中学校理科気象(雲を中心として)の観察・実験の開発試行にかかわる実証的研究

1 研究目的 現在の中学校理科気象教材は、観察・観測が中心で実験的な教材は少ない。本研究は、中学校気象教材として有効かつ実践的な教材の収集を広く行い、特に雲の発達、発生、降雨などを中心にした研究・開発を行い、それらの有効性の検証を行う。2 研究成果の概要(1)前線通過に伴う雲の変化のビデオ撮りシステムの開発 家庭用ビデオカメラ(SONY L端子つき),Apple Macintoshコンピュータ、ビデオコントローラ(SONY V-BOX)を機材とし、Macintosh のHyper Cardに独自に作成したスタックを用いた。これによ30秒間隔で3秒間などの設定が自由にできる。北天を中心に主に寒冷前線通過時の雲の変化を撮影した。生徒はこの映像に大きな興味を示した。(2)上昇気流を生じるモデルの開発 a 日射による上昇気流(白熱電球を利用)、b 低気圧の中心部に見られる上昇気流(フアン利用)、c 地形による上昇気流(風洞の利用) 生徒は、どれも強い興味を示した。(3)雲の発生 暖雨説に基づくモデルをプラスチック筒と金属の漏斗を用いて作成した。ワイン用加圧器とプラボトル利用の断熱膨張の実験は極めて有効である。(4)日本海上の筋雲の発生モデル 名越等のモデルの作成した。このモデルでは、加温、気流の速さのコントロールに今後検討が必要である。(5)ジェット気流のモデル 小形交流モーターを用い、3重の回転水槽を作成した。明らかな蛇行を示すには、今後の検討が必要である。3 今後の課題今年は、学習の進度の関係で、実際の授業の中に組み入れることが出来なかった。来年度、これらの教材を組み入れた授業を実施し、評価をする予定である。

1 研究目的 現在の中学校理科気象教材は、観察・観測が中心で実験的な教材は少ない。本研究は、中学校気象教材として有効かつ実践的な教材の収集を広く行い、特に雲の発達、発生、降雨などを中心にした研究・開発を行い、それらの有効性の検証を行う。2 研究成果の概要(1)前線通過に伴う雲の変化のビデオ撮りシステムの開発 家庭用ビデオカメラ(SONY L端子つき),Apple Macintoshコンピュータ、ビデオコントローラ(SONY V-BOX)を機材とし、Macintosh のHyper Cardに独自に作成したスタックを用いた。これによ30秒間隔で3秒間などの設定が自由にできる。北天を中心に主に寒冷前線通過時の雲の変化を撮影した。生徒はこの映像に大きな興味を示した。(2)上昇気流を生じるモデルの開発 a 日射による上昇気流(白熱電球を利用)、b 低気圧の中心部に見られる上昇気流(フアン利用)、c 地形による上昇気流(風洞の利用) 生徒は、どれも強い興味を示した。(3)雲の発生 暖雨説に基づくモデルをプラスチック筒と金属の漏斗を用いて作成した。ワイン用加圧器とプラボトル利用の断熱膨張の実験は極めて有効である。(4)日本海上の筋雲の発生モデル 名越等のモデルの作成した。このモデルでは、加温、気流の速さのコントロールに今後検討が必要である。(5)ジェット気流のモデル 小形交流モーターを用い、3重の回転水槽を作成した。明らかな蛇行を示すには、今後の検討が必要である。3 今後の課題今年は、学習の進度の関係で、実際の授業の中に組み入れることが出来なかった。来年度、これらの教材を組み入れた授業を実施し、評価をする予定である。