2019 年度全国地学教育研究大会
日本地学教育学会第 73 回全国大会

秋田大会講演予稿集

大会テーマ：新しい学習指導要領で学ぶ地球と宇宙
会期：令和元年 8 月 16 日（金）～8 月 19 日（月）会場：秋田大学教育文化学部

主催：日本地学教育学会
共催：国立大学法人秋田大学、秋田地学教育学会
後援：文部科学省、秋田県教育委員会、秋田市教育委員会、全国高等学校長会、
全日本中学校長会、全国連合小学校長会、日本私立中学高等学校連合会、
高等学校文化連盟全国自然科学専門部、全国中学校理科教育研究会、全国小学校理科研究協議会、日本理科教育学会、日本理化学協会
協賛：株式会社新興出版社啓林館、株式会社第一学習社、東京書籍株式会社、
メイジテクノ株式会社

目次

日本地学教育学会第 73 回全国大会（秋田大会）の開催に向けて ………………… 2
開催ごあいさつ …………………………………………………………………………… ３
会場案内図 ………………………………………………………………………………… ４
大会日程 …………………………………………………………………………………… ５記念講演要旨……………………………………………………………………………… ７

口頭発表予稿
大会第 1 日 A 会場………………………………………………………………… １１

同

B 会場

………………………………………………………………… ３６

同

C 会場

………………………………………………………………… ５９

大会第 2 日 A 会場………………………………………………………………… ８２

同

C 会場

……………………………………………………………… １０５

ポスター発表予稿 …………………………………………………………………… １２８
協賛企業広告 ………………………………………………………………………… １７３
実行委員会委員一覧 ………………………………………………………………… １７７

表紙写真：「出羽山地から望む鳥海山」撮影：田口瑞穂（秋田大学教育文化学部）

1

日本地学教育学会第 73 回全国大会（秋田大会）の開催に向けて
日本地学教育学会長 久田健一郎
新しい学習指導要領に示された改訂の基本方針のひとつに、「主体的・対話的で深い学び」の実現に向けた授業改善の推進が掲げられています。そして以下の点に留意する必要があると述べられています。すなわち、（1）全く異なる指導方法を導入しなければならないと捉える必要ないこと、（2）「主体的な学び」「対話的な学び」「深い学び」の視点で授業改善を進めること、（3）通常行われている観察・実験の質を向上させること、（4）児童生徒が考える場面と教師が教える場面をどのように組み立てるかを考え実現を図っていくものであること、（5）深い学びの鍵として「見方・考え方」を働かせることが重要になること、（6）基礎的・基本的な知識及び技能の確実な習得を図ること、の 6 点です。このような「授業改善の推進」において、地学の観察・実験はまさに「主体的・対話的で深い学び」の対象となる好材料と言えるでしょう。新しい学習指導要領のもとで、実践的地学教育を見直すことは大変意味のあることと思います。
先日、私はある高等学校の 3 泊 4 日の「総合地球科学」の野外実習に参加しました。初日に生徒が数名のグループに分けられ、それぞれ野外観察などの体験を通して学んだことを各々のグループに与えられたホワイトボードシートに書き込んでいきます。生徒自身によって書かれた項目の数が日ごとに増し、しかも項目ごとのつながりを示す線が複雑に描き加えられていきました。生徒の話し合いを通して、それまでの彼らの体験を基に、今回の野外活動で得られた新たな知識が加わることによって、今まで気付いていなかった項目と項目の関連性が見いだされ、知識のさらなる広がりが確認されていく様子を目の当たりにすることができました。そしてそれは同時に生徒たちに新たな発見の喜びをもたらしてくれたようです。まさにこれが、「主体的・対話的で深い学び」なのではないでしょうか。今後の展開が注目されます。
一方、このようなこれから取り組むべき内容とは別に、今教育現場は大変厳しい環境に置かれていることを認識しなければなりません。それは近年の教員採用試験倍率低下にみられるように、「教職は人気の無い職種」と見なされていることです。不人気の理由として考えられるのは、長時間労働の蔓延と教員としての人材育成の構造上の危機が挙げられます。
これは理科に限ったものではなく、あらゆる科目に言えるものですが、これから迫りくる教
育現場の厳しい現実を直視し、私たちはそれに対応した、理科のあるべき姿を求めることが必要だと思います。科学立国となるべく舵を取ってきた日本が、これからの日本をけん引す2

るはずの若い青少年の理科教育の厳しい教育環境を考えたとき、新しい理科や地学教育を真摯に見直すことが急務であることは言うまでもありません。
2019 年全国地学教育研究大会 日本地学教育学会第 73 回全国大会全国地学教育研究大会秋田大会のテーマは「新しい学習指導要領で学ぶ地球と宇宙」となっています。今、新しい学習指導要領のもとでの授業が始まろうとしているこの時期に、このテーマはまさにタイムリーと感じております。本大会が、参加される皆様のこれからの地学教育を考える上での新しい展開の一助になることを期待します。会員、関係者、すべての皆様にとりまして有意義な 2 日間になることを願いながら開催のご挨拶とさせていただきます。

開催ごあいさつ日本地学教育学会第 73 回全国大会（秋田大会）
実行委員会委員一同
みなさま、秋田へようこそ！
元号が新たになった記念の年に、本県で全国地学教育研究大会を開催できますこと、実行委員会委員一同、大変うれしく思っております。大会開催にあたり、後援・協賛にご協力く
ださいました関係機関・企業・団体に心から御礼申し上げます。
さて地学の視点から見た秋田は、中世～近世には院内銀山、近世～昭和時代には阿仁銅山
ほか県内各地で黒鉱を産した鉱山の数々があり、金属資源の豊かな産出を誇った土地です。
本県の中心的な高等教育機関である秋田大学の起源の一つは、明治時代にわが国で初めて設立された鉱山専門学校にあります。一方、宇宙開発とのつながりでは、糸川英夫博士がペンシルロケットを打ち上げたのが、日本海に面した道川海岸です。現在では宇宙航空研究開発機構の能代ロケット実験場が本県にあります。また、これまでに県内 4 地域が日本ジオパークに認定され、地球に軸足を置いて新たな地域資源の活用に取り組んでいる活動が盛んなのも本県の特徴です。地学のメッカ、秋田の地で、全国の地学・教育に関心のある方が一堂に会し、明日の地学教育を議論するこの大会が実り多きものとなりますよう祈念いた
しております。

3発表会場 B入口
企業展示、休憩所

全体会場・記念講演

発表会場 A
発表会場 C

入

口

ポスター
発表会場

教育文化学部 3 号館 1 階

教育文化学部 3 号館 2 階

4

大会日程
8 月 16 日（金）プレ巡検・見学会・ワークショップ

プレ巡検：秋田県内の河川の地形と堆積物
案内者：牧野泰彦（茨城大学名誉教授，元会長）
目的地：秋田県大仙市，美郷町（斉内川，丸子川，六郷の清水：日本の名水百選）
集合時間・場所：午前 10 時 20 分（大曲駅東口）
解散時間・場所：午後 4 時（大曲駅東口）
見学会 A：鉱業博物館見学（午前，午後）
案内者：博物館サイエンス・ボランティア
午前の部 10 時～11 時 30 分，午後の部 13 時 30 分～15 時
見学会 B：秋田大学教育文化学部天文台見学
案内者：毛利春治（秋田大学教育文化学部技術長）
午前の部 10 時～11 時，午後の部 13 時 30 分～14 時 30 分
ワークショップ：地学教育への 3D プリンター活用の第一歩
講師：小森次郎（帝京平成大学准教授）
会場：教育文化学部 4 号館 2 階

4-219 教室

実施時間：13 時 30 分～15 時 30 分

8 月 17 日（土）研究大会第１日

8 時 30 分 受付開始
9 時～12 時 15 分 研究発表（A～C 会場・ポスター会場）
12 時 15 分～13 時 昼食・休憩
13 時～14 時 総会、学会賞・学術奨励賞授与式（C 会場）
14 時～15 時 記念講演（C 会場）
講演者 秋田大学教職大学院教授 林 信太郎氏
「キッチン実験で語る秋田の大地の魅力と地学教材」（ジュニアセッション表彰式）
15 時～16 時 ポスターセッション・コアタイムⅠ（ポスター会場）
17 時 閉場
18 時～20 時 懇親会（会場：学外会場）

5

8 月 18 日（日）研究大会第２日

8 時 30 分 受付開始
9 時～12 時 研究発表（A、C 会場・ポスター会場）
12 時 45 分～13 時 45 分

ポスターセッション・コアタイムⅡ（ポスター会場）

13 時 45 分～14 時 15 分

閉会行事（C 会場）

14 時 30 分 閉場
14 時 30 分 巡検参加者集合（秋田大学正門）

8 月 18 日（日）～19 日（月）ポスト巡検
ポスト巡検 A「鳥海山のジオパークの旅」
案内者：林 信太郎・田口瑞穂
解 散：19 日 17 時 秋田空港着，18 時 秋田駅着
ポスト巡検 B「男鹿半島・大潟ジオパークの旅」
案内者：渡部 晟・藤本幸雄・菊地光和・佐々木菜穂子・川村教一・山下清次
解 散：19 日 16 時 秋田駅着，17 時 秋田空港着

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記念講演要旨

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記念講演 キッチン実験で語る秋田の大地の魅力と地学教材
Geology of Akita Prefecture explained by a kitchen experiments○林 信太郎Shintaro Hayashi
秋田大学
Akita University
e-mail: shayashi(at)gipc.akita-u.ac.jp（at)→＠キーワード： 地学教育，キッチン実験，象潟，火山，岩なだれ，・・・・
１．はじめにキッチン実験で語る秋田の大地素材の例として，
秋田県南部鳥海山の麓の象潟（にかほ市）をとりあげる．象潟は，江戸時代の景勝地で松尾芭蕉の奥の細道は，ここ象潟と宮城県の松島を目的地としていた．このような歴史的景勝地はどのようにしてできたのか，講演では「象潟」のバーチャルジオツ
アー（ジオパークで行われるジオツアーを講演の場で行うこと）を行い，その成り立ちを説明するためのいくつかのキッチン実験を紹介する．また，講演の後半では，様々な火山現象に対してこれまで開発してきたキッチン火山実験（キッチンにあるような身近な素材で行う火山実験）を紹介する．
象潟は，秋田市のほぼ南約 60km にある景勝地である．その重要性から，国指定の史跡名勝天然記念物となっている．では，象潟の成り立ちについて解説しよう．

鳥海山の山頂部分のおよそ 60 億トンの膨大な量の土砂がすべりだしたのである．その巨大な塊は，加速しながらすべりつづけ，北西山麓に向かった．ほんの 6〜7 分後，この土砂は 25 キロメートル先（現在のにかほ市平沢）までたどりつき，日本海に突入し，海を埋め立てた．大量の土砂が海に突入したことにより津波が起こったはずであるが，現在まだそのような堆積物は発見されていない．この崩壊の結果，それまで海だった場所は埋め立てられ，新しい土地ができていた．鳥海山の山頂は大きくえぐれ，それまでの均整の取れた姿は失われ，大きな崖ができ，荒々しいみかけの火山にかわってしまった．
なお，ここでは紀元前 466 年の鳥海山の山体崩壊の原因を地震と想定して想像をたくましくしたが，山体崩壊の原因は今の所不明である．
３． 山体崩壊
富士山のような円錐形の火山は重力的に不安定であり，何らかのきっかけで大きく崩れる(ただし，1 万年に一度程度の低頻度の事件）．これが山体崩壊である．砂場で遊んだ記憶のある方は，円錐形の砂山が少し力を加えただけですぐに崩れることを覚えているだろう．それと同じように円錐形の火山も不安定で，小さな噴火や地震，粘性の高いマグ
マの火山体への貫入などを「引き金」に崩れることがある．
火山はその長い一生（数十万年）のあいだに何度か崩れる．日本の主な火山は数十年に一度は噴火を行い，少しづつ成長していく．そして不安定な円錐形の形ができあがると，小さなきっかけで崩れ，

２． ドキュメント，紀元前 466 年冬（想像を含む）
今は，紀元前 466 年．鳥海山はその日も静かな佇
まいを見せていた．雪で覆われた富士山のような山容が印象的である．もちろん噴火する気配は全く感じられない．
突然大きな地震が起きる．震度 7 の強烈な揺れだ．幸いなことに竪穴式の住居は，地震で倒れたりはしない．だが，立っていられないほどの大きな揺れに，人々は恐怖を感じた．しかし，本当の恐怖はそれから起こったのである．
地震の瞬間，鳥海山山頂で小さな異変が起こった．土ぼこりのようなものが見えたのだ．みるみる
うちに鳥海山の山頂部がずるずると動き出した．

8

またそこから次の火山が成長を始める．秋田・山形
県境にそびえる鳥海山も，60 万年の長い歴史の中で，このようなサイクルを何度か繰り返してきた．
このような「山体崩壊」による堆積物は「岩屑なだれ」とよばれる．日本にいる岩屑なだれの研究者
は両手の指の数よりも少ないが，「岩屑なだれ」のほかに「岩なだれ」，「岩屑流」，「ドライ・アバラン
シュ」などその専門用語は統一されていない．本稿
では，用語の親しみやすさを考えて「岩なだれ」を使っていきたい．
ほぼ円錐形だった鳥海山は，紀元前 466 年に山頂を含む部分が北に崩壊してしまった．崩壊跡地を上から見ると，北に開いた形の「U」の字の形をしている．このような山体崩壊の跡地は，馬のひずめにつける「馬蹄」とそっくりの形をしているので，
馬蹄形カルデラといわれる．この馬蹄形カルデラ（東鳥海馬蹄形カルデラ）の当初の大きさは深さ
約 400 メートル，幅約 3 キロメートル，欠損体積
約 2.85 立方キロメートルである（林，1984）．東鳥
海馬蹄形カルデラはその後に流れ出した溶岩により 3 分の 1 ほどは埋もれてしまった．しかし，現在でも山頂部を屏風のように取り囲む馬蹄形カル
デラの崖が見て取れる．
紀元前 466 年の鳥海山の山体崩壊の引き金は，
まだよくわかってはいない．地震あるいは水蒸気爆発が崩壊の引き金になった可能性が高い．
なお，山体崩壊は様々な円錐形の火山体で発生する可能性のある低頻度大規模災害である．その成因は，1）マグマ（あるいは溶岩）の火山体への貫入による火山体の不安定化，2）水蒸気噴火，3）地震による揺れの 3 つに区分される．1）による場
合はおそらく前兆を捉えることは可能であろう．2）の場合はかなり前兆を捉えるのは難しい．3）の場
合はほぼ不可能である．このように前兆を捉え予知することが難しいため多くの火山ハザードマッ
プでは岩なだれ堆積物の過去の分布の実績図を掲載するのみである．岩なだれのハザードマップが書かれた例を講演者は知らない．

どの人家と工場と農業用地はこの大量の土砂がつくった平地の上にある．もし，この崩壊がなければ，にかほ市はほぼ海と山だけの土地だけであり，にかほ市民の生活する平地はほとんどなかったことになる．
崩壊した土砂は高速で白雪川沿いに流れだした．
一部は北に枝分かれしたが，ほとんどの土砂は，にかほ市街方面にやってきた．崩壊が起こってから，
25 キロメートル先のにかほ市平沢にこの崩壊土砂がたどりつくまで 5 分ほどしかかからなかったと推定されている（宇井・荒牧，1986）．新幹線並み（あるいはそれ以上）の速度で土砂がやってきたのである．
５．埋れ木と流れ山
岩なだれ堆積物は平坦な地形の中に小さな丘が散在する地形を作る．この地形の下には厚さおよ
そ数十メートル（最大 120 メートル）の岩なだれ堆積物がある（大沢ほか，1982）．岩なだれ堆積物の上面はほぼ平坦で，ところどころ流れ山が突出す
る．下底面はおおむね流下前の原地形どおりであると考えられる．
岩なだれ堆積物上面の平坦面に点在する小丘が流れ山である．これが岩なだれ堆積物のつくる特徴的な地形である．流れ山の大きさは様々だが，象潟地域の多くのものは長径数 10 メートル，高さが10—20 メートルほどである．
岩なだれ堆積物は，「基質」と「岩塊」とからできている（宇井・荒牧，1986）．
「基質」は火山体が粉々に破壊されていりまじったもので，流れやす
かった部分，「岩塊」は火山体の大きな破片であり，「ダマ」の部分である．平坦な地形は主に「基質」からできている．
「基質」は流動しやすいので，平らな地形をつくる．流れ山の内部には，
「岩塊」が
ある．
「岩塊」といっても火山体の溶岩や火山砕屑物の砕けたもので，しかし，元の形はおおまかに保っていることが観察できる．
「岩塊」は火山の「ダマ」のようなものであり，平坦な地形から突出した丘を作る．
このように平地に小さな丘の散在する風景は，
日本人好みであり，岩手県の小岩井農場，北海道の大沼公園などその多くが観光地となっている．
また，岩なだれは途中にあった森林をなぎたおす．そのため，岩なだれ堆積物の中からは，多数の埋れ木が発掘される．この埋れ木について放射性４.．岩なだれ堆積物
この崩壊で生じた土砂の量は膨大である．小学校のプールに岩や砂をいっぱいになるまで詰めこんだとしよう．この時の崩壊で生じた約 3 立方キ
ロメートルの土砂は，その 1000 万倍にもなる．想像もつかないような量である．にかほ市のほとん9炭素年代測定や年輪年代測定が行われている．年
輪年代測定の結果，鳥海山の崩壊が起こったのは
紀元前 466 年であることが明らかにされた
（光谷，
2001）
．

