防災教育・地学教育に関わる地震波の伝搬を可視化する教材と授業プログラムの作成

制作与防灾教育、地球科学教育相关的、可视化地震波传播的教材和课程计划

• 批准号: 25909022
• 负责人: 西城 光洋
• 金额: $ 0.26万
• 依托单位: 仙台市立仙台商業高等学校
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25909022/
• 关键词: 地震波; 可視化; 防災教育

東日本大震災を受け, 特に地震に備えての防災教育が重要視されている. 高校では地学の履修率が低く, 生徒の多くは地震についての正しい知識を持たないまま, 中等教育を終えることが多い. 情報化社会の今, あふれる情報の中から, 防災についての正しい情報を自分で判断するためにも, また, 東日本大震災の教訓を風化させないためにも, 地震について正しく理解する防災教材を作成する必要があった.地震は極めて身近な現象であるが, その実態である波としての性質は可視化が困難で, 生徒たちがイメージを持つことが難しい領域である. これまでも, 地震波を可視化する教材は様々作成されてきたが, 本研究では以下の2つの教材の作製と, 教材を用いた授業プログラムを用い, 地震波の性質をもとに, 緊急地震速報の原理や地震の被害を抑える工夫について考える授業を所属校で実践した.(1)地震波可視化装置 ; ワイヤーに吊るした錘をバネで連結し, 末端に取り付けたセンサーの動きにより, 波の振動方向を観察するもの. また, センサーの振動方向をもとに, 震源を同時に出発した地震波でも, P波がS波より速く到達する様子が観察できる. また, S波がP波よりゆれが大きいこと(地震被害はS波により生じること), バネ定数の異なる装置で比較することで, 硬い地盤ほどゆれが少なく, 地震波速度が速いことが観察できる.(2)地震波速度測定装置 ; 4チャンネルデジタルオシロスコープを用い, アンプで増幅した, クリスタルイヤホンを用いたセンサーが拾った地震波を, PCディスプレイ上に走時曲線として提示するもの. 机上の岩石や木材を伝搬する地震波のP-S時間が, 震源からの距離に比例して長くなることを観察できる. また, オシロスコープの測定機能を用い, 媒質中を伝搬する地震波速度も測定できる.以上2つの装置を用い, 以下の点の理解に有効な地震防災に関する授業プログラムを作成することができた.(1)地震波は震源から同時に伝搬を始めるが, 伝搬速度の差によりP-S時間が生じること(2)地震被害の大きくなる地域と, そうでない地域の条侮について考察する.(3)緊急地震速報の原理と, 地震動から身を守るための方策について考察する.※実績は, 地学教育学会誌に26年秋までに投稿予定であり, 現在執筆中である.

East Japan earthquake disaster, especially earthquake preparedness and disaster prevention education is important. The rate of study in colleges and universities is low, the number of students is high, the number of earthquakes is high, the number of secondary education is high. In the information society today, it is necessary to prepare disaster prevention teaching materials for disaster prevention. The earthquake pole is close to the body phenomenon This study consists of the following two parts: teaching material preparation, teaching material application, earthquake wave nature, earthquake emergency report principle, earthquake victim suppression, teaching time, and teaching practice. (1)Seismic wave visualization device; seismic wave vibration detection device; seismic wave vibration detection device; seismic wave detection device. The direction of vibration is different, the seismic source is simultaneously transmitted, the P wave is transmitted, the S wave is transmitted, the velocity of arrival is detected. S wave P wave S wave (2)Seismic wave velocity measuring device; 4. seismic wave The P-S time of seismic waves transmitted from rock and wood on the machine is proportional to the distance from the source. The measurement function of seismic wave velocity in medium can be used. The above 2 devices are used, and the following points are understood to be relevant to earthquake disaster prevention. (1)The seismic wave is transmitted from the source to the beginning at the same time, and the difference in transmission velocity is generated by the P-S time.(2) The earthquake is damaged in a large area, and the area is damaged in an investigation. (3)The principle of emergency earthquake rapid report, ground vibration, body protection, and countermeasures are investigated.※ Achievements, Journal of Geoscience Education Society, Autumn 26, 2006.