天体望遠鏡を用いた太陽・月の動きを実感する授業―95―

天体望遠鏡を用いた太陽・月の動きを実感する授業～小学校理科における新学習指導要領実施での新たな試み～
こ が わ

河守博一（静岡県焼津市立小川 小学校）
握する方法について、理科教育に関する文献

1. はじめに1.1を調べても見あたらなかった。従って、子ど新学習指導要領

本年度より小学校理科は、新学習指導要領の移行措置として新内容が先行実施されていもが実感したかどうかについて、その把握方法を模索していく必要がある。

る。この新学習指導要領で理科の目標は、「自然に親しみ、見通しをもって観察、実験など

2. 研究目的を行い、問題解決の能力と自然を愛する心情

2.1

具体的な体験を育てるとともに、自然の事物・現象につい「実感を伴った」理解とは、「具体的な体ての実感を伴った理解を図り、科学的な見方験を通して形づくられる理解」「主体的な問や考え方を養う。」[1]である。旧学習指導要

題解決を通して得られる理解」「実際の自然領に対し、この新学習指導要領に新たに付けや生活との関係への認識を含む理解」の 3 つ加わったのが、「実感を伴った」のみである。

である[1]。そのため、天文分野での学習で、従って、本年度より「実感を伴った」理解「具体的な体験を通して形づくられる理解」をめざした理科学習を平常の授業で実践してをめざして、3 年生・4 年生で授業実践を行いくことが重要であるといえる。そして、小うことにした。このことにより、子どもにと学校理科の天文分野の学習でも、「実感を伴って「実感を伴った」理解が可能となるのでった」理解をめざした実践が必要である。

はないかと考えた。

1.2

天文分野の学習内容

2.2

太陽の動き

小学校の理科における天文分野の学習は、「太陽の動き」について、従来の 3 年生の3 年生の「太陽の動き」、4 年生の「月と星」、学習では、地面にできる影の位置変化を観察

6 年生の「月と太陽」である。

し、太陽の位置変化との関連を捉えさせてい3 年生では、日陰の位置と太陽の動きの関る。この関連を捉えることは、問題解決の能係などについて学習する。4 年生では、月の力に関わることである[1]。この問題解決の能位置と星の明るさや色及び位置を調べ、月や力を、第 3 学年で「身近な自然の事物・現象星の特徴や動きについて学習する。6 年生でを比較しながら調べる」こと、第 4 学年で「自は、月と太陽を観察し、月の位置や形と太陽然の事物・現象を働きや時間などと関連付けの位置を調べ、月の形の見え方や表面の様子ながら調べる」こととし、「その学年で中心について学習する。

的に育成する」としている[1]。

1.3

子どもの「実感を伴った理解」の把握「太陽の動き」の学習では、地面の影と太新学習指導要領の目的である、子どもが「実陽の動きの関連を捉えさせようとしているが、感を伴った」理解をしているのかについて、問題解決の能力としての関連は、3 年生ではその把握が重要であるといえる。しかし、本なく主に 4 年生で育成するものである[1]。し年度より新学習指導要領が実施されたばかり

かし、3 年生の「比較しながら調べる」指導であり、子どもの「実感を伴った」理解を把として、太陽の動きを比較によって学習する

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■ 報

告 ■

ならば、太陽の位置変化を直接比較する方法

実際に月が視野の中で動いていく様子を観察になる。だが、従来の学習ではこの太陽の直すれば、月の動きについて「実感を伴った」接比較が困難であって、やむをえず影と太陽理解を図ることができると考えた。この月のを関連付けて学習を行っている現状であると観察は具体的な体験であり、「実感を伴った」考えられる。しかし、柳本・大髙[2]は、「光理解の内、第一番目の項目に該当する。