（渡部，1979）．
８．芭蕉の見た風景はどのようになくなったのか
芭蕉が象潟を訪れたおよそ 100 年後，残念なことに象潟湖はなくなってしまった．1801 年の夏，
前年から異変の発生していた鳥海山は本格的な噴火を行った．山頂部で爆発的噴火が起こり，火山弾を飛ばし，最後にはねばりけの強いマグマにより溶岩ドームができあがった．
この噴火の 3 年後の 1804 年，象潟でマグニチュ
ード 7 の直下型の地震が起き（象潟地震），象潟周辺で大きな被害が出た．この地震は活断層によって起こった普通の地震であるが，鳥海山の噴火と関係していると考える火山学者が多い．
この地震の結果，広い範囲の海岸が隆起し，象潟
では 2 メートルもの隆起があった（平野ほか，
1979）．
先ほど述べたように象潟湖は海とつながっていた湖である．象潟湖の水は海に流れ出し，あとには泥沼が残された．現在では，象潟湖の島々は小さな丘として残り，周辺には水田が広がっている．田植えの時期には水田に水がはられ，芭蕉の見た象潟の風景を想像することができる．
このように象潟には，芭蕉の見た湖そのものは残っていないが，往時を偲ばせる風景が残されている．鳥海山のつくった象潟は自然景観としても文化景観としても優れたものであり，観光資源としても重要である．景観の保全の必要がある．

６． 流れ山実験
岩なだれで流れ山ができることを言葉で説明す
るのはやはり難しい．そこで，実験を一つ紹介したい．用意するものはマッサージ機（強力なタイプ），
板，紙粘土，砂，そしてスプレーである．板の上に紙粘土で山を作る．崩壊後の地形を考えて U 字の凹みを作っておく．そこに砂で山を作っていく．最終的な形が円錐形の火山のようになるまで砂を盛り上げていく．その途中で，2 回ほどスプレーで軽く水をかける．
「シュッ」とほんの軽い一吹きだけ（この加減がなかなかむずかしい）．山ができあがったら，マッサージ機で板を振動させる．すると砂の山は流れ出して板の上に広がる．その砂を見ると水がかかった部分が「ダマ」になっている．平坦な砂の面にたくさんの砂の「ダマ」が飛び出している様子は流れ山そっくりである．
７．芭蕉の見た風景はどのようにできたのか
元禄二年（1689 年）に松尾芭蕉が『奥の細道』の旅で象潟を訪れた．その頃，象潟は江戸時代の有名な景勝地だった．数十の小さな島が点在する南
北 2 キロメートル，東西 1 キロメートルの浅く小さな湖があり（象潟湖；平野ほか，1979）それぞれの島には松が生えていた．芭蕉はこの島々を舟でまわったのである．
では，およそ 330 年前に芭蕉の見た象潟湖はどのようにできたのだろうか？
この湖の下には厚い岩なだれ堆積物がある．今から約 2500 年前海だったこの場所に流れこんだ岩
なだれは海をすべては埋め立てずに，流れ山だけが海面から顔を出していた．浅い海の中にたくさんの島がある多島海ができたのである．
その後，その島々を大きく取り囲むように砂州ができ，小さな島のたくさんある浅い湖ができあがった．これが「象潟湖」である．象潟湖は塩越といわれる水路で海とつながっていた．川から淡水が流れこみ，塩越から海水が流入するため，象潟湖
は淡水と海水の入り混じる汽水湖だった．この湖にはカワアイガイ，イボウミニナ，マガキなどが生息していたことが化石から明らかにされている

引用文献
宇井忠英・荒牧重雄 （1985）：月刊地球，7，374378.
宇井忠英・山本浩・尾上秀司・只隈和博（1986）：『文部省科学研究費自然災害特別研究,計画研究「火山噴火に伴う乾燥粉体流(火砕流等)の特質と災害」(代表者:荒牧重雄)報告書』,201-211.
大沢 穰・池辺 穣・荒川洋一・土谷信之・佐藤博
之・垣見俊弘（1982）：『象潟地域の地質(酒田地域の一部,飛島を含む)地域地質研究報告(5 万分の 1
図幅) ，pp73.
平野信一・中田 高・今泉俊文（1979）：第四紀研
究,18,17-30.
光谷拓実（2001）：日本の美術，421,98.
渡部晟（1979）：「象潟平野の沖積層貝化石」秋田
博研報，4,99-102.

10

口頭発表予稿
大会第 1 日

11

A 会場

1A-1
地学基礎におけるＥＳＤの視点を踏まえた学習（１）－学習指導要領の新旧対照について－
Learning Activities with the context of ESD in the subject of Basic Earth Science (1)－Based on the Comparative Analysis of the old/new content of Japanese Course of Study－○岡本 弥彦１，五島 政一２，佐藤 真久３Yasuhiko OKAMOTO１,Masakazu GOTO２,Masahisa SATO３
岡山理科大学１，国立教育政策研究所２，東京都市大学３
Okayama University of Science１,
National Institute for Educational Policy Research２,Tokyo City University３
e-mail: okamotoy@zool.ous.ac.jp１
概要：「地学基礎」について新旧の学習指導要領を比較したところ，日常生活や社会との関連が一層重視され，ＥＳＤの視点が顕在化されていることや，科学概念としての「地球」とＥＳＤとの親和性が極めて高いことが分かった．それにより，「地学基礎」の学習指導において，システム概念やＥＳＤの視点を踏まえることの重要性を指摘した．
キーワード： 地学基礎，学習指導要領，ＥＳＤ，地球システム，アースシステム教育
１．はじめに科学概念としての「地球」の育成を図るため，筆者らは，表１に示す枠組みを提案した（岡本ほか，2018）．この枠組みは，科学概念としての「地球」を捉えるための４つの視点「地球モザイク」（構成，関連，時間，空間），ＥＳＥ（Earth Systems
Education；アースシステム教育）の７つの理解目
標（五島ほか，2004），ＥＳＤ（Education for
Sustainable Development；持続可能な開発のための教育）における持続可能な社会づくりの６つの構成概念（国立教育政策研究所，2012）を取り上げ，「地球システム」及び「日常生活や社会との関連」における相互関連を示したものである．

本稿では，新しい高等学校学習指導要領（文部科学省，2018）が告示されたことを踏まえ，この枠組みに基づいて，新旧の学習指導要領における「地学基礎」の目標や内容等を比較し，今後の指導の在り方について考察する．
２．
「地学基礎」の新旧対照「地学基礎」の内容項目についての新旧対照表
を，表２に示す．継承されている項目（表２中の細線の矢印）は多いが，項目間で組み替えられているもの（表２中の太線の矢印）も見られる．
また，学習指導要領における目標等を新旧で比較すると，次のような特徴を見いだすことができる（以下，平成30年告示の学習指導要領を【新】と略す）．
「地学基礎」の性格及び目標については，「基礎」
を付した科目であることから，「日常生活や社会との関連」
に関しては新旧ともに重視されているが，【新】では，「学びに向かう力，人間性」の目標(3)において，自然環境保全に寄与する態度が新たに示されている．さらに，【新】においては「理科の見方・考え方」が示されたことから，「時間的な視点や空間的な視点」が明記されている．なお，「地

表１ 「地球」概念育成の枠組み
ＥＳＥ

地球
モザイク

１ 美しい地球
２ 人間の影響
３ 科学技術地球シス
テ
ム

４ システム５ 時による変化
６ 大きい空間
７ 興味・仕事

ＥＳＤ
環境・経済
社会・文化

構成
関連
時間
空間

多様性
相互性
有限性
公平性
連携性
責任性

日
常
生
活
や
社
会
と
の
関
連

12

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集もシステムとして捉え，持続可能な社会づくりの在り方を的確に理解することが必要である．
つまり，我々を取り巻く自然環境や社会環境がどのようなシステムを形成しているのかを把握し，持続可能な社会づくりを目指すにはどのようなシステムが必要であるのかを認識することが重要である．概念としての「地球」を身に付けることは，
持続可能な社会づくりの基盤にもなると言える．

学基礎」には，「地球システム」に関わる直接的な記述は見られないが，【新】における「地学」では，「地球や地球を取り巻く環境の特徴は，長大な時間の流れや広大な空間の広がりの中で，多様な事
物・現象が相互に関連しながら複雑に変化し続けていることである．
」と示されており，システム概念がより顕在化されて記述されている．
次に，ＥＳＤと最も関わりの深い単元「地球の環境」について，【新】では「自然と人間が調和した持続可能な社会をつくっていくためには」の記述が登場し，
ＥＳＤの視点がより重視されている．
さらに，自然環境の変化の予測には不確実性や限界があること（有限性），自然災害や災害対策を他の地域や世界と比較すること（多様性），予測された被害を低減させる取組を立案すること（責任性）など，持続可能社会づくりの構成概念との関連が深い記述も見いだすことができる．

４．おわりに
以上のように，学習指導要領の改訂に伴い，「地学基礎」において，ＥＳＤの視点が顕在化され，「日常生活や社会との関連」が一層重視されていることが分かった．
また，ＥＳＤの視点（持続可能社会づくりの構
成概念）がシステム概念に基づいていることや，「地学基礎」が地球や地球を取り巻く環境を時間的な推移の中や空間的な広がりの中で捉えさせることを重視していることから，科学概念としての「地学」とＥＳＤとの親和性が極めて高いことも分かった．
新しい学習指導要領による教育課程の実施は，2022年度入学生からとなるが，「地学基礎」の学習指導に，システム概念やＥＳＤの視点を踏まえる
ことは，現行の教育課程においても配慮・重視すべきことであろう．
本研究は，科学研究費補助金基盤研究(C)課題番
号17k04826「ＥＳＤの視点を踏まえた『地球』領域の見方・考え方の育成に関する実践的研究」（研
究代表 岡本弥彦）の一部を使用して行っているものである．

表２ 「地学基礎」の新旧対照

注）現行の探究活動に関する項目は省略

３．地球システムとＥＳＤ
新しい学習指導要領では，その前文において，一人一人の生徒が持続可能な社会の創り手となることができるようにすることを求めており，教育課程の編成・実施においてＥＳＤの推進が重視されていることに注目したい．
現代社会には，気候変動，生物多様性の喪失，
自然災害，食料・エネルギー問題，紛争，貧困など，様々な問題が存在し，社会が持続不可能になることが危惧されている．ＥＳＤでは，こうした問題を解消・軽減し，社会を持続可能なものへと変えていくことを目指しているが，地球をシステムとして捉えることと同様に，人間社会について

引用文献
五島政一・下野 洋・熊野善介・Victor J.
Mayer(2004)：「アースシステム教育」の日本での検討と実践，地学教育，57(6)，183-201．
国立教育政策研究所(2012)：学校における持続可
能な発展のための教育（ＥＳＤ）に関する研究〔最終報告書〕，3-11，2012．
文部科学省(2018)：高等学校学習指導要領（平成30年告示）解説 理科編 理数編，実教出版．
岡本弥彦・杉田泰一・美澤綾子・五島政一・佐藤
真久(2018)：ＥＳＤの視点に立った「地球」概
念育成の枠組み，日本地学教育学会第72回全国大会茨城大会講演予稿集，103-104．

13

1A-2
地学基礎におけるＥＳＤの視点を踏まえた学習（２）－地球システム的な見方・考え方の習得について－
Learning Activities with the context of ESD in the subject of Basic Earth Science (2)：Acquisition of Academic Ability to think from the perspective of the Earth System○杉田 泰一 1，岡本 弥彦 2
Taiichi SUGITA1，Yasuhiko OKAMOTO２
広島大学附属中・高等学校１，岡山理科大学２
Hiroshima University High School１，Okayama University of Science２
e-mail: tsugita@hiroshima-u.ac.jp１
概要：持続可能な社会の形成者として必要な資質・能力の育成に寄与するために，地球システム的な見方・考え方を育成する地学基礎カリキュラムを作成した．今回，このカリキュラムを活用して，ESD の視点「多様性・相互性・有限性」，「環境・経済・社会・文化」等に焦点を当てて地球システム的な見方・考え方を習得することが可能なのか，3 つの課題を開発し，生徒に取り組ませて検討した．
キーワード： 地学基礎，ESD，地球システム，見方・考え方，カリキュラム
表 1 地学基礎カリキュラム案

１． 背景
地球システムは，地球規模の自然の事物・現象を総合的に捉える中核的な概念である．また，未来を担う児童生徒にとって，地球環境の複雑な変化や人間社会との関わりを捉え，持続可能な社会を形成するために必要な科学リテラシーの一つである．
しかし，戦後の理科教育において，地球システムを意識した体系的な指導は十分に行われてきたとは言えない．地球を構成する各サブシステムを関連付けた学習を総合的，各サブシステムを深く学
ぶ学習を分析的とすれば，現行及び新学習指導要領における地球領域の内容は，小学校で総合的，中学校・高等学校で分析的な構成になっている．
この現状を踏まえ，杉田（2018）は，持続可能な社会の形成を担う市民としての教養の深化，研究者育成の両視点から，地学基礎を総合的な内容に再編し「地球システム的な見方・考え方の育成」を目指すことを提案した．また，杉田（2019）は，地球システム的な見方・考え方を「宇宙との関わりをもち，変化を続ける地球システムの全体像を，時間や空間，物質循環やエネルギーの視点によって捉え，宇宙と地球，地球を構成するサブシステムを相互に比較，関連付けて多面的に認識すること」として整理し，中学校理科で扱ったシステム（水の循環，
生態系）との接続を考慮して，物質循環やエネルギーを基盤としたカリキュラム案を作成した（表 1）．
今回，このカリキュラムを活用することで，ESDの視点を踏まえた地球システム的な見方・考え方の習得が可能なのか検討を行ったので報告する．

テーマ
単元
概要
太陽と ①水の循 水の循環の過程において様々な地学的な事物・
地球
環からみ 現象が見られることを，小学校理科や中学校理科
た地球
で学んだことと関連させて整理して，太陽のエネ
ルギーが関係する地球システムの存在に気付く．
②太陽の 太陽の緯度別自転周期の違いを基に，太陽が流概観
体でできていることに気付き，太陽の熱源を知る．
また，中学校理科で学習した太陽の表面構造と関連させながら，太陽のエネルギーの放出という視点から太陽の表面活動を理解する．
③地球の 地球の大気や海洋の層構造を見いだし，太陽が大気と海 各層構造に与える影響を知る．また，地球の熱収
洋支と関連させながら，大気や海洋の運動に太陽のエネルギーが関係していることを認識する．
④太陽系 他惑星の特徴と比較しながら地球が水惑星であと生命の る要因を見いだし，エネルギーと物質の濃縮という誕生
視点から太陽系や生命の起源，地球の層構造形
成や大気組成の変遷の概要を理解する．
⑤地球と 地球の形及び内部構造を探究史と併せて理解
日本列島 し，地球内部の熱にも触れる．地表の多様性としての概観
日本列島のジオパークを取り上げ，地球の諸活動と日本列島の形成の関係を理解する．
⑥ 活 動 プレートテクトニクスに基づいて地表の事物・現する地球 象を理解し，それらが太陽や地球内部のエネルギ
ー，物質循環と関係していることを認識する．
⑦地球の 太陽や地球内部のエネルギー，物質循環によっ
変遷てもたらされてきた地球環境と生物の関係の変遷史を理解する．
太陽と ⑧太陽の 太陽の進化と宇宙の歴史の探究史に触れなが宇宙進化と宇 ら，それらをエネルギー，元素生成の視点から認
宙の歴史 識する．
地球と ⑨地球の 地球環境を地球システムの視点で捉え，地球と人間
環境
人間の関わりについての自らの考えをもつ．

２． 授業実践(1)概要
高等学校第 2 学年，地学基礎選択履修者（43 人）を対象に，2019 年 4～6 月において，表 1 に示す単元①～単元③を学習させた．その後，単元④につなげるために，次に示す課題Ⅰ～課題Ⅲを 1 週間の14日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

期限を設けて自宅で取り組ませた．なお，単元④設
定の意図は，単元①～③を地球システムと人間との関わりの視点で整理すること，単元⑤・⑥の固体
地球圏への学習に円滑に移行することである．
課題Ⅰ：私たち人間をはじめ，地球には生物が生存している．生物が陸上に生存するための条件を挙げよ．また，その条件を満たす地球環境はどのような過程を経て形成されたものか．コンセ
プトマップ及び文章によって説明せよ．
（設定の意図：地球システム的な見方・考え方に基づく地球環境の変化や人間との関わりの理解／
ESD の視点「多様性・相互性・有限性」）
課題Ⅱ：課題Ⅰに取り組む中で，「科学的な思考力
や技術の発展によって，人間は地球や宇宙を理解したり利用したりすることができる」こととしてどのようなことがあったか説明せよ．
（設定の意図：日常生活や社会との関連の理解／
ESD の視点「環境・経済・社会・文化」）
課題Ⅲ：課題Ⅰに取り組む中で，地球環境の形成過程の説明を充実させるためには，今後，どのようなことを学ぶ必要があるか．
（設定の意図：地球システムの理解を深めるメタ
認知／ESD の視点「多様性・相互性・有限性」）(2)生徒の反応
課題Ⅰでは，生物が生存する条件として，多くの生徒が温度，空気，水を挙げ，一部の生徒が食物，
陸を加え，各条件において関連する事物・現象をつなげたコンセプトマップを作成していた（図 1）．
しかし，各条件間の関係，陸と海の環境の共通点・相違点を整理して，陸の環境が生物にもたらす影
響を検討することは不十分であった．

