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当日配布資料
平成 27 年度 【領 域】 【開催日時】 【実施会場】 【講習担当】 和歌山大学教員免許状更新講習資料 選択 平成 27 年 8 月 26 日（水） 和歌山大学会場 富田 晃彦 【講習名】 宇宙を感じよう 目標：天文分野の常識の再整理 受講者向けウエブサイト http://www.wakayama-u.ac.jp/~atomita/menkyo/ 【講習名】 宇宙を感じよう 平成 27 年 8 月 26 日（水） 日程表 時間 内容等 8:30～ 9:00 (30 分) 受 付 9:00～10:20 (80 分) オリエンテーション 工作（小型手製望遠鏡製作） 10:20～10:30 (10 分) 休 10:30～11:50 (80 分) 望遠鏡を使って、いろいろ試す 11:50～12:40 (50 分) 昼 12:40～14:00 (80 分) 講義 14:00～14:10 (10 分) 休 14:10～15:30 (80 分) 講義、及び質疑応答 15:30～15:40 (10 分) 休 15:40～16:20 (40 分) 修了認定試験 16:20～16:35 (15 分) 事後評価アンケート記入 憩 休 み 憩 憩 ＜留意事項＞ 小型手製望遠鏡製作で、以下のものを持参下さい 木工用ボンド、はさみ、セロテープ、布ガムテープ（紙製のものの工作です） 㸲㸬㸰㸬ࢥࣝ࢟ࢵࢺ࣭ࢫࣆ࢝ࡢ〇స ࡣࡉࡳ㸸௨ୗࡢࣇ࢙ࣝࢺࡢ⣽ᕤࡢࡇࢁ࡛㸯ᅇ࠺ࡢࡳࠋ ࣇ࢙ࣝࢺ㸦㠃ࡣࡢࡾࡁ㸧ࢆ㸱ࡘษࡗ࡚ࠊ ⟄ࡢෆഃ㈞ࡿࠋ ᮌᕤ⏝࣎ࣥࢻ㸸ྛ㒊ศࢆࡘ࡞ࡄࡢ࠺ࠋ Ѝࢭࣟࢸ࣮ࣉࢆᕳࡁࠊᦶ᧿ࢆᙉࡃࡋ࡚ࡣࡵ㎸ࡴ᪉ἲࡶ࠶ࡿࠋ ࡑࡢୖࠊ࣒࢞ࢸ࣮ࣉ࡛⿵ᙉࡍࡿࡇࡶ࡛ࡁࡿࠋࡇࡢ᪉ἲ࡛ࡶᙉᗘࡣ༑ศࠋ ࡶࡕࢁࢇࠊᮌᕤ⏝࣎ࣥࢻࡼࡿࡶࡢే⏝ࡋ࡚ࡶࡼ࠸ࠋ ᡂࡍࡿࡇࢇ࡞ឤࡌ㸸ࡇࢀࡣࢭࣟࢸ࣮ࣉ㸩࣒࢞ࢸ࣮ࣉ⿵ᙉ࡛⤌ࡳୖࡆࡓࠋ ୕⬮ࡘ࡞ࡄࡡࡌ✰ࡶࡘ࠸࡚࠸ࡲࡍࠋ 配布資料の Q 1.1. おつきさま、とって！ Q1. 月はどのくらいの大きさでしょうか？ o Q2. 月はどのくらい遠くにあるでしょうか？ 直径でいえば、月は地球の 4 分の 1 程度。 地球から月までは、 地球の直径約 30 個分。 以下の図を参考にしてください。 o 1.2. 月のうさぎ Q1. うさぎはどこにいるでしょう？ o Q2. カニもいます。どこでしょう？ 「だまし絵」です。探してみてください。いろいろな絵が見 えてきます。 o o Q3. 海って、影になっているところ？ 陰と影 月面の反射率の違いで、白っぽいところと黒っぽいところの差 が出ているだけです。 何かの影が落ちているのではありませ ん。 なお、白っぽいところは高地で、クレーターがびっしりです。 黒っぽいところは低地で、クレーターがあまりみられず、 平坦 な感じです。 「コルキット・スピカ」で、ぜひお楽しみください。 かつて低地を埋めた溶岩平原です。 その溶岩が黒っぽい色を していたのです。 なお、「かげ」には影（シャドウ）と陰（シェード） があります。 影は投じるもので、長く引く「かげ」は「影」。 陰は 日の当たっていないところで、明暗の暗に相当するところ。 半 月の半分が見えないのは、そこが「陰」だから。 月の満ち欠け は、「陰」を認識する学習です。 月食で満月が欠けていくのは、 月が地球の「影」に入ったからです。 1.3. 三日月、十五夜 o Q1. 三日月は、いつ見えるのでしたっけ？ 夕方、西の空低く、と教科書に書いてありますが、 三日月だっ て東から昇って、南中して、そして西に沈みます。 太陽が昇っ てしばらくして東から昇り、 お昼すぎてしばらくして南中します。 青空の中にずっといるのですが、なにしろ太陽の近くなので見 えにくいわけです。 青空の中で三日月探しをする際、太陽を直 視しないよう、くれぐれもご注意ください。 