とかげ」の学習後の子どもに、太陽の位置とそして、具体的な体験として野外観察の充棒の影について認識調査を行い、「太陽の沈実をあげられ[1]、「月や星を観察する機会をむ頃の位置を特定し、棒の影の位置と方位を多く持つこと」「天体の美しさを感じ取る体関係づけて解釈することが十分でないことが験の充実」[1]と述べ、月を観察させる体験に考えられる」と述べている。

よって、天体の美しさを感じさせることに注

このため、「太陽の動き」の学習では、地目している。月の観察を実施するならば、宿面の影と太陽の動きの関連を捉えさせる指導

泊行事での夜間の観察がある。参考までに近方法のみでは、子どもに太陽が動くことを実隣の学校の多くが利用する県立の宿泊研修施感させることは不十分であると考えた。その設の 1 つに問い合わせたところ、小・中学校ため、従来の指導方法に加え、3 年生で中心の天体望遠鏡を用いた天体の観察は、近年実に指導する「比較しながら調べる」方法とし践例はほとんどなく、判明したのは昨年本校て、天体望遠鏡を用いて太陽の位置変化を直の天体望遠鏡を用いた月の観察のみであった。

接比較する方法で実践することにした。

そのため、夜間の天体望遠鏡を用いた月の観

2.3

察は、滅多に行われていないと推察する。し月の動き

小学校 4 年生の理科では、「月の動き」にかし、昼間にも月は出ているので、天体望遠ついて学習する。従来の学習では、昼間の月鏡で観察することができれば、天体の美しさを観察し、１時間を経過した後に再度観察し、を感じる体験にもなると考えた。

月の位置が変わっていることから月が動いていることを推論させている。
しかし、Shawn M.Glynn ら[3]は、
「5 学年

3.

研究方法

3.1

観察・実験の実施形態の子どもでさえ、少なからず月は全く動かな安藤[5]は観察・実験の実施形態を、「教師いと信じている」と述べている。また、猿田による説明のみ」「ビデオ教材」「教師が演示

ら[4]は、小学校教師の指導の難易、小学生の観察・実験」「生徒が判別で観察・実験」「生理解の難易を調査し、4 年生の「月や星の特徒が個人で観察・実験」の 5 つに分類した。

徴や動き」は、「教師の 44％が教えにくく、そして、学習指導要領のねらいから考えると、29％の児童の理解が困難」であった。この困子どもの「個人で観察・実験」が望ましいと難な割合は、小学校理科の学習内容の中で際いえる。そのため、天体望遠鏡を用いた月のだって高く、他の学習内容は比較的低いもの

動きの観察は、子どもの個人観察で実施するばかりである。このため、止まっているようことにした。しかし、太陽の動きの観察は、に見える月を 2 回観察し、その位置を記録す

子どもの個人観察が困難であったため、教師る従来の観察方法だけでは、月が実際に絶えが演示して観察させることにした。

ず動いていることを実感できにくいと考えた。 3.2
そのため、天体望遠鏡を覗いている最中、太陽の動き「太陽の動き」の学習では、天体望遠鏡に

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太陽投影板を取り付け、これに太陽を投影す

来の指導方法と天体望遠鏡を用いた観察の両ることにした。天体望遠鏡は、本校にある五方を河守が行うことにした。実施期日は 12

藤光学製天体望遠鏡 1031（6.5cm 屈折赤道

月 18 日であった。

儀）を用いた。天体望遠鏡の周囲に子どもを両日とも、学校敷地内に天体望遠鏡を設置集め、投影された太陽に注目させた。この際、し、図 1 のように太陽を投影板に映して、そ天体望遠鏡は太陽に向けて固定しておいた。の中で太陽が実際に動く様子を観察させた。

そうすることで、投影板上にて太陽が動くこ

1 学級の人数が 40 人弱であるため、20 人ずとに子どもは気づき、実際の太陽が動くこと

つ 2 回観察を実施した。20 人の中でも、望遠を実感できると考えた。

鏡に近い子どもと、それを取り巻く子どもをまた、3 学級とも従来の指導方法である、交代させて、投影板での太陽の動きをはっき影を観察し太陽が動いていることを推論するり観察させるようにした。