課題Ⅲでは，「地球の温度が生物の生存しやすい
適温になる過程が曖昧だったので学びたい」，「地
球環境は割と太陽からのエネルギーによって左右されていると感じたので，太陽のエネルギーがどのように影響を与えているのかをもっと詳しく考えたい」等の記述が見られた．
(3)考察
課題Ⅰの結果から，生物が生存する複数の条件の存在（多様性），各条件に関連した様々な事物・現象のつながり（相互性）は概ね理解できている．
しかし，各条件間の関係（相互性），陸と海の環境の違いを基にした人間・自己とのつながり（相互性）の理解は不十分であった．これらの不十分な点は，単元④を学習すること，課題Ⅰのコンセプトマッ
プ作成において生徒間交流を図って精査させる活動を取り入れることで一定程度の改善が期待される．なお，課題Ⅰは単元④終了後に，評価問題として活用できるものと考えられる．
課題Ⅱの結果から，生徒は事物・現象の存在の認識だけでなく，しくみの理解を図ることで，科学の有用性に気付いていた．つまり，しくみの理解という視点で通常の学習を広げることによって，日常生活や社会との関連の理解（環境・経済・社会・文化）に広げていた．
課題Ⅲの結果から，生徒は今後の学習姿勢として，時間（有限性）や空間，物質循環（相互性）やエネルギーの視点から自然の事物・現象を更に深く追究することを挙げている．
３． まとめ本カリキュラムの授業により，ESD の視点を踏
まえた地球システム的な見方・考え方を習得させることが可能で，しくみの追究によって日常生活や社会との関連の理解を広めることができた．人間や自己の関わりを精査して捉えること等に課題は残ったが，単元④の学習を通じて改善に努める．
本研究は，科学研究費補助金基盤研究(C)課題番
号 17k04826「ESD の視点を踏まえた『地球』領域の見方・考え方の育成に関する実践的研究」（研究代表 岡本弥彦）の一部を使用して行っている．

図 1 生徒が作成したコンセプトマップ例
引用文献
杉田泰一（2018）：地学基礎の新たな単元構成と授業展開(2)，日本地学教育学会第 72 回全国大会茨城大会講演予稿集，107-108．
杉田泰一（2019）：地学基礎における地球システム
的な見方・考え方の育成，広島大学附属中・高等学
校中等教育研究紀要，65，53-67．

課題Ⅱでは，「オゾン層の役割についての理解が保全につながった」，「地球の温度や大気組成が一定であるしくみの理解」といった具体的な事象のほか，「科学的な思考力によって各要素が複雑に関連していることが考察された」といった記述も見
られた．

15

1A-3
地学基礎におけるＥＳＤの視点を踏まえた学習（３）－「日本の自然環境」に関する授業について－
Learning Activities with the context of ESD in the subject of Basic Earth Science (3)Lesson about “Japanese natural environments”○美澤 綾子 1，岡本 弥彦 2
Ayako MISAWA1，Yasuhiko OKAMOTO2
静岡県立静岡高等学校１，岡山理科大学２
Shizuoka Senior High School of Shizuoka Prefecture１Okayama University of Science２
e-mail: ayako01.misawa@edu.pref.shizuoka.jp１
概要：高等学校「地学基礎」の単元「日本の自然環境」において，学習内容を「ESE の観点」や「ESDの重視する能力と態度」と関連付けた学習プログラムを作成し，実践した．コンセプトマップの作
成では，授業後に語彙の増加や用語の質的な変化が見られた．生徒からは「多面的，総合的に考える力」に関する評価が高く，一連の授業をとおして既習事項のつながりが形成された．
キーワード： 地学基礎，日本の自然環境，恩恵と災害，ESD，アースシステム教育
クを既習事項と恩恵・災害の視点で調べる時間を設けた．
ここでは ESE の 7 つの観点のうち，観点 1（美しい地球）や 2（人間の影響），7（興味・仕事）を意識した．
（２）地域の自然災害の予測と防災
自然災害の例としては，地震や火山活動，台風や豪雨によるものがある．地域の実例に触れるという点では，静岡県という土地柄から南海ト
ラフ地震，富士山の噴火，台風と防災情報の理解を教材にした．また，ハザードマップの活用については，生徒たちの関心の高さから富士山火山
防災マップを扱うことにした．
ここでは ESE の観点の 3（科学技術）や 4（システム），5（時による変化），6（大きい空間）を意識して教材を作成した．

１． はじめに地学基礎で学んだことを日常生活や次の学びに生かすにはどのような授業をしたらよいのか．
高等学校「地学基礎」では，最後の単元で「日本の自然環境」について学習する．そこでは，「日本の自然環境を理解し，その恩恵や災害など自然環
境と人間生活とのかかわりについて考察すること」（文部科学省，2009）が求められ，それまでの学びを振り返り，自然と人間との関わりについて科学的根拠に基づいて思考し，判断し，行動できるようにすることが期待される（文部科学省，2019）．
単元「日本の自然環境」では，多種多様な要素を扱うため，既習の知識をつなぐシステム概念が重要になる．また，思考し，判断し，行動できるようにするために，教科書の内容と地域に想定される災害を関連させた教材も必要になる．そこで，学習内容を「アースシステム教育の理解目標（ESE の観点）」（岡本，2017）や「ESD の重視する能力と態度」（国立教育政策研究所，2012）と関連付け，地域特性を踏まえ，実験・実習などの参加型アプロー
チを重視した学習プログラムを作成し，2019 年 2
月に 2 年理系地学選択者を対象に実践した．

３．実践した学習プログラム
プログラムの内容を表 1 に示す．
表 1 学習プログラムの内容① ジオパークから見る日本の自然環境【実習】日本にある世界ジオパークを調べる② 富士山の恵みと災害

２．授業設計（１）多様な自然環境とその恩恵
恩恵の例としては，多様な自然環境や水，鉱物資源などがある．これまで地学基礎で学んだ知識を自然環境や恩恵と結び付けるためには，地球の活動が生み出したものと人間との関わりを教材にする必要がある．そこで，国内のジオパー【実習】富士山火山防災マップの読み取り③ 南海トラフ地震と防災【実習】新旧地形図と被害想定の重ね合わせ④ 台風と防災情報の理解【実習】県内を通過した台風の気象データの比較①で「多様な自然環境とその恩恵」について学び，

16日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集②は恩恵と災害を教材にすることで自然の二面性を知ると同時に災害を学ぶことへの抵抗を減らそうとした．②～④で「地域の自然災害の予測と防災」を学習するが，発生する頻度の少ないものから多いものへ，災害が発生する場所が遠いところから近いところへと時間的・空間的スケー
ルを変えた．また，「ESD の重視する能力と態度」を実習を通して身につけられるように工夫した．
４．授業実践の評価
学習の前後での生徒の変容を評価するために，授業前と授業後に自然の恩恵と災害についてのコンセプト
マップの作成を行った．図 1 に「恩図 1 授業前後のコンセプトマップの回答数の変化
恵」と「災害」それぞれの授業前，授業後の回答数の変化を示す．恩恵と表 2 生徒による授業評価（n=30）
災害ともに，授業後に回答数が多くなり，語彙が増えたことがわかる．
恩恵について，授業前には回答がなく，授業後に回答数が多くなったものに「景観」がある．これはジオパークを教材にしたことと ESE の観点を取り入れたことによると考える．
災害については，授業後に「火山ガス」や「高潮」など，用語が具体的になり，さらに数も増えた．
表 2 に生徒による授業評価を示す．これは授業
本研究は，科学研究費補助金基盤研究(C)課題番
で身につけることができた「ESD の重視する能力と号 17k04826「ESD の視点を踏まえた『地球』領域
態度」を複数回答可で回答したものである．3（多の見方・考え方の育成に関する実践的研究」（研究
面的，総合的に考える力）は恩恵と災害両方の授業
代表 岡本弥彦）の一部を使用して行っているもで評価が高い．これは一連の授業を通して，既習事のである．
項と実社会・実生活が結びついたことを意味するのではないかと考える．

引用文献
国立教育政策研究所(2012)：学校における持続可能な発展のための教育（ESD）に関する研究〔最終報告書〕，3-11，2012．
文部科学省(2009)：高等学校学習指導要領解説 理科編 理数編，実教出版．
文部科学省(2019)：高等学校学習指導要領（平成30年告示）解説 理科編 理数編，実教出版．
岡本弥彦(2017)：アースシステム教育の再検討と授業設計への活用，日本科学教育学会研究報告，Vol.31，No.7，41-44．

５．おわりに
この授業に興味・関心を持ち，意欲的に取り組んだ生徒は，コンセプトマップの事前から事後で大幅に回答数が増えるなど，思考力と表現力で変化が見られた．そして，そのような生徒は，表 2 の授業評価での回答数が多い傾向にあった．これらのことは，地域特性を踏まえた参加型アプローチで既習事項を「ESD の重視する能力と態度」に関連付けることができたためだと考えられる．よって，科学的な思考力や表現力を養うことが，知識の理解と定着につながることも確認できた．

17

1A-4
昼間における金星の満ち欠け観測
Observation of the phase of Venus in daytime○花井 嘉夫HANAI Yoshio
長野県木曽青峰高等学校
Pref. Nagano Kiso-seiho High School
e-mail: hanaiyos@janis.or.jp
概要：「金星の満ち欠け」は太陽・地球・金星が関わる天体現象であるが，月の満ち欠けのような直接観察ができないため，学習者の理解が難しい内容である．一方，金星は光度が高く昼間に適切な望遠鏡を使えば授業時に観測することができる．特に内合前後の数か月間は形と大きさの変化が顕著で，太陽との位置関係もつかみやすい．そこで授業において約１か月間隔で金星を数回観測した．その結果から公転軌道上の位置を推定し以後の大きさと形の変化を予想し観測で確かめることができ，金星の満ち欠けの理解を深めることができた．
キーワード： 金星の満ち欠け，内合，昼間観測，望遠鏡観測
金星の公転周期は 224 日で地球の約 2/3 であるため，1.5 年に１回地球に接近する．

１． 目 的「金星の満ち欠け」は中学３年天文分野で宇宙からの視点を取り入れ，「月の満ち欠け」とともに学習することになっている．川村らは秋田県内の中学校理科教員へのアンケート調査から，金星の満ち欠けを含んだ太陽系と恒星の指導の困難点を感じた割合は 78.7%の高率である一方，金星の満
ち欠けについて観測の実施は 15.6%と低率である
ことを報告している（川村 2013）．金星は宵の明星などとして光っている様子を見ることはできるが，形の観察には望遠鏡が必要であり授業時間内で見せることは難しい．望遠鏡を使い金星観察をおこなった実践として，渡辺ほか(2003)では天体望遠鏡
キットを生徒に与え，内合前後の５か月間日没後
や日の出前に自宅で金星の継続観察をさせた報告がある．生徒は金星位置，大きさ，形の変化に気づくことができたが，内合後の金星の予想が困難であった．また金星の形を確認するために，望遠鏡写真の利用やインターネットライブ画像を利用した実践(渡辺ほか 2003)もある．しかし実際の空で観察できないため太陽との位置関係はつかみにくい．
ところで金星は最大光輝時前後，昼間肉眼で見えるほど明るくなる．そこで日中の授業時間内に赤道儀式望遠鏡を使い金星観測学習を実施して，その方法，成果と課題を検討した．
２． 方 法(1)金星の運動と観測時期

図１

金星の公転と満ち欠け

最も接近するときを「内合」といい，その前後数ヶ月間が観測の適期である．
（図１）
金星は 2018 年夏から冬にかけて地球に接近した．はじめ宵の明星として 10 月末(10/25)の内合に向けて地球に近づくため，視直径が大きくなるとともに形は三日月形に細くなっていく．太陽に対しては左（東側）から近づき，内合後は右（西側）に移り，明けの明星として三日月形が太くなるとともに，地球からの距離が大きくなるため視直径は小さくなる．内合前後に継続観察を実施す

18

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

れば，金星の形と大きさの変化および太陽との位置関係の変化を調べることができる．
(2)赤道儀式望遠鏡による金星導入
昼間に金星を見るためには正確に極軸を合わせた自動追尾ができる赤道儀式望遠鏡が必要である．
あらかじめ太陽と金星の位置(赤経・赤緯)を天体
ソフトや天文年鑑で調べておく．初めに望遠鏡に太陽を導入し，目盛環を使い金星の方向に向ければ比較的容易に金星を見つけられる．金星導入後
自動追尾にしておく．
(3)金星の観測方法と回数
視野円を描いた観測用紙を用意する．できるだけ高倍率で観察し，視野円を基準にして金星の大きさと形をスケッチする．同時に肉眼で太陽の方向を確認し矢印で記録する．観測は約１ヶ月に１回行うことにし晴天日に実施する．なお内合前後
は金星が太陽と接近するため観測はおこなわない．
(4)観測のまとめ
スケッチから金星の光っている方向と太陽の関係を考察する．金星の光っている面は太陽と逆方向になるが，望遠
鏡像は上下左右が逆になることを説明し，光っている面が太陽の向きになることを確かめる．形と大きさの変化から公転図(図２)
上での金星位置を推定する．また
図２ 金星の公転図
以後の金星の大きさ・形と太陽との関係を予想する．
３ 結 果(1) 実施科目と対象生徒
理科科目「地学基礎」において高校２年生 11 名
対象に実施した．生徒は中学時に金星の満ち欠けを学習している．
(2)望遠鏡による金星導入
本校には屋上に天文ドームがあり
口径 30cm の赤道儀
式反射望遠鏡が設置されており 10 分程度で金星を導入できる．授業前の空
き時間に導入し自動 図３ 金星観測の様子追尾にしておく．接眼レンズは 20mm を使用し倍率は 225 倍で観察した(図３)．
(3)金星の観測

授業時の金星観測は内合となる 10 月 25 日前後の４回(8/27,9/28，11/15，12/17)実施した．図２の金星公転図上の位置では，順におよそ g，h，j，k に相当する．金星の形と大きさの変化および太陽との位置関係は全員が確認しスケッチに描くことができた．金星の光っている部分が太陽の方向に一致していることは，望遠鏡の視野が上下左右逆となることを説明したが，観測記録から理解できたと思われる生徒は６名(55%)にとどまった．また金星を肉眼で確認した者は少なくとも３名いた．
２回観測した時点(9/28)で金星の形の変化をまとめた．生徒は図４のようなスケッチを描いた．

図４ 見たままのスケッチ例，矢印は太陽方向

これから公転図上での位置を推定し以後の変化を予想させた．公転位置を図２のｆ～ｈと推定できたのは７名(64%)であった．また，この後金星は欠けて大きくなり太陽の右に見えるようになると予想した生徒は６名(55%)いた．
内合後の観測(11/15，12/17)で金星が太陽の右(西)に見え，光る方向が逆になり予想通りとなったことを確認した (図５)．

図５ 金星観測のまとめ

４ まとめ
金星の内合前後に学校の望遠鏡を活用し，秋～冬の好天日を選びほぼ１ヶ月間隔で計画的な観測ができた．生徒は金星の形も大きさも変化する満ち欠け現象を理解し，過半数の生徒は公転軌道図
における位置の推定や形の変化を予想することができた．また肉眼で青空の中に金星を見つけられたことにも感動していた．一方，望遠鏡像が上下左右逆になることを十分とらえられない生徒もいて，金星の光っている面と太陽との関係についての理解の障害になった部分があった．この点で生徒が理解しやすい指導方の検討が必要である．なお次
回の金星観測好期は 2020 年の春から夏にかけて(内合は 6/4)おとずれる．
引 用 文 献川村ほか(2013):秋田大学教育文化学部研究紀要 教育科学部門,68,65-73.
渡辺ほか(2003): 岐阜大学教育学部研究報告(自然科学),27,2,95-103.