もうすぐ新月になる、 「反対の」三日月も、青空の中に浮かんでいます。 o Q2. 月は表側だけ見えます。これは、月の自転と公転の周期が一致し ているから、と説明されます。 ところで、月の自転とは「どこから見た時」 のものでしょうか？ 地球から見ている限り、回っていません。 地球や月を見下ろす視点を考えてください。 そこから見ると、 地球の自転も公転も明らかに見ることができます。 その視点 からですと、月は公転と同時に、それと同じ周期で自転している のもわかりやすく感じることができるでしょう。 なお、地球上、別 の国から見ても、月の「おもて」側は、いつも同じです。 日本で 「うさぎ」の模様を見たら、半日後、アメリカでも「うさぎ」の模様 が出ています。 まさに、「三笠の山に出でし月」なのです。面白 いですね。 2. 日食、月食 Q1. 毎月、日食と月食が 1 回ずつ、起こっているはずがない。なぜ起こ らないのか？ o Q2. とはいえ、なぜ時々は起こるのか？ 月の公転面が、地球の公転面から見て、傾いているからです。 と書いても、わかりにくいですね。以下の図を参照してください。 o Q3. 起こったとして、日食の方が月食より（観察できる機会が）ずっと珍 しい。なぜか？ o Q4. 月食ツアーは聞いたことがないが、日食ツアーはよく聞く。なぜ か？ まず、日食は月が落とす影の中に観測者が入ること見え、 月 食は地球が落とす影の中に月が入ると見えます。 影を作るも のと、その影を落とされるものが逆になるだけなので、 起こる 頻度としては結局同じくらいになります。 実は、日食の方が回 数が少し多いくらいです。 ところで、日食は影の下に入らないと、 日食として見えません。 月食は影に入った月を、その時に月の 見える場所からであれば、 どこからでも月食としてみることが できます。 日食は場所を選び、月食は場所を選びません。 結 果として、特定の場所に生活し続ける観測者から見て、 日食 は滅多に起こってくれませんが、月食は時々機会に恵まれます。 日食は「その場所」までいく必要があるのです。 以下の図も参 照してください。 o 3.1. 季節 o Q1. どうして四季（簡単に、暑い時期と寒い時期）があるのでしょうか？ 暑い時期は日照時間が長く、太陽の南中高度も高いから、効果 的に地面が暖められ、気温も上がります。 寒い時期は日照時 間が短く、太陽の南中高度が低いままです。 この 1 年間のリズ ムは、地球の自転軸が、地球の公転軌道面に対して垂直では なく、 そこからやや傾いていることが原因です。 もし、地球の 自転軸が公転面に対して垂直なら、季節変化は起こり得ませ ん。 o Q2. どうして四季折々、見える星座が違うのでしょうか？ メリーゴーランドに乗って周りの景色を見ていることを想像して みてください。 一周する間に、景色がぐるっと回って変わってい きます。 もしメリーゴーランドの天上がなく、空が見えていたら、 とします。 上を見ると、雲がぐるぐる回転するだけでしょう。 そ の回転中心が、北極星（正確に言えば、天の北極）に相当しま す。 o Q3. 南を向いて月を見ると、日いちにちと、月は左手に動きます。 あ れ、南を下に見れば、左手は東だっけ？ o 社会で扱う地図では、上が北、そうすると右手が東、です。 地 面を見下ろすと、確かにこの通りです。 一方、空を見上げると、 左右が逆になります。 地平線に向かって方角を考えていくと、 このようになりますね。 最初はちょっと混乱しますね。 Q4. なぜ、（星座の星は、たがいに）動かないように見えるのでしょう か？ 一番の原因は、この星が、大変遠くにあるからです。 星々は、 それぞれ固有の運動を持っています。 長い時間をかけると、 互いの位置が変わってきます。 しかし、あまりに遠方にあるの で、見かけの角度の変化としては、ほとんど変わりません。 現 代の天文学の測定技術では、このわずかの角度変化は捉えら れています。 目で見た感じでは、1000 年程度では変わりませ ん。 