Taka先生のカリキュラム案『地球科学』
岩石と鉱物、地震 黙して語らない岩石を両手に包み、あなたがその岩石と出会った奇跡を感じましょう。地球の歴史を語ることができるのは、生きた化石と呼ばれるシーラカンス（数億年）でも、、数百万年進化してきた人類でも、樹齢数千年の縄文杉でもありません。今、あなたの目の前にあるごくありふれた岩石こそが、地球の生きざまをもっとも雄弁に語ることは間違いありません。この単元では、私たちとは比較にならないほど大きなスケール生きている岩石に迫るため、まず、岩石に名前があることを学びます。
この単元は次の３つ章によって構成されています（図１）。第１章と第２章では岩石の分類方法を学びますが、最終的なゴールは私の岩石標本と身のまわりの岩石です。この学習が終わる頃には、生徒はいくつかの岩石を見分ける力がついていると思います。また、第３章では地震の仕組みと地殻変動についてごく簡単に学びます。
第１章（８時間）
マグマ（鉱物）と 火成岩→ 第２章（10時間）
地層と堆積岩→ 第３章（７時間）
プレートテクトニクス
と 地震1-1 マグマと火山噴出物
1-2 鉱 物
1-3 火成岩
（鉱物と火成岩の関係）2-1 風化・侵食
2-2 地 層
2-3 堆積岩
2-4 化 石
2-5 岩石標本づくり3-1 プレートテクトニクス
3-2 地 震
図１ Mr.Takaのカリキュラム案：岩石と鉱物、地震なお、私は実践していませんが、この単元の初めに第３章プレートテクトニクスと地震をもってくるアイデアも悪くないでしょう。なぜなら、地震やプレートテクトニクスの学習は身近で興味深い内容であるだけでなく、マグマや地質学的時代感覚も学習できるので、その後の学習につながるからです。チャンスがあれば、是非とも順序を入れ替えて実践したいです。
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＋＋＋＋＋授業の展開例
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２５時間完了
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第１章 マグマ（鉱物）と火成岩
1-1 マグマと火山噴出物
第０時 地球の誕生から現在まで１年（2012年）
時間に余裕があれば、「固体としての地球、岩石としての地球」の歴史を概観しましょう。地球は生き物のように、絶えまなく変化しています。その歴史を地質年代といい、後戻りできない時間の矢にそって進んでいます。
＜学習内容＞
１ 地球の誕生や歴史について自由な考えを出しあう
２ 地質時代を概観する
第１時 マグマと地球の内部構造１年（2002年）
先に天文分野で学習している場合をのぞいて、地学分野の第１限は地球の内部構造を調べたい。私たちの地球内部にはどろどろの溶けた岩石（マグマ）があること、それらが噴火したものが火山であることを地球スケールから捉えさせたい。
＜学習内容＞
１ 地球の内部構造を調べる
２ マグマとマントル関係をまとめる
＜準 備＞ ビデオ教材
＜他の年度の実践例＞
実習２ 地球の内部構造１年（2012年）
地 球３年（2004年、天文）
地 球１年（1999年、天文）
月１年（1999年、天文）
第２時 マグマの種類と火山の形１年（2002年）
火山の噴火を撮影したビデオ映像は迫力あるものが多いので、大音響と暗くした教室でたっぷりと噴火の様子を鑑賞させたい。ダイナミックな宇宙と地球の始まりを予感できるはずだ。私もハワイのキラウエア火山の噴火を理科準備室で見た時は興奮した。さらに、地球のいろいろな場所によってマグマの性質に違いがあること、その性質によって火山の形や噴火の様子が変わるとを理解させたい。
＜学習内容＞
１ マグマの粘り気の違いで、火山の形は３つに分類できる
２ また、火山を形成する岩石の色や噴火の様子も関係している
＜準 備＞ ビデオ教材
＜他の年度の実践例＞
観察４ マグマで決まる火山３種類１年（2012年）
観察１ 火山の形３年（2001年）
第３時 火山噴出物３年（2001年）