ことも合わせて行った。

3.3

月の動き

「月の動き」の学習では、従来の指導方法で昼間の月を観察し、1 時間経過した後にもう一度観察し、月の位置が変わっていることから月が動いたことを推論させることにした。
また，新たな指導方法として、本校の天体望遠鏡に地上レンズを取り付けて、視野の中で正立像として月を観察できるようにした。
なお、五藤光学製天体望遠鏡 1031 に、地上図1投影板に映った太陽レンズ（ビクセン 31.7AD）を取り付け、焦点距離 12.5mm の接眼レンズをはめた。
以上の目的は、空での肉眼で見える月の動きと天体望遠鏡の視野の中での動きを一致させるためである。通常の天体望遠鏡を用いた観察ならば、視野の中での月の動きは、肉眼で観察した月の動きと逆になってしまい、子どもに誤解を与えてしまいかねないと考えたからである。この指導方法を用いて、天体望

図2

図 1 から時間が経過した投影板の太陽遠鏡の視野の中で月が動くことから、月は動いていることについて実感を伴って理解させ

授業実践は、3 年生 3 学級のすべての学級ようとした。

で行った。3 学級の内 2 学級は学級担任が理さて、「月の動き」の学習では、上弦の月の科授業も担当しているので、従来の指導方法動きを用いて例年 10 月に学習する。しかし、をそれぞれの学級担任が行い、天体望遠鏡を上弦の月は，1 月に 1 回であり、天候などの用いた観察のみを河守が指導することにした。 条件が適していないと観察できない。3 年生
実施期日は平成 21 年 11 月 24 日であった。の「太陽の動き」は、晴れて天体望遠鏡の投

残りの 1 学級は、学級担任ではない河守が平影板に太陽を投影することができればいつで常の理科授業を担当している。そのため、従も観察が可能である。しかし、上弦の月の期

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日が、天候が悪かったり、冬期休業中であっ告 ■査を行った。

たりして授業実施は 1 月下旬にずれ込んだ。
上弦の月は 1 月 23 日（土）の休日であるた

4.

め、天候の良かった前日の 1 月 22 日（金）4.1

午後に観察を実施した。月齢 7.2 であった。
当日の授業では、午後 1 時頃、従来の方法アンケート結果と考察
太陽の動き

3 年生のアンケート結果は次の表である。
表1

子どもへのアンケート結果(N=114)

で 1 回目の月の観察を行った。学校敷地内か子どもの回答

ら、校舎とその上に見える月の両方をスケッ

天体望遠鏡の方が人数（人）チさせた。2 回目の月の観察を、午後 2 時頃よく実感した80行った。1 回目の校舎と月のスケッチの用紙やや実感した13

回目の肉眼での月の観察時に、天体望遠鏡をやや実感した5

個別に覗かせて、月の観察を行った。

よく実感した14の中に、2 回目の月の位置を記録させた。2

影の方が同じ2

子どもの回答が、従来の方法と天体望遠鏡のどちらに偏っているか、直接確率計算（両側検定）を行った。その結果、「天体望遠鏡の方が実感した」が 1％水準で有意に多かった。
従って、天体望遠鏡を用いた方が、「実感を伴った」理解をさせるには効果があるといえる。
その理由としては、「 太陽が動いているところ図3

天体望遠鏡を用いた月の観察を見た」など具体物に注目して答えた児童が多かった。これは、特に「実感を伴った」理

この際、視野の中で月が左端になるように天体望遠鏡を教師が設定して、子どもに覗か解の「具体的な体験を通して形づくられる理解」ができたことを意味している。

せた。天体望遠鏡を 20 秒程度覗いていると、しかし、影を調べる方が実感したと回答す

子どもは視野の中で月が動いていることに気る子どもも 21 名いて、従来の影を調べる学づくことができた。

習も行う必要がある。

3.4

アンケート調査

4.2

月の動き

子どもの「実感を伴った」理解については、

4 年生のアンケート結果は表 2 である。

新たな指導方法を実施したことに対して、独子どもの回答が、従来の方法と天体望遠鏡自に把握する方法を考え、子どもにアンケーのどちらに偏っているか、直接確率計算（両ト調査を行った。調査したのは、授業実践を側検定）を行った。その結果、「天体望遠鏡の行った、3 年生 3 学級、4 年生 1 学級であっ方がわかった」が 5％水準で有意に多かった。