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1A-5
アメダス観測データを活用した探究活動の実践
Practice of inquiry activity that utilized AMeDAS observation data
○岩田 真 1，吉冨 健一 2
Makoto IWATA1，Kenichi YOSHIDOMI２
広島県立大柿高等学校１，広島大学大学院教育学研究科２
Hiroshima Prefectural Ogaki High School１，Hiroshima Univ.２
e-mail: m-iwatak897219@hiroshima-c.ed. jp１
概要：高等学校の部活動で気象分野の探究活動を行った．地学分野に関する探究活動を実施する際，野外調査を必要とする内容は，その実施が難しいのに対し，アメダスの観測結果を気象庁ホームページからダウンロードすればデータを地域別かつ経時的に収集できるため，野外調査を伴わずに探究活動に取り組ませることが可能であった．
キーワード：

高等学校，部活動，探究活動，気象，観測，アメダス
自分たちの住んでいる地域の気温や風向きなどが，一年を通してどのように変化しているかを調べることができる．

１． はじめに高等学校の地学基礎・地学では，「地球や地球を取り巻く環境に関わり，理科の見方・考え方を働
かせ，見通しをもって観察，実験を行うことなど
を通して，地球や地球を取り巻く環境を科学的に探究する」ことが求められている．
しかし，
平成 30 年度の広島県科学賞の応募数を見てみると高等学校の研究作品は物理分野が 12，
化学分野が 27，
生物分野が 26 あったのに対して，地学分野は３と，他の分野に比べ地学分野で探究活動している事例は少ない．この要因として，指導する教員が少ないこと，野外調査を必要とする
内容は時間的な問題や安全確保などの面から実施が難しいことが挙げられる．
また，気象分野では，学校に観測器具が揃っていない，短期間の観測からは変化や規則性を見いだすことが難しい，継続
して観測を行うことが大変である，などの理由か
ら敬遠されることが多い．
本研究では，高等学校での部活動において，ア
メダスの観測結果を気象庁ホームページから取得

３．探究活動の指導展開(1)海陸風による風向きの変化
まず自然科学部の生徒にアメダスの観測デー
タの入手方法を教えた後，近くにある観測所の過去一年間の風向データを用いて，時間帯による風向グラフ(図１)を作成させた．
呉観測所の 2017 年一年分の風向観測データによると，夜間は８割に近い確率で北から風が吹いているのに対し，太陽が昇った８時から南風が吹く確率が増え，昼の時間帯では７割に近い確率で南から風が吹いていることが明らかになった．
一年間の風向変化のグラフを見ることで生徒たちは「そういえば早朝は山から風が吹いて涼しい」「中学の時に海陸風を習ったことを思い出することで，観測にかかる手間を省くとともに，した」という感想を出し，日常生活の中で風向野外活動を伴わずに取り組んだ探究活動の実践にきの変化を意識するようになった．
続いて，呉において風向きが変化したのは本ついて報告する．

当に海陸風によるものなのか確認するために，

２． AMeDAS 観測データの活用
アメダスの観測データは，気象庁のホームペー
ジ「各種データ・資料」→「過去の気象データ・
ダウンロード」から様々な地点・種類・期間の情報として自由にダウンロード可能となっている．
観測器具が揃っていない学校でも信頼性の高い
長期間の観測データを入手することができるため，

日本海沿岸の観測所では風向きはどう変化しているか予想させた後に，風向グラフ（図２）を作成し，呉のデータと比較させた．
生徒たちが予想した通り，風向きは日本海側と瀬戸内海側では逆転しており，海陸風によって風向きが変化していることを確認できた．

20

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

その後，中四国７県 65 箇所の観測所で同様に(3)凪の定義の再定義
ここまでの研究を平成 30 年度広島県生徒理

風向のデータを作成し，比較・分析をした．

科研究発表会で発表し，振り返りの中で，生徒は自分たちの研究について，課題を見つけることができた．これらの課題を解決するため，① 凪の定義：風速が“静穏”であり， かつ
前後の時間帯の風向が北→南 or 南→北であれば凪とした② データの収集期間：過去 10 年間のデータを収集した③ 観測所の条件：昼夜で風向が 50%以上の割合で変化している観測所のみデータを収集したと研究の修正を行った．その結果，やはり凪は夕方よりも朝に、また、沿岸より内陸で多く発生していることが明らかになった．

図１ 呉（広島県）における昼と夜の風向きの変化

図２ 倉吉（鳥取県）における昼と夜の風向きの変化(2)凪が発生する時間
瀬戸内海にある江田島に住んでいる生徒たち
は，夕方になると風が止む「夕凪」が起こることを経験的に知っていたため，海陸風が入れ替

図４ 呉における時間別の凪発生回数（2007〜2017 年）

４．まとめ

わる時間帯と凪が発生する時間帯との関係性を調べることにした．過去 1 年間の風速データを高等学校における地学分野の探究活動の一環

用いて，風速が 0.3m/秒以下で”静穏”になった回として，気象庁の提供するアメダスの観測デー

数を時間別にまとめたグラフを作成した．その結果，凪は朝４〜７時の夜明け前によく発生しタを素材として，地域的な風向きや風速の変化について探究活動を行うことで，膨大なデータており，夕方にはあまり発生していない（図３）から変化の傾向や規則性について把握する活動

こと，沿岸より内陸で凪が多く発生しているこを行った．その実践例について報告する．
もちろん，探究活動において自分たちでデーとが明らかになり，これは生徒の予想と反するタを収集することは非常に重要であるが，本研究で行ったアメダスの観測データを素材に行うものであった．

探究活動は，学校設備・地域など関係なく行うことができ，かつ学校の授業だけでは学ぶことが困難な知識・能力が獲得できる有効な手法であり，高等学校の部活動における研究材料として適していると考えている．
参考文献
吉冨健一・岩田真 (2018)高校の課題研究における図３ 呉における時間別の凪発生回数（2017 年）

アメダス観測データの活用，日本地学教育学会
全国大会発表要旨集, 125 - 126.

21

1A-6
1953 年から 2018 年までの地学教育研究のトレンド
地学教育研究とは何か
Earth Science Education Research Trends from 1953 to 2018
What is Earth Science Education Research
吉岡 亮衛
Ryoei YOSHIOKA
国立教育政策研究所
National Institute for Educational Policy Researche-mail: yoshioka@nier.go.jp
概要：本報告は 1953 年発刊の会誌「地学」の第 15 号から、学会誌「地学教育研究」の 2018 年通巻 356号(第 70 巻 4 号)までに掲載された論文の文献情報を元に、これまでに発表された論文からその特徴と傾向を読み取ろうとする計量文献学的研究である。取り上げた論文の数は、1,119 件であった。
キーワード： 「地学」，「地学教育研究」，文献情報，文献計量学，傾向分析
１． はじめにこの哲学的な題名の報告は、地学教育学会の刊行物である「地学教育研究」誌上に掲載された論文の文献情報を元に、これまでに発表された論文からその特徴と傾向を読み取ろうとする計量文献学的研究である。

２． 分析結果(1)論文数
図１に発行年毎の論文数を示す。最少は 1953 年の 1 件から、最多は 1961 年の 42 件までのばらつきがある。回帰式は、y = 16.578 + 0.011x とな
り、件数にはほとんど変動が見られない。R² =0.001 と当てはまりが悪く長期的な傾向は直線的な傾向とは言えないように思われる。

はじめに使用した文献情報について述べる。地学教育学会のホームページ上に発刊済み「地学教育」の目
次のページがある。そこには地学教育学会の前身である地学教育研究会の頃からの会誌「地学」の 1953 年
発刊第 15 号以降 2018 年の通巻 359 号（第 70 巻４号）
までの情報がまとめられている。掲載情報は、著者名、発刊年、タイトル、掲載誌名、巻号、掲載ページである。文献情報の中には論文ではない記事も紛れている。
そのため、巻頭言や弔文、編集係からの報告記事等の論文以外の情報は除外した。その結果、この後の分析に使用した文献数は 1,119 件となった。

50
40
30
20
10
0
1953

著者名については、共著の場合に全員の氏名を書くべきところを他と記して省略されている場合があったが、原本を参照するなどにより共著者全員の情報を補った。
また、タイトルについては明らかな誤字については原本を参照して修正した。
２． 研究方法
すべての文献情報をエクセルの表に整理し、ピボットテーブルにより集計を行う。さらに集計結果の数値テーブルに対して、SPSS を用いて統計分析を行う。また、タイトル情報については KH
Corder（樋口, 2017）を用いて分析を行った。

1973

1993

2013

図 1 論文数(2)平均タイトル長
各論文のタイトルの文字数について、発行年毎の平均値を図２に示す。回帰式は、y = 16.609 +
0.293x (R² = 0.665)となり、3 年で 1 文字程度長くなる傾向にある。
(3)平均著者数
自然科学の論文では著者数が増加の傾向にあると言われる。発行年毎の平均著者数を図３に示す。
回帰式は、y = 0.650 + 0.034x (R² = 0.704)となり、約 30 年で著者人数が一人増える計算になる。
また、1975 年以降についてのみ分析すると、β =22

0.045 と傾きは更に大きくなり約 22 年で一人増える計算になる。

上位語に「小学校」「中学校」「高校」がありこれらの語の推移を図４示す。図から 1980 年の前後で割合の順位に変化が見て取れる。
その他に頻度が 20 以上の用語（表１)で期毎に1953-1980年は、カリキュラム、
特徴的な語として、取扱い、要領が他の期よりも多く、環境、野外、天文、モデル、課題が少ない。1981-2000 年は、地質、
地震、天文、気象、試みが多く、岩石が少ない。20012018 年は、岩石、教員、モデル、課題が多く、地震、気象、概念、カリキュラム、取扱いが少ない。

50
40
30
20
10
0

1953

1973

1993

2013

10.0

図２ 平均タイトル長

8.0

5.0

6.0
4.0

4.0

2.0

3.0

0.0

2.0
1.0
0.0

1953

1973

1993

図３ 平均著者数(4)タイトル用語
KH Corder は、デフォルトでは茶荃を用いて構
文解析を行い単語に分割される。そのため複合語を拾うために、地学用語辞書の用語を強制抽出させ、抽出された語184語と名詞を分析対象とした。
頻度が 2 以上の 452 語についてタイトル毎に一覧
表の形に出力したものを年毎に集計した上で、更に 1953-1980 年（28 年間）、1981-2000 年（20 年間）、2001-2018 年（18 年間）の 3 期に分けて用語の使用頻度を見た。
表１ タイトル中の頻度上位語

中学校 内容

取扱い

教材

環境

科学

生徒

理科

高校

教員

要領

地質

野外

試み

課題

地震

岩石

概念

児童

学校

天文

ｶﾘｷｭﾗﾑ 地域

小学校 気象モデル 基礎1981-2000

2001-2018

小学校

中学校

高校

図４ タイトルで使用される学校用語の推移
４．考察
地学教育研究の論文数は、短期的には増減があるものの、長期的には一定した研究が行われている。論文タイトルの長さは長くなる傾向にあり、40字を超える長さのタイトル論部の数は年ごとに増えている。地学教育の研究においても複数人での研究が増えており、平均著者人数は増加の傾向にある。
タイトルの用語について、地学の学会誌に投稿する論文のタイトルに「地学」の文字を使用するというのはどういう意味があるのだろうかと思う。
おそらく 1970 年代までは地学という教科の性
格と現代化運動の影響により高校レベルでのカリ
キュラム研究が盛んであったものが、以降はそれは下火となり小中の内容に関する研究に注目が集まってきたものと考えられる。
５．引用文献名和 小太郎(2004),共著者は増える, 情報管理,
47(8), 556-557
樋口耕一(2017), KH Corder 3 リファレンス・マニュ
アル
平松陽子(2015)，地学用語 読み方辞典(https://hiramatu-hifuka.com/onyak/
onyak3/tigaindx.html)

2013

地学

1953-1980

使用頻度の最も高い語は「地学」であった。ただし「地学」は、43%、26%、19%と期が新しくなるほど使用頻度は下がっていく特徴があった。頻度

23

1A-7
伊豆半島の須崎恵比寿島における石碑の風化
Weathering of a stone monument at Suzaki-Ebisujima, Izu Peninsula,
Shizuoka Prefecture, Japan
星 博幸
Hiroyuki HOSHI
愛知教育大学
Aichi University of Educatione-mail: hoshi@auecc.aichi-edu.ac.jp
概要： 伊豆半島の須崎恵比寿島における石碑の風化について報告する．海岸で偶然発見した石碑の風化について短時間で観察した内容をもとに，この石碑の風化は風に乗って運ばれた海水飛沫が付着・乾燥して石碑表面に塩が析出し，その塩によって引き起こされた塩類風化であると筆者は解釈する．今後
この石碑を詳細に調査すれば風化・侵食速度の定量的検討が可能と考えられる．
キーワード： 石碑，砂岩，塩類風化，須崎恵比寿島，伊豆半島
れに沿って白浜層群須崎層（後期中新世～鮮新世）の火山角礫岩や凝灰角礫岩，凝灰質砂岩などの地層が途切れなく露出している．現在，この島は伊豆半島ジオパークのジオサイトの一つになっている（2019 年現在，伊豆半島ジオパークはユネスコ世界ジオパークの一つに認定されている）．石碑は島南部の，遊歩道から 10 m ほど内陸側に入ったところにあり，遊歩道から視認できる．石碑の北方は標高が高くなり植生も見られるが，東・西・南の地形は開けており干潮時には広い千畳敷（海食台）が広がる．なお，筆者が訪問したのは晴天の夕方の干潮時だったが，西風が強く，西側の低潮汀線付近で発生したと思われる海水飛沫によって眼鏡が汚れてしまう状況であった．
石碑は幅約 240 cm，高さ約 120 cm，厚さ 15～20
cm の大きさで，薄いスラブ状の形状で，ほぼ鉛直に立ててある．長軸方向（横幅方向）は N45°E で，石碑の表側（牧水の一首が刻まれている面）が北西を，裏側（建立の説明が刻まれている面）が南東を向いている．石碑の岩石は分級度の低い凝灰質中粒～粗粒砂岩で，所々に極粗粒砂粒や細礫が含まれている．

１．はじめに風化作用は岩石の侵食様式と侵食速度に大きな影響を与える．そのため，ある地域の地形と表層地
質分布の形成プロセスを明らかにするには，その地域の地質を知ることに加え，その地域の岩石に作用する風化についても理解を深める必要がある．
地学教育でも，砕屑物の生成や侵食プロセスにおける風化の役割を生徒に理解させることは重要である．高校「地学」では風化について扱うことが学
習指導要領で定められている（文部科学省, 2018）．
筆者は 2019 年 2 月に伊豆半島を訪ねた折，偶然に今回紹介する石碑を観察する機会を得た．この石碑は歌人・若山牧水の歌碑であり，牧水が 1913
（大正 2）年に下田市南方沖の神子元島に一週間滞在した時の体験を詠んだ一首が刻まれている．石碑の裏に刻まれた説明によると 1980（昭和 55）年に建立されたものらしい．後述するように，この石碑の表面には風化によってハニカム構造（風化・侵食によって生じた小穴が蜂の巣状に多数密集した構造）が生じており，刻まれた文字の一部が見えなくなっている．今回，石碑とその周辺の観察によってこのハニカム構造の形成に関する事実と解釈を得ることができたので，それらについて報告する．
本報告は石碑という身近な岩石素材に注目して風化について調査した一事例として，地学教材開発の参考になると考えられる．なお，本報告の内容はすでに出版されているので（星, 2019），詳細についてはそれを参照されたい．

３．石碑の風化状況
石碑の表側（北西面）は風化が進行し，ハニカム構造がほぼ全面に生じている．それにより刻字の一部が判読困難になっている．全体的に粗粒～極粗粒砂が浮き立ちざらついている．刻字の縁の部分が周囲よりも盛り上がっている．また，節理に沿っても同様にミミズ腫れのように盛り上がっているところがある．最下部は黒ずみ，部分的に薄く剥落した痕跡も認められる．
それに対し，石碑の裏側（南東面）は，下部を除くと肉眼的には風化が微弱である．石碑の角の部

２．石碑の位置と岩石今回調査した石碑は伊豆半島南部の下田市須崎
半島南端の恵比寿島にある．恵比寿島には海岸沿
いに島を一周できる遊歩道が整備されており，そ24日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

塩類風化以外の可能性も検討してみよう．この砂岩石碑は，夕方を除き直達日射を受けない北西面の風化が著しく，反対側の南東面は下部を除くと風化が微弱である．そのため，風化の主要メカニズムとして日射風化は考えにくい．同様に，乾湿風化も主要メカニズムとしては考えにくい．この石碑の砂岩は分級度が悪く，基質部分には乾湿風化の主役である粘土鉱物も相当量含まれている可能性がある．しかし，直達日射を受ける時間が長く乾湿差が大きいはずの南東面で風化が微弱である事
実を乾湿風化で説明するのは困難である．また，凍結風化も考えにくい．下田市に近い石廊崎の気温データを見ると（気象庁ウェブサイト），日最低気
温の平年値（1981～2010 年）は冬季でも 0℃を上回っている．このように考えると，この石碑の北西面の風化はやはり塩類風化によるものとみなすのが妥当と考えられる．
なお，石碑の北西面でも南東面でも最下部で白華物生成や岩石剥落が起こっている．これは地面から毛細管現象で塩溶液が上昇し，途中で水分が蒸発することによって塩が析出して塩類風化が生じたことが原因と筆者は推測している．
小論で筆者は偶然発見した石碑の風化について
短時間で観察した内容をもとに事実とその解釈を示したが，事実としては野外での観察結果しかな
く，地球化学や岩石物性などの分析データに基づく定量的検討ができていない．化学的風化作用と生物風化作用の検討もできていない．それゆえ小論は予察的報告というべきものであるが，今後この石碑を詳細に調査すれば風化・侵食速度の定量的な検討（藁谷, 2017）が可能と考えられる．数 10
年間での風化・侵食速度の検討は宮崎県の青島弥生橋での調査事例が知られているが（例えば，高橋,
1975; 高橋ほか, 1993），これと同様のタイムスケー
ルの風化・侵食について詳細なデータが得られる可能性がある．

分がやや丸みを帯びていたり欠けたりしているが，刻字は下部を除くと明瞭である．表側のようなざ
らつきはほとんどない．下部の一部は表面が剥落し，それによって刻字も一部不明瞭になっている．
また，最下部（地面付近）の 5～20 cm は黒ずみ，
部分的に白華物も生じている．
石碑の周囲の地面には緑色片岩の石材がコンク
リートとともに敷かれているが，そこにはハニカ
ム構造やタフォニは認められない．さらにその周囲には火山岩の巨礫が組まれているが，そこには部分的にハニカム構造とタフォニが認められる．
４．考察
ハニカム構造とタフォニの主要な成因は一般に塩類風化であることが知られている（松倉，2008）．
それでは，この石碑北西面の風化も塩類風化が主要な成因なのだろうか？ 石碑なので，地層の場合と異なり塩溶液としての間隙水が石碑中を移動し表面で水分が蒸発して塩が析出したとは考えにくい．そのため，塩類風化ならば塩のもとは石碑外部から供給されたと考えられる．前述のように，北方を除くと石碑の周囲は岩石海岸である．何らかの形で海水が石碑に付着し，水分蒸発に伴い塩が析出すれば，塩類風化が進行すると考えられる．
興味深いことに，北方の植生を見ると，木々の多くが強風を受けて偏形樹あるいは風衝樹と呼ばれる形になっている．それらの形状からは西寄りの卓越風が推定される．一般に非積雪地域の偏形樹はその場における冬季の卓越風が主な形成要因であることが多い（小野寺, 1963; 小川, 1974）．そのため，この石碑周辺では冬季に西風が卓越している可能性が考えられる．事実，前述のように筆者が調査した日時にも強い西風が吹いていた．ただし
太平洋側では偏形樹が春～夏の卓越風の影響を強く受けていることもあり（甲斐, 1977），偏形樹形が形成される季節の推定には注意を要する．
石碑周辺で西寄りの風が卓越することを想定す
れば，石碑の北西面で強い塩類風化が起こっていることが説明可能である．筆者の仮説は次の通りである．西寄りの強風・暴風時に，石碑から西に数10 m の岩礁で波が砕け，それによって生じた海水
飛沫が風に乗って石碑北西面に吹き付けられる．
それに対して南東面は影になるので，そこには海水飛沫がほとんど付着しない．風がおさまり水分が蒸発すると塩が析出する．その塩の成長時に発生する結晶圧や塩の熱膨張によって岩石が破壊される．破壊された岩石は暴風や風雨により侵食され，砕屑物は風下に運搬される．波飛沫の影響で塩類風化が進み，それによって砂岩やそれ以外の岩石にハニカム構造が形成されたと考えられる事例は数多く報告されている（例えば, Mustoe, 1982）．

５．引用文献甲斐啓子（1977）地理評, 50, 45–54.
星 博幸（2019）名古屋地学, 81, 21-24.
松倉公憲（2008）地形変化の科学：風化と侵食. 朝
倉書店, 242p.
文部科学省（2018）高等学校学習指導要領（平成 30年告示）解説：理科編・理数編. 257p.
Mustoe（1982）Geol. Soc. Am. Bull., 93, 108–115.
小川 肇（1974）地理評, 47, 437–461.
小野寺斉（1963）東北地理, 15, 112–119.
高橋健一（1975）地理評, 48, 43–62.
高橋健一ほか（1993）地形, 14, 143–164.
藁谷哲也（2017）地学雑, 126, 455–471.