地球内部から吹き出したマグマを触る。実物を見るのは初めてなので、ぼやっと見るのではなくポイントを決めてじっくり観察して新しい発見をする喜びを教えること。溶岩や軽石、火山弾を見るのは初めてだと思うので、手にとり、叩いたり臭いを嗅いだりしながら５感で岩石を観察する態度を育てて下さい。なお、標本はそれぞれ産地によって違いがあるので一言つけ加えること。
＜学習内容＞ 前時のマグマ種類と関連づけながら、５つの火山噴出物（軽石、火山礫、火山灰、溶岩、Ｓ）を観察する。また、実物も添付する。
＜準 備＞ 岩石標本火山噴出物
＜他の年度の実践例＞
観察３ 火山噴出物１年（2012年）→ 演示実験：硫黄の状態変化
観察10 マグマの成分と火山噴出物１年（2002年）
（上：左から軽石、火山礫、火山灰、火山砂、溶岩）
1-2 鉱 物
第４時 鉱 物１年（2002年）
マグマの原料となる鉱物を調べます。６つの基本的な鉱物だけでなく、宝石（誕生石）やミネラルとして一般によく知られている鉱物と一緒に学習しましょう。何人かの子どもは、ここで目を輝かせるはずです。
＜学習内容＞
・ 世界中で4000種類ある
・ モース（独）が10段階の硬さに分類
・ 基本的となる６つの鉱物を無色鉱物と有色鉱物に分類
＜準 備＞ 岩石標本鉱 物
＜他の年度の実践例＞
観察３ 鉱 物３年（2001年）
観察６ いろいろな鉱物１年（2012年）→ 桜島の火山灰の顕微鏡観察
発展学習 偏光顕微鏡による観察１年（2012年）
先生が偏光顕微鏡の使い方と鉱物の見分け方を説明できるなら、生徒にも簡易偏光顕微鏡で観察させて下さい。「わー、綺麗！」なら、前時のように１０分で十分です。教師用顕微鏡をテレビにつなぎ、先生が十分な演示操作と観察ポイントの説明をして下さい。ただの石ころに秘められている美しさが、あたなをとりこにするでしょう。 ＜準備＞教師用偏光顕微鏡、テレビ投影装置、岩石プレパラート、照明器具、簡易偏光顕微鏡
偏光顕微鏡の原理と使い方
［花崗岩の顕微鏡写真］［角閃石の写真］［輝石の写真］［かんらん石の写真］［流紋岩の写真］
第５時 運動場から鉱物を探そう１年（2002年）
「運動場の砂から水晶のかけらを拾おう！」 特別なものと思っていた鉱物が運動場一面に散らばっているなんて信じられないことでしょう。本時は、知識だけに終わってしまいがちな鉱物の学習を日常に直結させます。何はともあれ実践して下さい。本時は、岩石学の中心となる授業です。ウソは言いません。なお、火山灰を洗浄してから中に含まれる鉱物を探す実習を紹介している教科書がたくさんありますが、本時の方が遥かに効果的です。
＜ねらい＞ 運動場の砂粒を石英、長石、雲母の３つに分類して感動する
＜準 備＞ 運動場の砂、シャーレ、ＡＡピンセット、水、ろ紙、（ルーペは必要ありません）、セロハンテープ、岩石標本鉱物
＜他の年度の実践例＞
観察４ 鉱物を探そう３年（2001年）
実習７ 運動場から鉱物を探そう１年（2012年）
ゆとりの時間
第５時、運動場から鉱物を探そうをくり返して下さい。できる生徒には、花壇やその他の砂を使って同じ実習をさせると新しい発見があります。市販されている園芸用土には雲母や軽石などが大量に含まれていますが、事前に細かい種類を調べておきましょう。また、知らない間にチャートや砂鉄までも分類できるようになるでしょう。今まで「砂」としか思っていなかったものが、自分が名前を知っている「鉱物」として再認識することは、大発見であるに違いない。新しい目ができたことを自覚する生徒が１人でもいれば嬉しく思う。
＜準 備＞ 同上、磁石、（ルーペ）
1-3 火成岩（火山をつくる岩石）
第６時 火山をつくる岩石（火成岩）１年（2002年）
前半２０分は、第２時マグマの種類と火山の形の復習です。右図のように、マグマの粘度・色・温度と火山の形の関係をまとめましょう。後半３０分は、マグマが地中で固まった火成岩６つの学習です。火山＝火山岩、マグマだまり＝深成岩であることを知らせ、その組織の違いに着目させて下さい。時間がない場合は、花崗岩（火山岩）と安山岩（深成岩）の２つに絞って学習しても良いでしょう。なお、火山噴出物も火山岩に分類されます。
火成岩 火山岩 流紋岩 安山岩 玄武岩 深成岩 花崗岩 閃緑岩 斑れい岩