しかし 10000 年程度ですと、かなり変わります。 清少納言 が見た夜空は、私たちが今見ている夜空とほとんど変わりませ ん。 一方、ネアンデルタール人が見た夜空は、今とは違った星 の並びだったでしょう。 ネアンデルタール人は、夜空のどんな 特徴的な星の並びを鑑賞していたのでしょうか... 3.2. 黄道十二宮・暦 Q1. 11 月前半に誕生日を迎える人を考えよう。11 月前半、太陽はてん びん座（という部屋）にいる。 これが「てんびん座生まれ」の意味。 で は、てんびん座生まれの人は、その誕生日の夜（晴れていれば）、 あ りがたきてんびん座を仰ぎ見ることはできるのでしょうか？ o Q2. ものの本には、11 月前半の誕生星座は、さそり座と書かれている。 あれ？なぜてんびん座ではないのでしょうか？ 太陽がその星座にいるのであれば、太陽とともに西に沈んでし まうし、 東から昇る時も太陽とともに昇ってくるので、 夜空の 星座としては見えようがない、ということになります。 しかし、夕 方、西の空ぎりぎりにみえます。 これは、話が合いませんねぇ... o 実は、歳差（さいさ）運動という、地球の自転軸の向きが長い時 間をかけて変わっていく現象が原因で、 太陽がどの時期（1 年 のうち、季節としてどの時期）に、どの星座（12 星座のうちのどこ） に いるか、変わっていくのです。 占星術が誕生した時期から ずいぶん時間が経ち、現在では星座ひとつ分、ずれています。 占星術では「12 宮」として、 天文学上の星座とは別扱いと考え られるでしょう。 ところで、この「ずれ」を正直に考えると、 「オリ オン座は冬の星座」というのは、遠い将来通用しなくなってくる、 ということです。 しかも、星座の形としても崩れてきます。 冬に オリオン座を楽しむというのは、 地球人として、この数千年の 間を生きている者だけの話、となるようです。 なんだか不思議 な感じですね。 4.1. 像 o Q1. 焦げている点、これは点ですか？それとも円盤像ですか？ 円盤像です。太陽の像がまぶしいから点になったように見える だけで、 同じ大きさとして見えている満月で、像を作ってみてく ださい。 えっ？満月の像ができる？できます！ 手のひらの上 に、満月を「瞬間移動」させてみてください！ 瞬間移動は、実は、 先生方の手でできる技だったのです!!! o Q2. ろうそくの炎の像をさわると、あちちち...？になるでしょうか？ ろう そくの炎そのものは、さわると大変熱いものですよね... 放射している光（特に私たちの感覚に訴えるのは赤外線）が 凸 レンズによって、集められます。 もしろうそくが、離れて見てい ても「熱線」を感じる熱いものだったら、 つまり、ろうそくの光が そのようなものであれば、 凸レンズによる像も、熱いもののは ずです。 ５．月の満ち欠けを理解するための要素 Q. 月の満ち欠けはなぜ起こると思いますか。考えを書いてください。 0. 太陽、月、地球の 3 天体がある。 3 天体とも、球形である。 太陽は自ら光る。月と地球は自ら光らず、太陽の光を浴びている。 地球は太陽の周りを公転しており、月は地球の周りを公転している。ま た、地球は自転している。 （さしあたり、月が自転している、そして、太 陽は自転している、という情報は、この時点では要らない。） 1. 太陽は大変遠方にあり、地球や月は、太陽光を平行光線のように受ける。 2. したがって、月のちょうど半球が、太陽によって照らされる。 3. その照らされた半球は、地球からは、時間とともに変化して見え。 4. 照らされた半球の地球からの見え方は、地球・太陽・月の相対的な位置が決 定する。 5. 地球・太陽・月の相対的な位置を変える原因は、月が地球の周りを公転して いるからである。 6. 地球・太陽・月の相対的な位置を変える原因として、地球の自転は関係ない。 ６．