25

1A-8
文化地質学と地学教育
Geoeducation with culture geology

鈴木 寿志 1
Hisashi SUZUKI1
大谷大学１
Otani University
e-mail: hsuzuki@res.otani.ac.jp１
概要：文化地質学は，これまで理系学問分野として発展してきた地質学に，人文科学的見地を取り入れて考えていこうとする分野である．したがって，人と密接にかかわる地質学ということができる．文化
地質学に関わるこれまでの研究事例を概観し，日本における地質文化の多様性を浮き彫りにする．そして日本人の自然観に立脚した地学教育と普及の在り方に言及する．
キーワード：

地質文化，ザルツブルク，日本，宗教，八百万の神祥の地である．上述のように 2003 年 8 月にグム
ンデンの博物館で開催された学術大会でKulturgeologie に関わる講演が 5 件あった（鈴木，2016）．それらの内容は次の 3 点にまとめられる．
・Geotourismus（地学旅行・自然観光）
・Eiszeit-/See-Rundweg（氷期・湖の地学散歩道）
・Geo-Wissensvermittlung（地学普及）
また，同年出版された Vetters (2003)では，文化
地質学について次のように述べている。
「文化地質
学は一般の人々に地球科学の魅力を伝えるもの」，「文化地質学は地球科学と文化科学の学際領域である．
」
これら文言のみでは文化地質学がどのようなものなのか分かりづらいが，歴史的文化地質学
として人類の資源利用と文化の発展の例を挙げている．すなわち，石器，青銅器，鉄器と人類は使用する素材を新たに開発して新しい文化・文明の局面を開いたことを例示した．
②東欧諸国については，昨年 9 月にザルツブル
ク大学で行われた第 21 回カルパチア-バルカン地質学連合大会（XXI International Congress of the
Carpathian Balkan Geological Association）でのセッ
シ ョ ン 「 GT15 Cultural geology: Composition,technology and provenance of archaeological artifacts」
における講演内容が参考になる．発表者の国籍はセルビア，ルーマニア，ブルガリア，チェコ，ス
ロバキア，ハンガリーなどで，ほとんどが考古遺物の化学分析に関するものであった．その中で筆者は「Culture Geology – Salzburg to Japan」と題し

１． 文化地質学とは
文化地質学はザルツブルク大学の Wolfgang
Vetters 教授が 2003 年の論文で提唱した学問分野である（独語で Kulturgeologie：Vetters, 2003）．オーストリーではこの論文出版以前に，すでに講演等で提唱され，関連研究が活発だったようである．
筆者が参加した2003年8月にグムンデンで行われた学術大会では，
すでに Kulturgeologie のセッションが開かれていた（Weidinger et al. [Hrsg.], 2003）．
日本では鈴木（2003）による「文化地質学」の訳語の提唱以降，岡山県立児童会館公園でのジオト
レイル開設，横山俊治による応用地質学会での紹介などがされていた（鈴木ほか，
2009；横山，
2014）．
本格的な活動は 2014 年の地質学会鹿児島大会で，初めてトピックセッションが開催されたことから始まる．地質学会でのトピックセッションはほぼ毎年行われており，毎回 11 件〜18 件の講演・ポスター発表がされてきた．
そして 2018 年 3 月 10 日に文化地質研究会が発足した．文化地質研究会においても研究発表は活発で，第１回大会（2018 年 3 月 10・11 日）では26 件の，第２回大会（2019 年 3 月 2・3 日）では
21 件の講演・ポスター発表がなされた．
２． 文化地質学の研究内容
文化地質学では具体的にどのような研究がされているのだろうか．オーストリー・東欧の事例と日本の事例についてそれぞれ紹介する．
(1)オーストリー・東欧諸国①オーストリーのザルツブルクは文化地質学発26日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集て日本独自の地質文化を紹介した（Suzuki, 2018）．
(2)日本
日本における文化地質学の本格的な始動は，
2014 年 9 月に開催された地質学会鹿児島大会でのトピックセッションである．その後地質学会では 2015 年（長野），2016 年（東京）と開催された．2015 年までの発表の一部は，号外地球第 66
号に 15 篇の論文として出版された．2017 年と2018 年は不運にも台風と地震に阻まれ，地質学会の口頭発表は中止となった．
2019 年の山口大会については現在準備中であるが，18 件の研究発表が予定されている．
また 2018 年には文化地質研究会が発足し，2回の学術大会で計 47 件の研究発表がなされた．
研究会誌『地質と文化』はこれまでに３号分が発行され，4 篇の論文と 1 篇の紹介記事が出版された．

されているキリスト教とは異なった，八百万の神の哲学にたどり着く．それは神木や神鹿といった生物だけでなく，無生物である岩（磐座）や山にも至る．自然物のありとあらゆる所に神がいるのである．そのような自然観や宗教哲学は，現代社
会において日々の生活の中で特別に意識されることは多くないようである．しかし人々の無意識の中に深く根を張っている．山を神体とする神社は数多くある．代表的な例として，奈良県桜井市の大神（おおみわ）神社が挙げられる．神体は背後にある三輪山であり，境内に拝殿はあるものの本殿はない．人々は地質体である山を拝んでいるのである．
そうした人々の中にあり歴史を通じて受け継がれてきた自然観を，現代地質学は全く考慮していない．
山は神ではなく岩石・鉱物の集合体であり，単なる物質である．近現代地質学は，デカルトの機械論から始まる西洋合理主義の産物であり，日本もドイツから地質学を理系学問として取り入れた．もちろんそれによって，日本の地質の理解が大きく進展したことは自明である．しかし，日本の地学教育・普及に関しては，話は別である．なぜならば教育・普及対象の人々は，山や岩を「神」
ないしは「神のいる場所」とみているからである．
日本における地学教育・普及は，人々の中にある
宗教的自然観を十分に考慮して行う必要がある．

３． 日本の地質文化
ヨーロッパにおける文化地質学の研究内容と日本のそれとを比較すると，日本の地質文化が独特であり，多様性に富んでいることがわかる．ヨー
ロッパにおいては，観光や地学散歩道といった地学に関する普及プロジェクトの話題が多く，また遺跡試料の化学分析など，考古学に関わる研究がほとんどであった．それに対し日本では，歴史時
代・近現代の石材利用に関する研究はもちろんのこと，松尾芭蕉や宮沢賢治など文学との関わりについても論じられ（たとえば，蟹澤，2018；加藤，
2019），また化石にかかわる伝説・伝承についても論じられた（石橋，2016）．また急斜面の岩場は修験者たちの修行の場となっており，地質との関連が示された（川村，2018）．多くの神社に祀られている夫婦岩と地質についての論考も出された（加藤，2016）．こうしてみると日本の地質文化が極めて多種多様であることがわかる．
このような文化地質学に関わる研究の発展を考えると，文化地質学とは何かという問に対する答えがみえてくる．筆者が達した答えは，文化地質
学とは「人と密接にかかわる地質学」ということである．

５．引用文献石橋弘明 (2016)：月刊地球号外，66，130-140.
蟹澤聰史 (2018)：地質と文化，1，47-59.
加藤碵一 (2016)：月刊地球号外，66，141-151.
加藤碵一 (2019)：地球科学，73，23-33.
川村教一 (2018)：地質と文化，1，70-76.
鈴木寿志 (2003)：日本地質学会ニュース，6，17-18.
鈴木寿志 (2016)：月刊地球号外，66，12-20.
Suzuki, H. (2018): Geologica Balcanica (Abstracts of
XXI International Congress of the CarpathianBalkan Geological Association (CBGA 2018) in
Salzburg), 356.
鈴木寿志・市川健吾・溝口昭子・能美洋介・郷津知太郎 (2009)：日本地質学会講演要旨，203．
Vetters, W. (2003)： Mitteilungen der Österreichischen
Geologischen Gesellschaft, 93, 181-185.
Weidinger, J. T., Lobitzer, H. und Spitzbart, I. [Hrsg.](2003)：Beiträge zur Geologie des Salzkammerguts.
460 SS., Gmunden.
横山俊治 (2014)：応用地質，55，155.

４． 文化地質学と地学教育
これまでの文化地質学の研究事例をみることで，日本に特徴的な地質文化が浮き彫りとなった．それは，広い意味での宗教との関係である．日本人の自然観を考えてみると，ヨーロッパで広く信仰

27

1A-9
「平成 30 年 7 月豪雨」を教訓とした防災教育の再点検
Recheck of disaster prevention education with lessons learned from July,2018 heavy rainfall○山下 浩之Hiroyuki YAMASHITA
岡山理科大学
Okayama University of Sciencee-mail: yamashita@ped.ous.ac.jp
概要：平成 30 年 7 月豪雨では倉敷市真備町で甚大な被害を受けた．今回，この真備町の被害に至るまでの経過を雨量・歴史・地形・地質・意識調査等の幾つかの視点から検証してみた結果，地域が有する地形的特徴を知識として持つと同時に，危険性を理解する意識が必要であることを改めて再確認するに至った．真備町の被害を我々は教訓として学んだ上で，我々自身の地域を見直し，災害に備える姿勢を再点検する必要がある．
キーワード：平成 30 年 7 月豪雨，防災，地形・地質，再点検
１． はじめに2018 年 6 月 28 日から 7 月 8 日にわたって西日本を中心にした集中豪雨により各地に甚大な被害をもたらした．特に被害が大きかったのは死者・行方不明者が 114 名にものぼった広島県，28 名の愛媛県，そして 64 名の岡山県である．後者の岡山県では全壊が 4478 棟に上り全体の約 71%を占めた．
今回は岡山県の中でも甚大な被害を受けた倉敷市真備町の小田川周辺の状況を幾つかの視点から検証し，そこから得られる教訓から今後の防災教育のあり方を考察したい．
２． 真備町が被害に至るまでの状況(1)避難準備から避難指示に至るまでの経過からみた状況
被害に至るまでの主な経過は次の通りであった．
図 1 2018 年 7 月 3 日～8 日の最大雨量の比較

6 日 11:30 避難準備・高齢者避難開始情報（真備地区全域）
22:00 真備町全域に避難勧告
22:40 倉敷市に大雨特別警報
23:45 小田川南側に避難指示（緊急）7 日 01:30 小田川北側に避難指示（緊急）（気象庁のデータを基に山下が作成）

大洲市はともに雨量が突出してたわけではないことがわかる．ではなぜ大きな被害に至ったのか？
(3)災害の歴史からみた状況
真備町の水害の記録は多く，主なものを挙げると次のとおりである（奥西，2018）．
1885 年 高梁川右岸・小田川左岸決壊（死者 33 名）
1893 年 高梁川右岸決壊・高馬側決壊・小田川
左岸決壊（死者 182 名）
1898 年 高梁川右岸決壊
1919 年 小田川左岸決壊
1926 年 小田川左岸決壊
1934 年 小田川右岸決壊
1945 年 小田川左岸決壊
1960 年 内水氾濫

河川の堤防決壊については真備町において小田川 2 カ所および二次支川 3 河川 6 カ所に生じた．
避難指示が深夜帯にかかっているが，もっと早い時間帯での避難指示が可能かどうかの議論が自治体側には必要である．
(2)雨量からみた状況
図１は豪雨時の被災地の雨量と記録的な雨量として挙げられた地域を比較したグラフである．このグラフによると，被害を受けた倉敷市，安佐北区，

28

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

1976 年 小田川左岸決壊
これほど頻繁に生じている水の被害がなぜ，教訓として後世に伝わりにくかったのか，行政，地域や学校側での検討が必要である．
(4)地形・地質から見た状況
一次支川小田川に流入する二次支川の末政川，
高
馬川，真谷川はいずれも天井川であり，上流部は年の被害までは図３の○部分が合流地点であった．
河川改修により 5.6m 標高が高い現在の合流地点に変更されたが，数年前から以前の合流地点に戻されることになっていた．ハザードマップの浸水地域が今回の被害とほとんど一致していることか
ら，被害の予測があったにも関わらずなぜ改修工事が遅れたのか，行政側からの検討が必要である．
３．考察
今回の被害で全壊家屋中，流出家屋とされる家屋
は破堤周辺の家屋であり，大部分は浸水家屋であった．
浸水深が 3m を超える場所もあったことから，
地震災害で問題となった建築工法よりもむしろ平屋建てか 2 階建てであったかどうかが避難行動に大きく影響したと思われる．また，破堤した場所は側方浸食や河床穿掘が起きやすい水衝部ではなく直線部であったことから，不測の事態を想定し早々の避難行動の優先性を再確認する必要がある．
住民の意識問題では岡山県が実施したアンケー
ト調査で様々な点が浮き彫りになってきた(岡山県，2019，岡山県「平成 30 年 7 月豪雨」災害検証委員会，2019)．避難指示の情報から水害発生の危険度を問う質問で 36.3%が「大雨がもっと降ると思ったが災害発生までは考えなかった．
」と回答し，
27.3%が「大雨から災害が発生することを想起したが床下浸水程度だと思った」と回答していることから，災害時には正常性バイアスが生じ易いことも教訓としなければならない．
今回の豪雨災害から，行政側・自治体側，地域側，教育機関側と様々な立場からの改善が求められる．
今後災害に対して強靱な街として復興の道を歩むであろう真備町の今回の教訓を無駄にせず，各地
域の再点検を様々な立場から試み，減災方法を確
実に後世に伝えていく義務が我々にある．
４．おわりに真備町の方々からは調査の合間に貴重な経験を聴かせて頂いた．心からお礼を申し上げ，今回被害を受けた全ての方々にお見舞い申し上げる．
５．引用文献岡山県(2019)：「平成 30 年 7 月豪雨災害での対応
行動に関するアンケート報告書(案)資料 1，1-112
岡山県「平成 30 年 7 月豪雨」災害検証委員会(2019)：「平成 30 年 7 月豪雨災害検証報告書」（素案）資料 2，1-74
奥西一夫(2018)：倉敷市真備著運小田川とその支流の水害（速報 v.1）
，国土問題研究会，1-17，

図 2 高梁川とその支流の河床断面系

図 3 高梁川(本川)と小田川(支川)の河床断面系

花崗岩類地帯が含まれる．図 2 は本川である高梁
川と一次支川および二次支川の河床断面系である．
特筆すべきは本川高梁川と一次支川小田川の河床断面系で，この２つに絞ってグラフにしたものが
図 3 である．この 2 つのグラフから，一次支川の小田川の方が本川の高梁川より傾斜が小さく，合流地点から約 30km 地点まででは高梁川が約1/1000 であるのに対して小田川は約 1/2000 であった．このような状況下で高梁川の水位上昇により背水現象が観察されたとされる小田川は 189329

1A-10
地球目線で月の形の変化を捉える実験教具「ミチカケ―ル」の開発
Development of an experiment tool”Michikakeru” to find a change of moon shape seen from us○川村 幸星１ , 境 智洋２
Kosei KAWAMURA１,Chihiro SAKAI2
北海道教育大学釧路校 1，2
Hokkaido University of Education Kushiro Campus1，2
概要：小学校 6 年生の学習を想定した地球から見た月の動きで月の形の変化を捉える実験教具「ミチカケ―ル」を開発した。子どもがより実感を持って「月の形の見え方は，太陽と月との位置関係によって変わること。
」を理解するために，観察者が地球に立っているという設定で実験教具を開発した。また，
実際に児童生徒に対して授業実践を行った結果，教具の教育的な有効性を見いだすことができた。
キーワード：

月，太陽，地球目線，小学校

１． はじめに小学校学習指導要領解説理科編(2017)では，小学校第 6 学年，B 生命・地球(5) 「月と太陽」ア，(ｱ)「月の輝いている側に太陽があること。また，月の形の見え方は，太陽と月との位置関係によって変わること。
」と示されている。
図 1 に示すように，2018 年度の小学校理科の教科書（K 社）（養老孟司ほか，2015）では，月の形の見え方と太陽の位置との関係を調べる活動として，バレーボールなどを月に，プロジェクターなどの光源を太陽に見立て実験をする活動が紹介されている。

科書の内容分析と実証授業によって，宇宙目線のモデル実験の問題点を指摘し，地球目線での授業の有効性を示した。そこで，本研究では，小学校第6 学年の学習を想定した，地球から見た月の動きで月の形の変化を捉える実験教具「ミチカケ―ル」を開発した。また，実際に児童生徒に対して授業実践を行った結果から，本実験器具の教育的な有効性を検証した。
２． 「ミチカケ―ル」の構成
開発した「ミチカケ―ル」の外観写真を図 2 に，概略図を図 3 に示す。
通り道
月