＜準 備＞ 岩石標本火成岩
＜参考資料＞地球をつくる物質
第７時 鉱物と火成岩の関係１年（2002年）
マグマに含まれる鉱物の割り合いをグラフに表わします（右図）。これで白っぽい岩石に含まれる鉱物と黒っぽい岩石に含まれる鉱物の関係が明確になり、知的興奮を味合う生徒が何人かあらわれるでしょう。なお、これらの関係を十分に理解するためには、一般的に２時間必要です。
＜準 備＞ 岩石標本火成岩、鉱物
＜授業の流れ＞
１ 鉱物（６種）を無色鉱物と有色鉱物に分類
２ マグマの色と鉱物
３ 鉱物と火成岩の関係
４ 火成岩の標本観察
５ 偏光顕微鏡による観察
＜他の年度の実践例＞
観察５ 火成岩６種類と鉱物６種類１年（2012年）
第８時 火成岩を見分ける
火山と火成岩の学習は今日で終わりです。これまでの復習として、岩石標本を規則正しく並べる確認テストは如何でしょう。班で、個人でテストしてみて下さい。真剣に楽しめると思います。また、任意の火成岩を見て、その名前を当てるテストも面白いです。その場合は他の産地の岩石標本を利用したいので、理科準備室の戸棚に眠っていなか探して下さい。
＜準 備＞ 岩石標本火成岩（６種類そろったもの and 古い標本）
（右：上段左から硫紋岩→ 安山岩→ 玄武岩）
（右：下段左から花崗岩→ 閃緑岩→ 斑れい岩）
ゆとりの時間 これまでの復習
マグマに由来する岩石、つまり、６つ火成岩（＋５つの火山噴出物）と６つの鉱物を見分けれるようになったでしょうか。できていないなら、実物を使って復習して下さい。また、ペーパーを使った練習問題を行うことも必要かも知れません。
第２章 地層と堆積岩
2-1 風化・侵食
第９時 侵食される大地、風化する岩石１年（2012年）
第２章の主な流れは「大地の浸食、風化」→「土砂の運搬、堆積」→「堆積岩と地層」→「化石」です。
＜学習内容＞
１ 大地や岩石は風化・侵食され礫・砂・泥になる
名 称 礫 砂 泥 粒の大きさ 2mm以上 ２〜0.06mm 0.06mm以下
２ 流水による運搬と堆積
３ 扇状地と三角州について図示し、まとめる
＜他の年度の実践例＞ 侵食と堆積３年（2001年）
2-2 地 層
第１０時 水底で生まれる地層、堆積岩１年（2012年）
水底にできる堆積物の層「地層」に関する実験を２つ行います。１つは「流水による運搬と水底での堆積」、もう１つは「粒の大きさと沈降速度」を調べます。
＜学習内容＞
１ 小さな粒は、遠くへ運搬される（深い場所に堆積する）
２ 小さな粒は、沈降速度が遅い（上部に堆積する）
３ 事件が起こると、運搬・堆積物が変わる（地層ができる）
＜準 備＞ 土砂の運搬・堆積実験装置（演示）、土砂の沈降実験装置（演示実験）、バケツ、雑巾、モップ
＜他の年度の実践例＞
観察３ 地層のでき方１年（2002年）
第１１時 露頭と柱状図１年（2002年）
残念ながら私の勤務校周辺には適当な露頭がないので、教科書の写真をスケッチすることから始めました。しかし、学校の近くに露頭があるなら、迷わず現地へ行きましょう。数メートルに満たない宅地造成地でも構いません。そして、重要な質問します。「泥って何？」「砂や礫は何からできたの？」これらの答えは、火成岩が侵食・風化によって説明されます。マグマや火成岩が粉々になってものが水中で堆積して柔らかい地層になり、長い年月をかけて固い岩石になるのです。
＜授業の流れ＞
１ 露頭を柱状図にして表わす
２ 堆積物がどのようにしてできたか考える
（左：教科書中学校理科２分野上大日本図書株式会社平成１４年２月から転載）
地層、そのでき方３年（2001年）
観察１ 地 層３年（1998年）
第１２時 名古屋市南区三吉町5-43の地層１年（2002年）
学校など大きな建物を建築する時にはボーリング調査を行います。広い敷地の場合は、数カ所以上調査するので地層の広がりや傾きまで学習を深めることができるでしょう。本校は海抜０メートル地帯にあるのでほとんど傾斜がありませんでしたが、、、。とにかく、生徒にとって自分の住んでいる地下にも地層があり、隆起・沈降の歴史が刻まれていることを実感させることが重要です。なお、ある地点において堆積物が変わる原因は、隆起と沈降の２つです。また、多少の試量は本実践のように生徒にプレゼントしましょう。
