Home 中学校理科の授業記録 3年(2018年度)

第91時
観測14 日食・月食

     2019 1 23(水)
     普通教室

はじめに
 これからの3時間は、月や金星などの比較的近い天体の見え方を調べます。調べるポイントは『見える時間・方向』だけでなく、『天体の大きさと形の変化』もあります。その1時日間目として、日食と月食を配置することで、その後の『月』と『金星』の学習の基礎を作ります。時間にゆとりがあれば『火星』についてまとめることも可能です。

参考・関連ページ
月の満ち欠け3年(1999年)


図1:A組の板書( クリックすると拡大します)


本時の目標
・地球と月、地球と太陽の位置関係によって、特別な天体現象が起こることを理解する
・日食と月食について理解する
(・金環日食と皆既日食の違い、原因を理解する)

準 備

生 徒 教 師
  • 教科書
  • 理科便覧
  • ファイル
  • 本日の学習プリント(1 /人)
  • (1 /班)

授業の流れ
(1)本時の授業内容の紹介(1分)

(2)月と地球、地球と太陽の位置関係(5分〜10分)
  月は地球を中心に、地球は太陽を中心に公転しています。日食と月食は、これら3つの天体が一直線上に並んだときに起きる現象です。その並び順は以下の(A)と(B)だけです。

日食と月食のときの位置関係
(A) ・地球・太陽
(B) 地球・・太陽

 上は『動いているものは月だけ』として考えたものです。太陽は右に固定されています。地球と月は入れ替わっていますが、『月は地球を中心にして回っているもの』と考えることができます。それを図示したものが下図2です。


図2:月と地球、地球と月、太陽の位置関係

 図2のBとAは『月』、それらの間にあるものは『地球』です。地球は左右に分けられ、太陽光が当たっている分だけ赤く塗られています(天の北極から見た図)。


図3:月の公転

 月は、地球に対して29.5日で一回転してます。その始まりの位置を『新月』、中間の位置を『満月』といいます。十五夜のお月さま、という歌はとても有名です。満月は15日目、と覚えても良いでしょう。

(3)日食(10分〜15分)
 図4を見てください。AとBは日食と月食の位置関係を示してますが、どちらがどちらでしょう。みなさんも考えてみてください。授業では図3まで確認してから、考えさせました。そこに示されているのは、太陽光が当たっている月の部分です。これにより、A:新月、B:満月ということがわかります。


図4:日食と月食の位置関係を考えるための図

問題:図3のABのうち、日食の位置関係を示しているのはどちらでしょう。
  記号で答えなさい。

<考え方>
 日食は太陽が見えなくなる現象です。太陽を隠すものはなので、答えはAです。日食が起きる時間は『太陽が出ている時間=』です。

(4)月食(10分〜15分)
 日食が理解できれば、日食は自動的にわかります。月食が起こる時間は『月が見える時間=夜』です。その日は『月・地球・太陽の順になる満月の日』です。すなわち、月食が起こる日は必ず『満月』なのです。


図5:日食と月食のまとめ(A組)


図6:同上(B組)

 図5と図6の右を見ると、太陽と月を比較した表があります。ここで確認することは次の通りです。
(1)宇宙から見た太陽と月の大きさ(実際の大きさ)
(2)地球から見た太陽と月の大きさ(見かけの大きさ)
(3)日食のとき、見かけの大きさはほぼ同じになる(神のしわざ?)
(4)月食ととき、地球が月を隠すことになるので、隠れる部分の方が大きい
(5)(3)と(4)から、月食の方が起こりやすい

(5)金環日食と皆既日食 (5分〜10分)
 時間があれば、金環日食と皆既日食の違いを紹介します。これらができる原因は、太陽と月の見かけの大きさが微妙に変わることです。つまり、太陽の方が大きいと、太陽の周辺部が隠れることなく輝いて見える『金環日食』になります。月の方が大きいと、太陽の周辺のある『コロナ』が見える『皆既日食』になります。コロナは通常は見えませんが、太陽の光球がすべて隠れた時にだけ、肉眼で見えます。


図7:金環日食と皆既日食(黒板右上、 クリックすると拡大します)

 なお、太陽や月の大きさは毎日変わります。教科書では取り立てて記述していませんが、金環日食と皆既日食を学習するなら必須事項になります。大きさが変わる理由は、月や地球が100%完璧な円ではなく、楕円軌道で公転していることです。つまり、観測者との距離が変わるので、近い時は大きく、遠い時は小さく見えます。『スーパームーン(巨大な満月)』とは、1年のうちで最も近くなる満月のことです。

(6)教科書による確認(10分)
 教科書を読んだり、教科書の図を確認します。資料集に美しい図があるかもしれません。


図8:教科書で確認する様子

(7)本時の感想、考察 (5分)


授業を終えて
 日食、月食の説明は、先生ではなく生徒に行わせます。これまでに学習してきた内容に比べると簡単なので、多くの生徒ができるはずです。先生はその勇気を与えてください。

 さて、次の時間は『月の満ち欠け』、その月は『金星の見え方』になります。中学でもっとも難しい部分ですが、95%以上の生徒が理解できることを目標にして進めます。

関連ページ
月の満ち欠け3年(1999年)

実践ビジュアル教科書『中学理科の地学

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