図 1 教科書で紹介されている活動例
この活動では，観察者が地球となり，月に見立てたボールをもって回転椅子に座り，光源に近づけたり遠ざけたりすることで月の形の変化を確認できる。しかし，この方法では，普段私たちが見ている月の動き（東から昇って南を通り西に沈む）ではなく，観察者の周りをまわっているような動きになるため，空間的認識能力が未発達である児童の混乱を招いてしまうのではないかと考える。また，相場(2015)は，全ての 2015 年度の小学校理科の教図 2 「ミチカケ―ル」の外観
本体の段ボールで作成した地表面は，外寸法 幅62cm，奥行 45cm，高さ 11cm のものであり，中央に頭を通すための直径 24cm の穴をあけた。また，図 2 の矢印の部分は，月の日周運動を再現するため，120cm の 3mm 三角のアクリル棒（100cmと 20cm を接続したもの）で，月モデルの通り道とした。月のモデルは，白色発泡スチロール球（直径30mm）を使用した。これをアクリル棒に通したと30日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
きにスムーズに動かせるよう，直径約 5mm の穴をあけ，内径 3mm，外径 5mm，長さ 30mm のシリコンチューブを差し込み，グルーガンで固定した。
月の通り道と本体を接続するため，本体の内側の側面にストロー（直径 5mm）を接着し，アクリル
棒を差し込めるようにした。

① 観察した月の位置に月モデルを合わせる。
② この実験教具を頭からかぶる。
③ 観察した際の太陽の位置からライトを当てる。
④ 月の形を観察し，結果をまとめる。
実験結果については，図 4 に示す。
４．
「ミチカケ―ル」を使用した実践
平成 30 年 12 月に札幌市内のフリースクールで小学５年生から中学３年生の 12 名に対して「ミチカケール」を用いて一時間「月の満ち欠け」について実践を行った。実践後の中学生の感想では，「自分たちで実際に確かめられてとても楽しかった(中学２年)」「今日の月はどんな風に見えるのか楽しみにしたいです(中学２年）」「頭からかぶるやつが分かりやすかったです(中学３年)」などとあり，地球から見た目線で授業を行ったことで，実際に観察してみようという意欲を促すこと
や，月の形の変化についての理解を促すことにつながっていたと評価できる。また，フリースクー
ルの教員からは「これを使えば生徒はいろんなケースで月の形を予想できる。本当に感動した。
」「地球から見える形にして，太陽と月との位置でどう見えるかを確かめた。これはよくできた教具だ。
」など，高い評価を得た。
しかし，一時間の授業内容としては高度であり，「いろいろ難しかった（小学６年）」や，「地
球の自転や月の公転などの科学的な説明が必要なのではないか（フリースクール教員）」という意
見もあり，さらなる改善をしていく必要がある。
５．おわりに
地球から見た月の動きで月の形の変化を捉える
実験教具「ミチカケール」を開発し，その有効性を検証した。児童生徒に対する授業実践を行ったことで，本実験教具の有効性を示すことができた。今後は，小学校での授業内容に基づいた実践を行い，さらに本実験教具の有効性を検証するとともに，授業を構成していくうえでの効果的な活用方法についても検討する。

図 3 「ミチカケ―ル」の概略図
３．
「ミチカケ―ル」の使用方法
月の位置

月の様子

東

南東

南

南西

西

引用・参考文献
相場 博明 (2015)：地球目線による月の満ち欠けの指導と「月の満ち欠け説明器」の開発，理科教育学研
究，Vol.56,No.2
養老 孟司・角屋 重樹他 (2015)：未来をひらく小学
理科 6,教育出版,p152
文部科学省(2017)：小学校学習指導要領解説理科編，
p92.

図 4 「ミチカケ―ル」による実験結果※ 太陽の位置も光源の移動によって変えることができるが，ここでは，光源が西にあると仮定した実験結果を掲載する。

31

1A-11
中学校理科における凝灰岩の扱いについての検討
Examination about the treatment of tuff in junior high school science○奈良井 舜 1，久田 健一郎１，松本 一郎 2
Shun NARAI1，Ken-Ichiro HISADA1，Ichiro MATSUMOTO2
筑波大学１，島根大学 2
University of Tsukuba１， University of Shimane2
e-mail: s1820058@s.tsukuba.ac.jp
概要：凝灰岩は，中学校では一般的に堆積岩として扱われている．しかし，火山由来であるため，火成岩の性質も持ち合わせており，非常に曖昧な扱いをされている岩石でもある．そこで，堆積岩と火成岩の中間に「火砕岩」を設定し，「岩石サイクル」の概念を活用し，凝灰岩を中心として，中学校で学習する岩石の分類の枠組みの見直しについて検討を行った．
キーワード： 凝灰岩，火砕岩，岩石サイクル， 中学校
１．はじめに凝灰岩は，火山灰が地表あるいは水底に堆積し，固結してできる岩石である．中学校では，地層について理解する際，凝灰岩は地層形成年代を決定す
るかぎ層として取り扱われている．また，火山の形状について学習する際に，造岩鉱物を観察するための教材として用いられている．このように，凝灰岩は，火山由来の性質と堆積物としての性質を併せ持つ岩石である．
小学校学習指導要領解説理科編 (文部科学省,
2008)では，「土地のつくりと変化」において，土地
は，礫，砂，泥，火山灰及び岩石からできているとされている．そして，土地のでき方を，「堆積岩」
や「火成岩」という表現を使用せず，「地層」という言葉で説明している．
「地層」のでき方について
は，流れる水の働きによるものと，火山の噴火によるものがあるとされている．流れる水の働きによってできる地層は，礫，砂，泥からなり，火山の噴火によってできる地層は，火山灰や多孔質の岩石などからなる．
一方で，中学校学習指導要領解説理科編 (文部科学省, 2008 )では，「大地の成り立ちと変化」において，堆積岩としての凝灰岩についての記述はない
ものの，教科書では堆積した火山灰が固結してできた凝灰岩は「堆積岩」として扱われている．新しい理科 1（岡村他, 2015）では，堆積岩と凝灰岩についての説明で，「火山灰が集まったものは，凝灰岩と呼ばれる岩石になる．これらの岩石も堆積物が固まった堆積岩である．
」，「火成岩や凝灰岩は，マグマや火山灰が固まった岩石なので，角ばった鉱物の結晶からできている．
」，「堆積岩は火成岩とは粒の形がちがっている．
」といった記述があり，堆積岩の鉱物は角ばっていないとされているが，凝灰岩の鉱物は角ばっている．そのため，この記述内容では，凝灰岩は堆積岩であることを十分に説明することはできない可能性がある．
このように，小学校と中学校の一連の凝灰岩についての説明では，曖昧な部分が多い．その結果，凝灰岩の特徴をつかみにくい実態が浮かび上がってくる．
「地学教育」及び，筑波大学附属図書館の検索ツール“Tulips Search”を活用して，凝灰岩を扱った教育論文22 点を表１のように分類することができた．凝灰岩に関する教材研究は，マグマの性質と火山の形状の関係についての学習や，地層のかぎ層としての役割を持つように，凝灰岩を「道具」として扱う研究は数多く行われてきた．しかしながら，凝灰岩そのものの特性を理解するための教材
研究はこれまでほとんど行われていない．
表１：凝灰岩を扱った教育的研究
研究の分類

論文の数

火山灰の観察に関する研究

5

火山噴火とそれに伴う現象の再現の研究

2

火成岩・堆積岩の教材開発

7

凝灰岩層に関する研究

2

火山噴出物として火山灰を取り扱っている研究1

岩石・鉱物の概念理解に関する研究

5

２．研究目的小・中学校で学習する凝灰岩は，堆積岩と火成岩
両方の性質を持つため，曖昧に扱われている．凝灰岩について理解するためには，凝灰岩を軸とした学習を行うことが効果的であると考える．
そこで本研究では，凝灰岩の扱い，特に岩石分類

32

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

としてどのように扱ったらよいか明らかにすることを目的とする．
３．岩石サイクル
岩 石 サ イ ク ル は ， 19 世 紀 に Hutton がsedimentation cycles を提案したことに起源をもつと考えられている．
Holmes が1952年にtectonic
cycle を提案したことを始めとし，岩石サイクルの概念が広く普及するようになった．海外の高等教
育の教科書の多くに岩石サイクルに関する内容が記載されており，岩石サイクルの概念は，広く普及されている (Peloggia, 2018)．
実際，国際地学オリンピックの「目標と目的とシラバス」によると，現在の地球科学のそれぞれの領域（地質，水文，大気）は，独立した専門分野とみなされる還元主義的なアプローチから地球システ
ムの中で連結していることを強調した全体論的アプローチにシフトしたとしており，この全体論的アプローチには，「岩石サイクル」を含む循環の概念を重要視している (Nir et al. , 2016)．
しかし，藤田・久田(2017)によると，「岩石サイ
クル」という概念は，学習指導要領(2009 年改訂)において，ほとんど取り入れられておらず，学校現場において，火成岩，堆積岩，変成岩のつながりを重視した全体論的アプローチに即した授業は行われていないものの，「岩石サイクル」を理解する上で，全体論的アプローチを強調することが有効であるという考察を行っている．
以上のことから，火成岩と堆積岩両方の性質を持つ凝灰岩について理解を促す上で，「岩石サイクル」の概念を用いることは有効であると考える．
４．火砕岩としての凝灰岩
火砕岩は，火山活動で放出されたさまざまな大
きさの砕屑物が固まってできた岩石であり，凝灰岩もこれに含まれる．
火砕岩を取り扱った文献では，目的に応じて，堆積岩あるいは火成岩に分類されているが，都城・久城 (1975）によると，「岩石が成因的に，火成岩，
堆積岩，および変成岩という三種に大別される三分法は，1862 年に B.von Cotta によって提案されたと言われている．この三分法に従わなければならない必然的な理由はない．火成岩と堆積岩の中間に火山砕屑岩を設けてもよいのだが，近年，多くの人は火山砕屑岩を火成岩に入れている．
」とあり，
火砕岩を火成岩や堆積岩に分類する明確な境界はないことが分かる．

以上の事から，小学校・中学校において，凝灰岩が堆積岩として扱われているが，その明確な根拠はなく，今後議論の余地があると考えている．
5.岩石サイクルにおける火砕岩の位置づけ
中学校の「大地の成り立ちと変化」の学習において，凝灰岩の扱いは岩石サイクルの文脈中で，成因的に分類された堆積岩と火成岩の中間に火砕岩を設定することで，中学生にとって堆積岩と火成岩の区別が行いやすく，その結果として凝灰岩についての理解につながると考えている．

図１：提案する岩石サイクルの略図

５．まとめ
中学１年生の「大地の成り立ちと変化」の学習において，日本列島の新生代を代表する「グリーンタ
フ」の凝灰岩の特徴を理解するために，堆積岩と火成岩の中間に火砕岩を認識すること，火成岩，火砕岩，堆積岩について岩石サイクルの概念を用いることが，凝灰岩を扱う上で有効であると考えられ
る．
６．引用文献藤田更・久田健一郎 (2017)：「岩石循環」をモチーフとした地学実験の開発，日本地学教育学会，兵庫大会講演予稿集，p.23-24．
都城秋穂・久城育夫(1975)：岩石学Ⅱ，共立出版．
文部科学省 (2008)：小学校学習指導要領解説理科編，大日本図書．
文部科学省 (2008)：中学校学習指導要領解説理科編，大日本図書．
岡村定矩・藤嶋昭 他 49 名 (2015)：新編 新しい科学１，東京書籍．
Orion, N．Aktar, A．Juan, X．Munro, A．Shankar，Shin, D．(2016)：国際地学オリンピック；目標と目的とシラバス，地学オリンピック日本委員会 HP(http://www.jeso.jp/ieso/index.html)
Peloggia. A.U.G (2018)：The Rock Cycle of the
Anthropocene: inserting human agency into the
Earth System，Revista do Instituto Geológico,São Paulo, 39 (1), p.1-13.

33

1A-12
小学校理科で土地のつくりやでき方を多面的に学ぶための「火成岩」の扱い
Treatment of "igneous rock" to learn the making of the land and the way of the land in many
aspects in elementary school science
小学校理科における火成岩の扱いを検討する
Consider dealing with igneous rocks in elementary school science○境 智洋
Chihiro SAKAI
北海道教育大学釧路校
Hokkaido University of Education,Kushiro Campus
e-mail: sakai.chihiro@k.hokkyodai.ac.jp
概要：小学校 6 年生で火成岩を扱わないことにより，様々な困難が生じていることがわかってきた．小学校理科で火成岩の成り立ちや見方を指導することで，土地のつくりやでき方を多面的に調べ，野外での観察から探求的に学習が進むことができることを報告する．
キーワード：

地学教育，小学校，火成岩，野外観察，探求的については火成岩を明示していない．火成岩を明示していないために，次のような指導の困難さが生じることが予想される．
① 野外観察を重視するが，地層をつくる岩石をもとに探求を進めても，教科書の流れが流水のはたらきによる土地のつくりに偏る．
② 火成岩が多い地域では，火成岩からの探求活
動が難しい．
③ 教科書には火山灰の碗がけが掲載されている．
しかし，中の鉱物が何なのか触れられない．
④ 中学校『大地の成り立ちと変化』における(ｱ)「身近な地形や地層，岩石の観察」では身近な地層，岩石などの観察を通して土地の成り立ちや広がり・・を理解させる（文部科学省，2017）が，火成岩が未習のため，火成岩が多い地域では土地の成り立ちまでを理解させることが難しい．
３． 堆積岩と火成岩を見比べる
筆者は堆積岩と火成岩を見比べ，違いを見いだ
すと共に「丸い粒」と「キラキラ」をキーワードに持つことで，石の持つ情報を読み取るための基礎知識を児童に身につけさせることができることを論じた（境,2006）．授業では，泥岩，砂岩，礫岩な
どの岩石名には触れず，火成岩と堆積岩を観察させ，児童が命名した名前をもとに岩石の特徴から成り立ちをつかんでいく流れである．その中で，５年生の「流水のはたらき」によって岩石が丸くなるという既習事項から関連づけ，丸い粒が多く見られる岩石(泥岩は顕微鏡写真も示す)を「水の働きによってできた石(堆積岩)」として示した．さらに，５年生の「物の溶け方」の学習で，温度の高い温度で物を溶かした水溶液を冷やすと溶けた物が出て

１． はじめに
日本列島における各種岩石分布の面積比率は全国で堆積岩(58.25％)，火成岩（37.62％），その他（4.13％）である．とりわけ火成岩の面積比率が高いのは中国地方（63.8％）で，火成岩分布の県面積比率が高いのは島根県(74.3％)，鳥取県(73.3％)となる．また，都市の多くは堆積岩上にあるという（須藤,2007）．しかし，学校が存在する場所には火成岩が卓越する地域もある．学習指導要領では，火成岩を学習するのは中学校１年生であり，小学校
では学習されない (文部科学省，2017a,2017b)．
２． 学習指導指導要領と火成岩
学習指導要領データベース（国立教育政策研究所）によると，昭和 33 年（1958 年）から昭和 53 年
（1978 年）までは，火成岩と堆積岩が扱われ，教科書にも２つの対比が掲載されている．しかし昭和 53 年の改訂では，堆積岩及び火成岩の記載が消え，その後，平成元年の改訂で６年生に C 地球と宇宙(3)ウ「堆積岩と火成岩では粒の様子に違いが見られること」と明示された．
平成 11 年の改訂では，「火成岩と堆積岩の粒の様子で扱いが難しい」（角屋他，1999）とされ，火成岩の扱いが削除された．
さらに，内容の取扱いで「扱う岩石が礫岩，砂岩，
泥岩のみとする」と明示された．以後，火成岩の扱
いが学習指導要領上から無くなった．平成 11 年以降は，「土地のつくりや土地のでき方を調べ，土地の変化についての考えをもつ」としながらも，火成岩を扱わずに，土地のつくりを学習することにな
る．平成 29 年告示の学習指導要領では，「地層は流れる水の働きや火山の噴火によってできること」
を指導するも，流水のはたらきには泥岩，砂岩，礫岩を明記するが，火山の噴火によってできること，

34日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集(2) 未知の地層(火山灰層)に出会う授業例
児童に身近な地層の画像と，同じ場所のはぎ取り標本を提示する．児童ははぎ取り
から岩石が入っていないことを見いだす．
図４ 火山灰の正体を探る
さらに，はぎ取りから地層をつくる物を削り，碗がけを用いて中の粒を観察させる(図４)．角張った粒，キラキラしたガラ
ス質の粒などが見えている．そこから児童は「マグマから出来た石の砕けた物」と推論する．この地層ができた環境は，火山噴火があり，火山灰が降ったことを推論する姿をつくることが出来た．
(3) 山がどのように出来たのかを推論する授業例
身近な山の画像を提示する．この山がどのように出来たのかを問うと，児童から岩石や山の地層を見るとよいと探求のプロセスを示すことができる．実際に山に行き（または映像で見せる）岩石を観察させると，火成岩が多いことを見いだす．この山がマグマの活動でできたことを見い出した．
５． おわりに火成岩を扱うと，土地のつくりやでき方についてより妥当な考えを創り出すことができている．
火成岩の提示方法は「生命・地球」に留まらず，粒子の考えを用いながら指導することも可能であるが，今後も検討が必要である．また，小学校段階
で火成岩や堆積岩の種類を同定することではなく，地層やそこの土地の成り立ちを学ぶための情報を得られればよい．中学校において野外観察を出発
点に生徒に探求させるには，基礎的な岩石の見方
を小学校段階で身につけさせることが望ましいのではないか．
引用文献
角屋重樹他(1999)：新小学校教育課程講座理科，ぎょうせい，189.
境 智洋(2006)：岩石の命名を取り入れた「土地のつくり」の授業プラン,平成 18 年度日本地学教育学会
第 60 回全国大会静岡大会講演予稿集，59-60.
須藤定久(2007)：Ⅱ日本における各種岩石・地層の分布と分布比率．平成 18 年度骨材資源調査報告書，独立行政法人産業技術総合研究所地圏資源
環境研究部門, 56-65.
文部科学省(2017a)：小学校学習指導要領(平成 29 年告示)解説理科編，東洋館出版，1-167.
文部科学省(2017b)：中学校学習指導要領(平成 29 年告示)解説理科編，学校図書，1-18.