＜準 備＞本校改修工事のボーリング資料（平成８年、９年）
＜参考資料＞
観察11 地層の広がり（柱状図）１年（2012年）
2-3 堆積岩（地層をつくる岩石）
第１３時 地層をつくる岩石１（堆積岩）１年（2002年）
粒の大きさに着目して、礫岩・砂岩・泥岩を調べますが、授業の後半では教室から飛び出して、その辺りに転がっている岩石から探し出してもうことにします。
＜準 備＞ 岩石標本堆積岩、セロハンテープ
＜学習内容＞
１ 地層は長い年月をかけて固い堆積岩になる
２ 堆積岩は２種類の方法（粒の大きさ、成分）によって分類できる
３ 校庭で礫岩・砂岩・泥岩を探す
＜参考資料＞
観察８ 礫岩・砂岩・泥岩３年（2001年）
第１４時 地層をつくる岩石２（堆積岩）１年（2002年）
堆積岩を成分によって分類します。右図のように、石灰岩に塩酸をかけるとじゅーじゅー音をたてて二酸化炭素を発生するのでびっくりするでしょう。また、校庭のいたることに転がっている、さまざまな色のチャートを探すのはともて楽しい作業です。生徒が次から次へと先生のところへ来て、確認を求めるでしょう。
＜ねらい＞ 堆積岩を粒の成分によって３つに分類する
１） 石灰岩 ： 炭酸カルシウム
２） チャート： 二酸化ケイ素
３） 凝灰岩 ： 火山噴出物
＜準 備＞ 岩石標本堆積岩、うすい塩酸、ピペット、セロハンテープ
観察12 堆積岩（地層をつくる岩石）１年（2012年）
観察９ 凝灰岩・石灰岩・チャート３年（2001年）
観察２ 堆積岩３年（1998年）
→ 顕微鏡で石灰岩をみる１年（2002年）
2-4 化 石
第１５時 地層の中の化石１年（2002年）
恐竜の足跡の化石と、自分の足跡を比較させるのはタイムスリップした感覚を味わえて面白かった。
＜授業の流れ＞
１ 化石とは（動植物のからだの一部、または、痕跡）
２ 化石のでき方、種類をまとめる
３ 興味をもった化石をスケッチする
＜準 備＞ いろいろな動植物の化石標本
化石 しそう
示相化石・ 当時の環境を表わす化石
・ 現在生きている生物の環境から、当時を推測する（温かい・寒い、深い海・浅い海）しじゅん
示準化石・ 当時の時代を表わす化石
・ 広い範囲にわたって繁栄したが、短期間で絶滅した生物（短期間で絶滅した方が時代を特定しやすい）
＜参考資料＞化石で探る進化、ダ−ウィンの進化論生物３年（2001年）
観察13 化 石１年（2012年）
第１６時 示準化石と地質時代１年（2002年）
地質時代に焦点を当てて示準化石の学習をしました。
＜授業の流れ＞
１ 地質時代をまとめる
２ 示準化石の条件を確認する
３ 示準化石をスケッチする
＜準 備＞ いろいろな化石標本
＜参考資料＞
地質時代
顕微鏡で石灰岩をみる１年（2002年）
2-5 岩石標本作り
第１７時 私の岩石標本１年（2002年）
勇気を出して高価な岩石標本を叩き割って下さい。そして、バラバラになった破片を系統的に分類しながらプリントにまとめましょう。生徒にとってすばらしい岩石とのふれあいの時間になると思います。今回砕かれた標本は、火成岩と堆積岩を合わせて１８種類。さらに、これに満足しない生徒は教室を飛び出して自分で見つけたチャートなどの岩石を標本として追加していました。岩石学の総復習として、第18時 身のまわりの岩石と連続して実践して下さい。子ども達は岩石の名前をもったものとして識別し、親近感をもって見つめるようになるでしょう。
＜準 備＞ 叩き割った岩石標本（火成岩、堆積岩）、ハンマー、セロハンテープ
第１８時 身のまわりの岩石１年（2002年）
生徒はチャートが大好きです。自分で名前が分かるからでしょうか、それとも、いろいろな色が楽しめるからでしょうか。とにかく校庭や近くの公園に落ちている石を拾ったり、その名前を当てる知的な楽しみを十分に味わせて下さい。
＜準 備＞ 前回作った私の岩石標本、ハンマー（持参）、セロハンテープ
＜授業の流れ＞
１ 公園に移動する時の注意事項を確認する
２ 公園でのマナーを確認する
３ 公園で岩石を採取する
４ 学校に戻り岩石を粒の大きさや成分によって分類する
