい方は各自でネットでお調べください。日時計で検索！　がんばってください。

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