くる（キラキラと液体中に析出する）ことと関連づ
け，火山から出てくる高温のマグマが地表に出て溶岩となり，冷えて黒い岩石になる様子を映像等で観察させ，冷えて行くことで中の物が出てきていることを推論させる．この析出しているものと，
岩石中のキラキラした角張った色の違う粒を関連づけ，キラキラした粒がある岩石を「火山をつくったマグマから出来た石(火成岩)」として示した．
地層に堆積岩が見られると，その場所が流れる
水がはたらいて堆積していた環境であること．火成岩が多く見られると，昔，マグマの活動があった
ことを見いだすことができる．岩石の見分ける場
面の授業の流れを示す（図１）

図１ 岩石を見分ける授業例

４． 探求する児童と学習の成果
火成岩・堆積岩の見分けができることによって探求的な授業を展開することが出来る．
(1) 未知の地層(泥岩・砂岩の互層)に出会う授業例

図２ 未知の地層

図３ 堆積実験をする児童

児童に身近な地層の画像（図２）を提示し，教師がその地層から採集してきた岩石(砂岩)を児童に配布する．児童は，提示された岩石から流水のはたらきによって地層ができたことを見いだす．さらに，どのように地層が出来たかを課題として探求させると「砂や粘土を水と一緒に流してみたい」「水中に流してみる」など，実験を通して地層ができることを探求することができた（図３）．その後，違う地層とそこで採集してきた岩石を見比べることで，この場所(地層)ができた当時の環境を児童なりに多面的に推論する姿をつくることができた．

35

口頭発表予稿
大会第 1 日

36

B 会場

1B-1
３D プリンターを用いた地学教育の事例と効果
Educational effects in geoscience outreach through solid terrain models by desktop 3D printer○小森 次郎 1，佐久間 理江 2
Jiro KOMORI1，Rie SAKUMA２
帝京平成大学１，福島県立視覚支援学校２Teikyo Heisei University１，Fukushima Prefecture School for the Blind２
e-mail: j.komori@thu..ac.jp１
概要：低価格化が進む３D プリンターを用い，小学校～大学・生涯教育において自作の立体地形模型の導入を試みた．アンケートや実施時の利用者の反応を見ると，模型の利用が十分な効果を表すには，印刷対象や縮尺の選択，高さ強調の有無，印刷表面や紙資料を使った補足情報の提供など，さらなる改善が必要であることがわかった．
キーワード： 国土数値情報，視覚支援，巡検，ハンズオン，地形，アンケート
１． はじめに
地球惑星科学分野において，2012 年頃から３D プ
リンターによる立体の印刷物の活用が先駆的に行われ（伊藤ほか，2013 など），特にこの２，３年の低価格化によって小規模な研究機関や学校，個人での導入が現実的となってきた（例えば，本弓，2016）．しかし，印刷に長時間を要することや，機材の維持管理にも経験が求められることから，活用事例の蓄積と共有が求められる．今回，筆者らは小学生から大学生，生涯教育での地学・地理分野の学習において，小型・低価格の３D プリンターによる地形模型の活用を試みた．当発表では，今回使用した数万円台の卓上プリンターの概要，受講者側の反応，失敗例とその対策について報告する．

３．室内での利用例
3.1 小学生の理科実験の事例
1 年～4 年生 9 名を対象とした企画で，溶岩流や噴火口の地形とその成因の理解を目的として，噴火の動画，アナグリフ画像とあわせて，地形模型を導入した．停学年が中心であったこと，砂・石膏・食材等をつかった噴火モデル実験を含めたこと，
複数人で一つの模型を共有したこと等の影響から
か，地形模型自体への児童の関心は薄かった模様
である．ただし，地形が明瞭なカルデラ（青ヶ島・三宅島）や溶岩ドーム（屈斜路火山リシリ）の模型を手にした時の反応は良好であった．
3.2 視覚支援学校中等部の事例
福島県立視覚支援学校にて中学部 2 年（生徒数１）の 3 学期の理科のうち，マグマの粘性と鉱物組成の関係を学習した後に地形模型を導入した．こ
こでは三宅島，神津島，および富士山の立体模型を一つずつから，二つ並列，さらに三つ全ての順に触察しマグマの粘性と地形の関係について考えてもらった．その結果，三宅島のカルデラや富士山の側火口や侵食地形については容易に認識することができたが，神津島の地形は複雑で火口位置の確認も難しかった．また，神津島の溶岩ドームが平頂であることから，富士山よりも粘性が低いと勘違いをしてしまった場面もあり（その後，教師から再度説明），本来の目的に対しては例示する火山の選び方や，印刷物の縮尺の決め方について，検討が必要と考えられる．
【生徒の感想】
・大きすぎたり，小さすぎたりせずちょうどいい
大きさ．学校にある模型（木製）と違って，火山の２． 印刷データおよび方法
本研究で使用したプリンターおよび印刷対象は
以下のとおりである．
・プリンター：XYZprinting 社製 da Vinci Jr. Pro.
（2018 年 12 月導入時の価格は約 8 万円．2019 年
７月下旬現在は約 5 万円台後半）
・フィラメント：PLA φ1.75mm．1 巻 200m(600g)
価格 5760 円← 5～10 個の試料の印刷が可能．
・試料の印刷時間：6～20 時間．
（ノズルφ0.4mm，積層厚 0.2～0.1mm，内部充填率 3～5 %）・印刷対象：火山，花崗岩地形，氷食地形，崩壊地
形，活断層，河岸段丘，小惑星，など．
表１．印刷データの緒元と入手先

国内の地形

縮尺
1/数千~数十万
縦横:高さ 1:1～1:1.5
引用元
国土地理院
ﾌｧｲﾙ形式
サイズ
URL

小惑星
リュウグウ
1/10000
1:1
JAXA

小惑星
イトカワ
1/10000
1:1
NASA

恐竜骨格
1/15
1:1
ｽﾐｿﾆｱﾝ博物館

STL形式
FBX形式
STL形式
STL形式
20～50MB
4MB
10MB
48MB
https://map http://www.isa https://nasa3d https://3d.s.gsi.go.jp
s.jaxa.jp/topics .arc.nasa.gov/d i.edu/t-rex/001948.html
etail/itokawa

37日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

表面の細かい様子が分かった．
・教科書では火山の大まかな形しかわからなかったが，3D プリンターの模型だとわかりやすかった．
【教職員の感想】
・表面の細かい様子がわかり，市販の模型より分かりやすい (全盲生徒・職員)
・手のひらに山のほぼ全体がおさまるので，触察しやすい。(全盲生徒・職員)・真っ白なので、弱視には見えにくいので，ライトをあてるなど工夫が必要．

巡検で導入した（約 50 名）．3.2(1)と同じく 4～5
人の班をつくり，各班に生田緑地の立体地形模型を渡した．実施後のアンケート結果（n=31）を表３
および図３に示す．
５．考察・地形模型は概ね活用されたが，必ずしも「とても役立った」とはいえない．市民アカデミーの事例（表 3）では役立たなかったとの回答もある．返却時に「独り占めされて触れなかった」との苦言もあった．小学生の企画での反省もあわせると，地形模
型は一人一個ずつ利用できるように配慮が必要と考えられる．
・視覚支援学校では，内容の理解が容易となり教職員にも好評であった．
・地学に対する知識の少ない利用者（図 3）はそれが多い利用者（図 2）と比べると，カラーの地形情報を求めていることがわかる．現状は無垢の印刷面であり，今後は道路や建物といった目印の添付を求めているとも考えられる．一般の授業で使うことも想定するとこの対策は重要と考えられる．
・模型の大きさ（南北 15cm）に対して目立った不満は出なかった．快適に持ち歩くには適した大きさと考えられる．
・同一範囲の紙による情報の提供の要望が多かった．実際にはアナグリフや赤色立体地図を配布したが，説明時に両方を見比べてもらう等，工夫が必要である．

４ 野外での利用例
4.1 中学・高校生向け地学巡検
神奈川県川崎市の生田緑地で筆者が引率をつとめた，地学オリンピック日本委員会フューチャー・
アース・スクールの野外巡検で導入した（中学生 6名，高校生 8 名）
．ここでは 4～5 人の班をつくり，各班に生田緑地の立体地形模型を渡した．実施後のアンケート結果（n=14）の一部を図１，２および
表２に示す．
4.2 生涯学習の巡検での利用例
生涯学習「かわさき市民アカデミー」の生田緑地

引用文献
本弓 康之 (2016)：筑波大附属坂戸高校研究紀要，
53, 61 - 62.
伊藤 孝ほか (2 013)：地質学雑誌, 119, 39 - 44.
図１． どの内容が楽しかったですか？ （複数回答可）
表3

表２ 地形模型は役に立ちましたか？
とても役立った
役立った
役立たなかった
まったく役立たなかった

地形模型は役に立ちましたか？
とても役立った
役立った
役立たなかった
まったく役立たなかった

2
12
0
0

図２．この模型に注文をつけるとしたら？ （複数回答可）

9
20
2
0

図３． 地形模型の今後の要望は？

38

1B-2
深成岩の生成深度に関する認識調査
Recognition on Formation Depth of Plutonic Rocks○平田 豊誠 1，多賀 優 2，吉川 武憲 3，小川 博士 4
Toyosei HIRATA1，Masaru TAGA2，Takenori YOSHIKAWA3，Hiroshi OGAWA4
佛教大学 1，龍谷大学 2，近畿大学 3，京都ノートルダム女子大学 4
Bukkyo University1，Ryukoku University 2，Kindai University3，Kyoto Notre Dame University4e-mail: t-hirata@bukkyo-u.ac.jp
概要：地質学的空間概念についての認識を，深成岩のできる所（マグマだまりの深さ）を例に調べを進めた．教科書等での「マグマが地下深くでゆっくり冷えて固まる」という記述に対して，「地下深く」とはどれくらいの深さに相当するのかを，小学校教員 41 名，中学校理科教員 155 名を対象に認識調査を行った．その結果，深成岩のできる深さについて，妥当な回答を行った小学校教員は 24.4%，中学校理科教員は 42.6%だった．中学校理科教員と小学校教員間での比較検討を行った結果，妥当な回答について有意差が見られた．
キーワード：深成岩，空間概念，小学校教員，中学校理科教員，マグマだまりの生成深度
噴火のマグマだまりの深さを 8~10 km 程度と推定している．
教科書記述においては一般的に「火成岩は，マグマの冷え方のちがいで，大きくは次の 2 種類に分けられる．マグマが地表付近まで上がり，地表や地表付近で短い時間のうちに冷やされて固まったものが火山岩である．また，マグマだまりなど地下の深いところで，長い時間をかけてゆっくりと冷えて固まったものが深成岩である．
」と深成岩においてマグマの冷える場所については，具体的距離（深さ）は示されていない．平成 27 年度検定の理科教科書（5 社）を概観すると，5 社ともに教科書中の本文において数値の記載はなされておらず，図中や図の説明においても，イラストによる地下でのマグマだまりの図が示されているが，数値が示されているわけではないことが確認できた．また，教科書に対応した指導書を確認したところ，1 社において「花崗岩は，地下数 km の深部でマグマがゆっ
くりと冷却して，，，」という具体的距離（深さ）が示されていたが，他の 4 社については具体的な記載はなされていなかった．
そこで本研究では，小学校教員および中学校理科教員を対象に，深成岩のできる深さについての認識調査を行い，その認識状況を明らかにし，小学校教員と中学校理科教員との認識の比較検討を行

1.

はじめに
地学の重要な概念として，時間概念と空間概念が挙げられている．初等中等教育段階においても地学的な時間概念や空間概念獲得の必要性が指摘され，概念獲得のための授業実践提案が多くなされてきている（例えば，三次，2011，吉田，2011，
榊原，2008，多賀，2008 など）．平成 29 年版学習指導要領（文部科学省，2017）においても，理科の見方・考え方において「「地球」を柱とする領域では，地球や宇宙に関する自然の事物・現象を主として時間的・空間的な視点で捉えること」が領域における特徴的な視点として示されている．
筆者らは地質学的時間概念と空間概念について
指導者や学習者の認識状況を明らかにするために
特に深成岩のでき方について着目し研究を進めてきている．その過程で，地質学的時間概念について，深成岩の冷却固結期間を例に調べを進めてきた（平田ら，2017a，平田ら 2017b，2018）．
本研究では，地質学的空間概念についての認識を，深成岩のできる所（マグマだまりの深さ）を例に調べを進めるために，深成岩の生成深度について着目した．これまでの火山学等の知見によると
マグマだまりの深さは，数 km から数十 km 程度にあると推定されている（例えば宇都，2003，山崎，
2018）．また，津久井・荒牧（1990）では姶良火砕

39

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
うことを目的とする．

れた（両側検定：p= 0.0466* (p<.05)）．

2. 調査方法
・調査対象・時期
・小学校教員 41 名
免許更新講習受講者 59 名を対象に承諾を得
たうえでアンケート調査を行った．そのうち，小学校教員は 41 名であった．調査時期は 2017年 8 月及び 10 月に行われた．
・中学校理科教員 155 名
教員研修会参加者 155 名を対象に承諾を得た
うえでアンケート調査を行った．調査時期は2017 年 8 月に行われた．
・質問内容【小学校教員】属性質問 5 つ：校種，教員経験年
数，理科の指導歴，学生時代の専門領域，現在の専門領域【中学校教員】属性質問 3 つ：教員経験年数，学生時代の専門領域，現在の専門領域【共通質問】深成岩について記述形式でマグマの冷える場所（深さ）に関する質問：「「地下深くのマグマが長い時間をかけて」「深成岩は，マグマが地下深くで長い時間をかけて」「マグマが地下深くでゆっくりと冷えると」について，地下とは
地表からどれくらいの深さだと思いますか．

4.

考察
深成岩の生成深度について，中学校理科教員の方が小学校教員よりも妥当な認識を持っている割合が高く有意差も確認された．ただし，妥当な認識を持っている割合は中学校理科教員としても 4 割
強程度であり，全体としての妥当な認識状況は芳しくない結果であった．特に中学校理科教員は教授者として深成岩の生成深度について妥当な認識を獲得しておく必要性がある．そのためには，教科書や指導書等において，深成岩の冷えて固まる深さについての具体的な記述を行うなどの工夫・改善が必要である．
表 深成岩のできる（マグマの冷える）深さに関する調査結果（網掛けは深さの妥当な範囲を示している）
深さのスケール
100m以下
1㎞以下
2㎞以下
5㎞以下
10㎞以下
15㎞以下
20㎞以下
50㎞以下
100㎞以下200㎞以下1000㎞以下
6400㎞以下
12800㎞以下
12800㎞より大きい
その他，
無回答
合計

3.