＜参考資料＞
実習14 校内の岩石採集１年（2012年）
第３章 プレートテクトニクスと地震
3-1 地殻変動（プレートテクトニクス）
第19時 地殻変動（プレートテクトニクス）１年（2012年）
地殻変動は「プレートの動きにともなう地殻の動き（変動）」です。プレートテクトニクスは地震の主要な原因ですが、本時は地震と切り離して学習します。つまり、固体としての地球がプレートに覆われていること、プレートが動いていることを学びます。地球規模でみれば、地震は小さな現象です。
＜学習内容＞
１ 地球上を移動する15枚の巨大プレート
２ 日本は４つのプレートが衝突しあっている
３ 海のプレートは陸のプレートの下へ沈みこむ
４ 海溝・海嶺
５ プレートどうしの境界線で地震が発生する
６ 日本各地の隆起・沈降
この実践は盛り沢山なので、上記５、６は次時に学習すべきです。
第20時 隆起と沈降３年（2001年）
日本列島の地殻変動を調べます。地殻は上下だけでなく、東西南北にも変動していますが、ここでは各地点の上下動だけを調べます。なお、海岸は隆起すると砂浜、沈降するとリアス式海岸になります。
＜準 備＞ 地図を印刷した学習プリント
＜学習内容＞
１ 日本列島の隆起と沈降
２ 名古屋の土地の上下の変化
３ 本校の海抜高度と水準点
４ 神奈川県三浦市付近の地形
第21時 大地の変動―しゅう曲、断層、不整合―３年（2001年）
不整合の学習は、これまでの第２章「地層と堆積岩」からの総復習です。キーワードは、侵食・風化、礫砂泥、運搬・堆積、地層、地殻変動（隆起・沈降）、そして再び、侵食・風化、・・・。
＜準 備＞ 学習プリント
＜学習内容＞
１ しゅう曲
２ 断層（正断層と逆断層）
３ 不整合
＜他年度の実践例＞
不整合３年（1998年）
3-2 地 震
第22時 世界の地震地図１年（2002年）と日本付近の震源３年（2001年）
事前に社会科の先生と話し合い、地震の導入として、多角的な授業をつくりましょう。地震の原因となるプレートテクトニクスは、ここでもう一度復習します。
＜準 備＞ 世界地図を印刷したプリント、ビデオ
プレートテクトニクス（大陸移動説）１年（2002年）
地震の発生場所と原因３年（2001年）
参考資料：下敷きを使った歪みの説明
第23時 地震の大きさ、伝わり方１年（2012年）
地震とは何か、中学生らしい自由な考えや定義を楽しんだ後、地震＝プレートの急激な動きとしてまとめます。次に「震源と震央」「震度とマグニチュード」を知らせ、最後に「地震の伝わり方」を調べます。
＜学習内容＞
１ 地震とは何か考える
２ 震源と震央
３ 震源からの振動は同心円状に広がることを調べる
４ 震度とマグニチュード
５ 地震と震災をまとめる
＜他年度の実践例＞
・地震の大きさ（震度とマグニチュード） １年（2002年）
・地震の大きさ ３年（2001年）
第24時 地震のゆれ方１年（2002年）
本時は、地震波には２種類あることを学びます。実験を通して、それぞれの波の特徴を理解させます。なお、2012年度の実践『実習17 地震の揺れ方（初期微動継続時間）』はよくできていますが、初期微動継続時間は次時に回すべきです。
＜学習内容＞
１ 地下で岩石が壊れると、２種類の地震波が発生する
２ はじめの揺れを初期微動、後のゆれを主要動という
３ 地震のゆれは地震計によって記録させる
＜他年度の実践例＞
地震のゆれ３年（2001年）
実験９ 縦波・横波１年（物理学1999年）
実習17 地震の揺れ方（初期微動継続時間）１年（2012年）
第25時 初期微動継続時間 ３年（2001年）
初期微動継続時間は地震の学習の中で最も難しい内容ですが、ゆっくり１時間かけて説明すれば全員が理解できます。焦らずにグラフを書いて下さい。
＜学習内容＞
１ 「震源からの距離」と「地震のゆれが到着する時間」は比例する
２ 「震源からの距離」と「地震のゆれの大きさ」は比例する
３ 「震源からの距離」と「初期微動継続時間」は比例する
＜準 備＞ 学習プリント、グラフ、色鉛筆
＜他年度の実践例＞
実習１ 地震の伝わり方１年（2002年）
演習18 Ｈ25 愛知県立高校 入試問題１年（2012年）