夕方の空を友だちにする方法 ねらい 子どもたちに，何の変哲もない空，その色や色の変化，星，夜空を見ている 時の雰囲気そのものなど，空を見上げること自体で得られる身の回りの自然 環境にもっと出会い，もっと楽しんでほしい． 子どもたちに，もっと気軽に，科学的な見方を楽しんでもらいたい．ここで いう科学的な見方とは，よく見る，よく感じる，感じたことを言葉にする， その言葉を交換する，その過程で新しい視点を得る，確かめる，といったこ とを指している．生活の中，遊びの中で，これらの見方が自然と出ることを， 子どもたちが楽しんでほしい． 子どもたち，そして子どもたちの周りの大人に，日常生活の場での自然環境 に誇りを持って楽しんでほしい．都市部に住んでいると，自然環境が乏しい と，子どもよりも，大人が思い込んでいる場合が多い．空は都市部でも容易 に手に入る大自然である．星の少ない夜空でも，宇宙を感じることはできる． 自分たちの生活している場での自然環境に誇りを持って楽しんでほしい． テーマ：夕暮れの空の色 どこで？：夕暮れの空が見える、大きな窓のある部屋、ベランダ、風を感じるな ら園庭 誰と？：お迎えが遅くなった延長保育の園児 いつ？：たそがれ時 何を？：夕暮れの空 科学的技能：観察する、解釈の努力をする（これまでの生活の中で得た言葉で） どんな風に？：空は色づき，そしてその色がどんどん変わることを楽しむことが できる．何色だろうか．白，黄色，オレンジ，ピンク，赤，黒（雲の陰の部分）， 青，水色… もっと微妙な中間色はないだろうか．絵を描く時，空は水色と決 めるのではなく，もう一度，空を見るとたくさんの色があることがわかる． それらの色は，言葉でどのように表現できるだろうか．生活の中で得た言葉 の力を最大限引き出したい．また，東の暗い空から西の明るい空へ，この色 づきの幕が大きく動いていく．雲は日に照らされた白い色から，夕暮れの複 雑な色を映すようになり，陰の黒い色になると，生き物（想像上のものを含 めて）や風景に見えてくる．風も変わり，気温も一気に変わる．よく見ている と，鳥や飛行機を始め，いろいろな飛行体に気がつく．音も変わる．生活の雰 囲気が一気に変わる． 一番星 どこで？：遅いお迎えから帰る途中の道、できれば、空が開けて見えるところ 誰と？：帰宅途中の園児が保護者と いつ？：たそがれ時から、それより半時間くらいまで 何を？：一番星 科学的技能：観察する、報告する、説明する どんな風に？：夕暮れを楽しんでいると，一番星が見えてくる．そんなに時間は かからない．一番星は惑星の場合もあるし，星座の中の明るい星の場合もあ る．季節感というより，たまたまその日時は，この星が一番星に，ということ になる．地平線近くに一番星候補があっても，目につくのは天高く位置して いる星かもしれない．雲や建物で視界が遮られても，見えている範囲で，そ の子独自の一番星を見つけるだろう．子どもは大人より視力が良いからか， 一般に，一番星探しでは子どもが勝つことが多い．一番星が見つかると，し ばらくすると二番星，三番星が見えてくる．都会であっても，こんなに星が 見えるのかと，大人でも驚く．何という名，何という星座ということにこだ わる必要はない．空のあちこちに数個，きらめく輝点があれば，それだけで 十分美しい．数個しか見えないといっても，毎日帰宅する道の途中，その数 個の星が，まるで守護神であるかのように自宅まで付いてくるように見える のを不思議に見つめていれば，星空が子どもたち自身のものになっていくだろう． 星の色 どこで？：明るい星がいくつか見える、空が開けて見える大きな窓から 誰と？：園児が、保護者や保育者とともに いつ？：夕食後くらい 何を？明るい星を見つめて、色を感じる 科学的技能：観察する、報告する、確かめる どんな風に？：一番星，二番星が見えてきたら，さて，これらは何色に見えるだ ろうか．教科書には，何々という星は何色，と書かれている．それを習った小 学生に，あの星の色は，と聞くと，その通りの色で答えることがある．