た。なお、アンケートの文面は、「実感を伴その理由として、「月の動きを実感できた」なった」理解を把握する方法の模索中であるたど具体物に注目して答えた子どもが多かった。

め、学年によって若干変更した。
また、各学年の担当教員にもアンケート調
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天体望遠鏡を用いた太陽・月の動きを実感する授業

表2

子どもへのアンケート結果(N=33)

子どもの回答

人数（人）

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ための方法について、本研究では試行的に紙面にてアンケート調査を行った。今回の方法をさらに適切な方法にする必要がある。子ど天体望遠鏡の方がよくわかった

16

もがノートに書いたものやその他の手段からややわかった

6

把握するなど、さらに確実な方法へと模索していく必要がある。

月の位置を調べる方が月の動きややわかった4

よくわかった5

月の動きを天体望遠鏡で観察する際、倍率2をさらに上げればより速く動く月を観察する

同じ

6.2

従って、天体望遠鏡を用いた方が、「実感をことができ、月の位置を調べる方がわかると伴った」理解をさせるには効果があるといえ回答する子どもが減少する可能性がある。観る。また、以上の理由は、「実感を伴った」理察に適した倍率を検討する必要がある。

解の「具体的な体験を通して形づくられる理解」ができたことを意味している。

7.

おわりに

しかし、月の位置を調べる方がわかったと本研究会会員でもありディスカバリーパー

回答する子どもも 9 名いることから、従来のク焼津天文科学館の弘田澄人天文係主任には、月の位置を調べる学習も行う必要がある。

望遠鏡操作の助言や接眼レンズの貸与などで4.3

ご協力頂いたことに深く感謝申し上げます。

教員へのアンケート

3 年生担当教員 3 名にアンケート調査を行った。教員からは、「太陽が刻々と動いていく文

様子が数秒で見てわかり、太陽が動いている[1] 文部科学省（2008）「小学校学習指導要領

こ と を 実 感 させ る こ と が で き る の で大 変 よい」など好意的な感想であった。

献
解説理科編」，大日本図書．

[2] 柳本高秀・大髙泉（2008）「『月の満ち欠3 年生担当教員 3 名と 4 年生担当教員 3 名け』の理解と 2 種類の『影と陰』の理解との合計 6 名とも、従来の指導方法を実施したの関係」，日本理科教育学会研究紀要，第上で、天体望遠鏡を用いた新たな指導方法を49 号 2 巻,pp81-92.

行うことが、「実感させることができる」と回[3] Shawn M.Glynn,Russell H.Yeany,BruceK.Brittno(1991) 『理科学習の心理学』（武答している。

村重和監訳），東洋館出版，pp173.
[4]猿田祐嗣ら(2005)「理科教育の内容とその結論

5.

3 年生の「太陽の動き」と、4 年生の「月の動き」の学習では、従来の方法を実施した配列に関する総合的研究」，国立教育政策研究所，pp173.

上で、今回の新たな天体望遠鏡を用いた指導[5] 安藤秀俊(2004)「中学校理科教科書の掲方法を行うことが、「実感を伴った」理解のた載をされている観察・実験の実施状況」日

めには効果的であるといえる。

本 理 科 教 育 学 会 研 究 紀 要 ， 第 44 号 3巻,pp35-41.

6.

今後の課題

6.1

子どもの「実感を伴った理解」の把握

河守博一(焼津市立小川小学校)

子どもの「実感を伴った」理解を把握する
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