しか し，もっと小さな子に聞くと，何色に見えるか，じっと星を見つめる．例え ば，織姫星（こと座の 1 等星，ベガ）は，教科書的には「白」だが，見つめて いると，赤，青，白，黄色，とさまざまな色に見え，子どもたちからはそのよ うに声が飛んでくる．地球大気によるゆらぎにより，星は瞬くと同時に，光 が複雑に屈折をして，時に，色々な色に見える．また，しっかり色づいている 星であっても，白色にほんのり色づいた程度，である．星は何色か．先入観な しに楽しむことができる． 沈む夕日、浮く星 どこで？：沈む夕日、三日月、明るい星などが見える西の空が開けた大きな窓か ら 誰と？：園児が、保護者や保育者とともに いつ？：夕方から夜、適宜、時間を置いて 何を？：沈む夕日、沈む三日月、沈む明るい星 科学的技能：観察する、報告する、説明する、解釈の努力をする、確かめる どんな風に？：夕日は沈む．見たことがあるだろう．お月さまも沈む．本当かな， ちょっと不安．本当かどうかは，自然を観察して確かめよう．三日月が見え ていれば，時間的に観察しやすい．夕方，明るい時に見て，少し暗くなった時 に見て，もっと暗くなった時に見て… あれ? 沈んでしまった．太陽は沈む， 月は沈む．これはすぐにわかったね．お星さまは? 星は浮かんでいるように 見える．夜になると，空に悠然と浮かんでいる姿が見えてくるようになる． お星さまは何ごとも急がずに，ずっと浮かんでいるように見える．だって， 星が沈むところなんて，見たことない．そうだよね，沈んでいく星を見て楽 しむ，ということはあんまりしないよね．でも，宵の明星や，ほかの明るい星 を，時々見てみよう．あれ? どんどん沈んでいくよ，まるで，お日さまやお月 さまのように．本当かな? よく見てみてね．星って，動くんだね． 月の模様 どこで？：月が見えるところ 誰と？：園児が、保護者や保育者とともに いつ？：満月でなくてもいいか、半月よりは太っている月が、見やすい 何を？：月の中の模様 科学的技能：観察する、報告する、説明する、解釈の努力をする、確かめる どんな風に？：月にウサギがいるって、聞いたこと、ある? 本当にいるよ。ほら。 子どもは一般に視力がいいので、見方を教えると、すぐにウサギさんを見つ けます。実はね、カニさんもいるよ。カニさんに見える時は、ウサギさんは見 えないね。カニになったり、ウサギになったり、ほかにもいろいろあってね … お月さんって、ただの丸いモンと思っていたら、なかなかかわいらしい顔 をしているでしょ。とこで、毎日同じ模様かな? 丸い満月の時と、かまぼこみ たいな半月の時って、同じところに同じ模様があるかな? 半月になったら、 ウサギさんは見えるのかな? ウサギさんだけ見えるのかな… 虹さがし どこで？：部屋の中の水槽、自転車の反射板、CD や DVD、透明なトタン屋根 にたまった水の下、プールのシャワー、公園の噴水 いつ？：上記のものに、日差しが差し込んだ時（夏でも冬でも構わない） 何を？：部屋の中にできる虹 科学的技能：観察する、探す、工夫する、報告する、説明する、確かめる どんな風に？：あ! こんなところに虹が! 虹はお空に大きくかかっているものと 思っていたら、なんと、園の保育室や、おうちの部屋の中、自転車置き場の 壁、公園の噴水の中などにも出てきて、待っていてくれる。そういえは、あそ こにもあったな。ここは、あるかな? あれ? 以前は見えたんだけど… こうや って… あ、虹が出た! え? 見えない? ほら、こうやって、体を傾けてほらね、 見えたでしょ。あ! 髪の毛を通して太陽を見ると、私の髪の毛の周りに虹が! あ! ホント、私のにも! そういえば、お空の虹と、この虹、ちょっと色が違う ような… それに、虹って、本当に 7 色なのかな? 歌にもあるけれど、それに、 いま数えたんだけど… 見えた虹にはどんな色があるか、じーっと見てみよう。 どんな色が見えるかな? その色は、なんていう名前かな? その色を絵でちゃ んと描けるかな?