調査結果
深成岩のできる深さについての回答結果を表に示す．ここでの回答は記述形式のため，数値デー
タとして記述されたもののほかは，次のように深さを判断した．
「50km～80km」の場合は数値の大
きい方を優先し 100km 以下に，
「数 km」の場合は5km 以下に，「数十 km」の場合は 50km 以下に，
「地球の半径くらい」や「地下中心部近く」のよ
うな場合は 6400km 以下に，
「マントルくらいの深さ」や「地面から下の地中」といったあいまいで距離の特定が難しい場合は，その他に分類した．
マグマだまりのある深さの妥当な範囲を小出（2016）より 2km 程度から 50km 程度を妥当な深度としておくこととする．この妥当な回答を行ったのは小学校教員全体 41 人中 10 人（24.4%），中学校理科教員全体 155 人中 66 人（42.6%）であっ
た．小学校教員全体と中学校理科教員全体における差は 18.2 ポイントであった．これらの比較を
Fisher 正確確率検定で行った結果，有意差が確認さ

小学校教員

人数（人）
3
11
1
5
1
0
0
3
2
0
3
6
3
2
0
1
41

割合(%)
7.3
26.8
2.4
12.2
2.4
0.0
0.0
7.3
4.9
0.0
7.3
14.6
7.3
4.9
0.0
2.4
100.0

中学校理科教員

人数（人）
10
20
3
14
25
1
7
16
31
4
11
2
1
0
5
5
155

割合(%)
6.5
12.9
1.9
9.0
16.1
0.6
4.5
10.3
20.0
2.6
7.1
1.3
0.6
0.0
3.2
3.2
100.0

主な引用文献・平田豊誠，多賀優，吉川武憲（2017a）「深成岩の「ゆっくり冷えて固まる」時間スケールの認識調査－教員志望学生を対象に－」，日本地学教育学会第 71 回全国大会講演
予稿集，pp113-114
・平田豊誠，多賀優，吉川武憲，小川博士（2017b）「深成岩の「ゆっくり冷えて固まる」時間スケールの認識調査－
中学校理科教員を対象に－」，日本理科教育学会近畿支部大会（滋賀大会）発表論文集，p.35「深成岩
・平田豊誠，多賀優，吉川武憲，小川博士（2018）の「ゆっくり冷えて固まる」時間スケールの認識調査－
小学校教員と中学校理科教員の比較検討－」，日本地学
教育学会第 72 回全国大会講演予稿集，pp105-106
・小出良幸（2016）「溶融状態における火成岩の化学的多様性の形成：多様な本源マグマ」札幌学院大学人文学会紀要，(100)，pp13-46
・文部科学省（2017）「中学校学習指導要領解説 理科編」
・津久井雅志, 荒牧重雄（1990）「姶良火砕噴火のマグマ溜り」，火山，35(2), pp231-248
・宇都浩三（2003）「最近の噴火活動と噴火予知 : 物質科学の立場から」，火山，48(1), pp95-107
・山崎雅（2018）「地殻変動からマグマ溜まりを推論する」，
地學雜誌，127(2), pp111-138

40

1B-3
リアルタイム地学室の提案
A Proposal of Earth Science Room Capable of Presenting Real-Time Data
地球を肌で感じて科学に導く環境作り
Construction of an Educational Environment for the Feeling of Geoscience Phenomena○南島 正重Masashige MINAMISHIMA
東京都立両国高等学校附属中学校
Tokyo Metropolitan Ryogoku High School
e-mail: nanto@t.toshima.ne.jp
概要：野外観察や突発的な現象を扱う地学分野の学習機会を校内の日常的な場で体験的に得られる工夫を紹介する．古いパソコンと紙粘土で作る光学マウス式地震計を常時稼働させること，外と内，上と下の温度を比較提示すること，露頭の拡大ポスターの壁面に貼ること，化石や鉱物の常設展示棚を廊下に設置すること等々，安価で手間少なく工夫できることは多い．授業以外の場でも地学への興味関心を高めていく努力を学校現場に期待していく．新学習指導要領の総合化，探究の流れにも調和的と考える．
キーワード： 地学室，中等教育，地震計，気象観測，光学マウス
１． はじめに地学分野の授業が開設されていても，その分野専用の教室，いわゆる地学室の配置がない中学・高校は多い．この分野の特質として室内での実験・観察実習が難しいものの，岩石や化石の実物や実感のある大きな模型や図を用いた効率的な観察実習のためには地学専用の教室が不可欠なものである．
そもそも地学分野を専門とする教員（地学教育に関心・意欲をもつ教員を含めて，本稿で地学教員と呼ぶ．
）が減少し，地学室配置のあった学校でもそれが他の教室に転用されたという話も多く聞く．
著者の勤務校（以下，Ｒ校と略す．
）は地学室をもつが，高校地学分野科目の選択者は少なく，附属中学校の授業で専ら使われている状況である．
それでも身近な地学現象を肌で感じながら科学的に学ばせようとするが，地震や気象といった現象は突発的で動的なもののため，通常の授業の中で計画的にそれらを教材配置できない．
理科他分野に比べて不利な条件が多い中，多くの生徒が地学を学べる機会を増やすため，地学教員でなくても実習中心に実践できる実習帳，埼玉県高等学校理化研究会地学研究委員会(2017)の普及が試みられている．とはいえ，地学現象のリアルタイムな体験と実物の観察が欠如した座学のみの学習は，自然科学への関心意欲の高揚や防災・減災への応用力習得につながりにくい．そこで，地学室があれば当然として理科室，あるいはどこかの廊下の片隅において，多くの生徒が地学現象とリア
ルタイムに接することができる工夫を紹介する．

２． 自然地震の観察 マウス式紙粘土地震計
地震現象はいつ起こるかわからないものの，派生する災害の大きなインパクトから興味関心は高い．しかし，特に関東地方では日常的な現象であり，様々な震源域から到達する地震波がもたらす震動
は個性的なものである．そこには，怖さからではな
く，震動のパターンを「味わって」科学としての感性を養い，その体験的知識と思考から減災へとつなげられる教材特性が見出せる．
南島(2017)は，紙粘土や割り箸，ストローで作成した大森式地震計を，Windows95 以降のパソコン
で光学マウスよる記録が取れるように工夫したものを開発している（図１）．これは，一見おもちゃ

図１ 光学マウスで記録する紙粘土地震計 南島(2017)41日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

図２ 光学マウス式地震計の記録例
左は 2019 年６月 24 日千葉県南東沖（Ｍ5.5，深さ 60km），右は 2019 年６月 18 日山形県沖（Ｍ6.7，深さ 14km）の地震を都立両国高（東京都墨田区）地学室にて記録したものである．東西成分のみを記録．

図４ 体育館に続く地学室前の廊下にある手作り展示棚
や気象と地震のリアルタイムモニター

図３ 地学室内の様子として実物大に近い写真を掲示するだけで資料集の写真を越える実感を与えられる．そして，実物の標本も常時目に触れさせる機会も大切である．Ｒ
校では，サイズをオーダーできるネット販売の棚にアクリル板と照明を取り付けた展示棚を少しの経費と労力で廊下に設置している（図４）．
５．まとめ
新学習指導要領の流れである教科の体系を越えた総合化と探究のためには，生徒が自ら学ぼうとする意欲とその前提となる自然現象に対する科学的な関心を引き出す環境が学校に求められよう．
地学教員による実践の長年の蓄積は，怪しげな結果に溢れたネット情報よりも有益と思える．それらの一つ一つを，本稿の例のように生徒の目前にさらす努力から始めるべきではないだろうか．
６．引用文献
南島正重 (2017)：光学マウスで記録する簡易地震計とその教育的展望，日本地球惑星科学連合
JpGU-AGU Joint Meeting 2017，G04-P04．
埼 玉県 高等 学校 理化研 究会 地学 研究 委員会（2017）：埼玉から地学 地球惑星科学実習帳
2017，CD-ROM 版．
本研究には，公益財団法人武田科学振興財団
2015 年度理科教育振興奨励の研究助成を受けている「地震現象を科学的に実感できる教材の開発とその普及活動」の成果が含まれている．

南島(2017)のようであるが，図２に示すようにＰ波，Ｓ波や表面波などの後続波の明確な区別がつく，本格的な記録波形が得られる．
Ｒ校では常時稼働し，生徒はその様子を授業前に確認する（図３）．地震発生時に揺れを確認した
り，後日プリントされる波形を観察したりできる．
３．気象観測 温度計からデジタル百葉箱
最も身近で日常的なデータは気象要素であろう．
その数値や変化の常時提示により実感ある観察につながる．例えば，電子温度計２台で足元と頭上の測定をすれば，室内の微気象を観測できる．冷暖房の効果により数℃の違いは珍しくない．室内と外気の比較も体感的な気づきと結びつくことだろう．
予算が取れてデジタル百葉箱を設置できるなら，そのデータは日常的に生徒の目に触れるところに提示しておきたい．Ｒ校では，図４のように古いモ
ニターをつなげて地学室内と廊下でいつでも観察できるようにしている．
４．展示棚と露頭の拡大ポスター
野外観察は，地学教育に必須としたいものの，身近に体験できる環境の学校は少ない．そこで，大型プリンターの普及のもと，校舎内の壁面ポスター

42

1B-4
日本と中国の中学・高校のカリキュラム・教科書の比較研究
A Comparative Study of Curriculum and Textbooks for Secondary School in Japan and China－空間能力を中心として－－Focusing on Spatial Ability－○岡田 大爾 1，段 玉山 2，黄 晓 3，王 耀村 4，金 京沢 5
Daiji OKADA1，Yushan DUAN2，Xiao HUANG3，Yaocun WANG4 ，Jingze JIN5
広島国際大学１，華東師範大学 2，浙江師範大学 3，浙江省教育庁 4，上海教育委員会 5
Hiroshima International University１, East China Normal University２, Zhejiang Normal University3,
Educational Department of Zhejiang Province 4, Shanghai Municipal Education Commission5

e-mail: d-okada@hirokoku-u.ac.jp１
概要：中国の中学校では，科学の免許の教員が 1 科目の科学を教える方式と，物理・化学・生物の 3 科
目をそれぞれ物理・化学・生物の免許の教員が教え，地学は地理で教える方式の両方が認められているが，近年浙江省以外は後者を採用している．浙江省では，地学分野を理系教員が教えるのに対して，浙江省以外では，これらを文系の地理教員が担当するため，教科書においても空間的に思考させる内容が少ない．
中国の 2 つの地域と日本において教科固有の空間能力と汎用の空間能力を調査する必要がある．
キーワード：科学カリキュラム，地理カリキュラム，教科書，中学・高校，日中比較，空間能力
表 1 日本の中学校理科・社会，高校地学基礎・地学・地理 AB
１． 目的の学習指導要領の中で空間能力と関係が深い内容の抜粋
Clynes(2016)は，将来活躍する人材の育成の為
数学と空間の両方の能力の育成が重要と述べた．
空間能力の形成に深くかかわる中高の科学（地学領域）
・地理(自然地理領域)のカリキュラムと教科書の日本と中国の相違点や共通点を明らかにする．
２． 方法(1) 日本の中学校理科・地理，高校地学基礎・地学・
地理と中国の中学校の科学(浙江省のみ)・地理，
高校の必修・選修地理(天文・地質領域)の空間能力と関係が深い教育課程(文部科学省，2008；中国
教育部，2011)を比較し，疑問点を中国の研究者にインタビューして実態とその背景を把握する．
(2) 日本の中学校の理科(地学領域)・地理，高校地
学基礎・地学・地理 AB と中国の中学校の科学(浙江省のみ)・地理(天文領域)，高校の必修地理と選修地理(天文・地質領域)の教科書(岡村ほか，
2016；坂上ほか，2016；木村ほか，2016；金田ほか，
2016；朱ほか，2012；袁ほか，2012；樊ほか，2012)の空間能力と関係が深い内容を比較する．
３．結果(1)中国では，中学校で物理・化学・生物・地学を含む１科目の科学として教える日本と同様の総合科
学型カリキュラムと，物理，化学，生物をそれぞれ独立した 3 科目で行い，地学は地理で教えるカリ
キュラムの両方が認められているが，近年，浙江省以外は後者を採用している(表 1・2)．

43

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
表 2 中国の浙江省の中学校科学，中国の中学校地理，高校 (2)中国では物理・化学・生物の教員を養成し，それ地理の課程標準の中で空間能力と関係が深い内容の抜粋

図 1 日本の中学校理科教科書 (岡村ほか，2016) の抜粋

図 2 中国の中学校地理教科書 (樊杰ほか，2012) の抜粋

44

ぞれの科目を担当しているが，浙江省では科学の免許を持つ教員を養成して，物理・化学・生物・地学を一人の教員が担当するようにしている．
(3)地学分野を浙江省では，理系出身の教員が教えているのに対して，浙江省以外では，文系出身の地理教員が人文地理と一緒に担当している．
(4)日本は中学校で中国のように科学史や時差等の日常生活への応用等にあまり触れない一方で月・惑星の満欠や見える時間帯や方向，四季の星
座変化，各緯度から見た星や太陽の通り道の原理を考えさせる場面が多く見られる (図 1・2)．
４．考察
浙江省以外の地域は物理，化学，生物の免許を持った教員がそれぞれ独立科目の物理，化学，生物を教え，地学は文系の地理教員が教える等日本と大きく異なる．教科書は，日本は原理解明に，中国は生活への活用等に重点を置き，日本は空間能力に，
中国は興味・関心に，優位性がある可能性がある．
2008年，2011年にそれぞれ改訂された日本と中国の2種類の地域の教育課程によって形成された各々の生徒の科学技術に対する興味関心や体験と生徒の教科内容を理解するために必要な教科依存の空間能力と様々な学習に応用可能な汎用性の空間能力がどのように形成されているのかを今年度調査を行い，来年その結果を公表する予定である．
本研究は，JSPS 科研費 JP18K18676 の助成を受けたもので，ここに記して感謝を申し上げる．
引用文献
中国教育部 (2011)：義務教育初中科学課程標準
中国教育部 (2011)：義務教育生物課程標準
中国教育部 (2011)：義務教育化学課程標準
中国教育部 (2011)：義務教育物理課程標準
中国教育部 (2011)：義務教育地理課程標準
中国教育部 (2011)：普通高中地理課程標準
Clynes，T. (2016)：Nature，537, 152–155.
文部科学省 (2008)：中学校学習指導要領
文部科学省 (2008)：高等学校学習指導要領
樊杰ほか (2012)：義務地理，人民教育出版社
金田章裕ほか (2016)：地理 A・B，東京書籍
木村龍治ほか (2016)：地学基礎，東京書籍
岡村定矩ほか (2016)：新しい科学，東京書籍
坂上康俊ほか (2016)：新しい社会，東京書籍
袁运开ほか (2012)：科学，華東師範大学出版社
朱清时ほか (2012)：科学，浙江教育出版社

1B-5
地方自治体の発刊する郷土史の地学教育への有用性について
Availability of "Local History" which published by municipality,
in Chigaku (earth and astronomical science) education○棟上 俊二 1
Shunji TOJO1
福岡教育大学１
Fukuoka Kyoiku Daigaku１
e-mail: stojo@fukuoka-edu.ac.jp１
概要：福岡教育大学の位置する宗像市では新修宗像市史の編さんが進行中である．この中で地理・自然を主に扱う「うみ・やま・かわ ー地理・自然ー」がついに刊行となった．演者の担当した岩石に関する部分を中心に，その内容を紹介し，地学教育への応用の可能性を議論したい．
キーワード：宗像市，関門層群，神崎層，沖ノ島，グリーンタフ，郷土史
各学問分野における新たな発見や最新の研究成果等を盛り込み，広域的に地域・市民の視点に立って編さんを行う」とされており，単なる学術書とは異なり，一般に読みやすいものを意識することがこの段階で既に明記されており重要な方針として堅持されている．

１． はじめに
平成３１年３月３１日付で「新修宗像市史 う
み・やま・かわ ー地理・自然ー」が発行された（新修宗像市史編集委員会，2019）．総ページ数 522 ペー
ジ，ハードカバーの重厚な装丁である。本書の内容をかいつまんで紹介することにより，宗像市の地質に関してその概要を説明し，さらに地学には地域性という側面がある事から，地学教育におけるメリットについて論じてみたい。

３．宗像の岩石に関する内容
演者は「第３章 宗像の地形・地質 第４節 岩石」
並びに「同 第８節の４ 沖ノ島の岩石」を担当した．
時代順に列挙すると，3.3〜2.8 億年の変成年代を示す三郡変成岩（緑色片岩），中生代白亜紀の関門層群
は下位の脇野亜層群（砂岩・泥岩）と上位の下関亜層群（変質凝灰岩・礫質凝灰岩等：図１），さらに白亜紀
花崗岩類として北崎トーナル岩が，古第三系としては
宗像層群と大島にのみ見られる神崎層があるが，従来の扱いのほとんどなかった神崎層に焦点を当てている．さらには沖ノ島についても調査に基づいて岩石の産状等の記載を行っている．百聞は一見にしかず，ということで掲載されている写真から一部を紹介する．

２． 本書刊行の概略
本書は全６巻よりなる新修宗像市史の第１巻目として先駆的な役割を果たしたと言える．平成 27 年度の計画から４年目の発行というのは，一見余裕あるスケジュールのように感じられるが，実質的には平成 28・29 年度の２年間で調査・執筆となり，他巻に比べ最短での発刊という重い役割を担うこととなった．
宗像市郷土文化学習交流館協議会議事録（宗像市郷土文化学習交流課，2014）によると宗像市の市政運営の基本である「第二次宗像市総合計画」の将来構想の一つとして『歴史文化を継ぎ育むまち』があり，これを踏まえて市史編さんの基本方針が策定されている．これは旧宗像市・玄海町・大島村の合併後
市政 10 周年を機に，新しい市史の編さんを行う事を趣旨として策定されたもので，市史編さんの目的・方法・刊行計画・その他についてかなり詳細にわたり構想が練られているものである．
目的としては，先述の市町村合併に加え，歴史資料の整理，保存，活用，管理はもとより市民協働によるまちづくりと人材育成までもが謳われている．
編さんの方法としては，議事録を引用すると「既刊の『宗像市史』，『玄海町誌』，『大島村史』をはじめ，これまでの市内外の諸研究を基礎にしながら，

図１．
「五位の石」，下関亜層群の凝灰角礫岩

45

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
４．地学教育における有用性

編さんの方法の所で述べたように，一般の市民にも親しめる市史を目指しているが，これを小学生や中学生がすらすらと読みこなすには，難易度はかなり高くなるだろう．他の市町村の例では，全頁フルカラーで当然図・写真が主体となって構成され，まさに図鑑のような装丁のものもあり，
親しみやすさにかなり配慮しているものもあるようである．
しかし本書では，化石産出の稀な下関亜層群の凝灰質岩中から見いだされた炭化木片の記載をはじめ，図３に示す沖ノ島の岩石についても，第一級の資料を記載している．これらの貴重な資料が市域内で得られている点からも，地域に根ざした教材として地学教育への高い有用性を主張した
い．

図３．沖ノ島にみられるグリーンタフ
引用文献
新修宗像市史編集委員会（2019）：新修宗像市史
うみ・やま・かわ ー地理・自然ー，宗像市，
PP. 522．
宗像市郷土文化学習交流課（2014）：宗像市郷土文化学習交流館協議会議事録，平成 26 年度第２回，
(http://searoad.city.munakata.lg.jp/u001/070/
26-2siryou2.pdf)

図２．
（左）下関亜層群の凝灰岩層中に見いだされた炭化植物片．木質部の植物組織が縦に見いだされる．右端から１／４程度の部分は凝灰質の基質部．単ニコル，長辺 1cm 未満．

46

1B-6
高等学校地学の成立に関する考察 Ⅱ
Study on the Establishment of High School Subject "Earth Science" Ⅱ
理科科目「物象」のもたらしたもの
What the Science Subject "Busshou" brought
清水 政義
Masayoshi SHIMIZU
元東京都立府中西高等学校
Former Tokyo Metropolitan Fuchu Nishi High School
e-mail: bxf00173@nifty.com
概要：1886(明治 19)年の｢中学校令｣以降，旧制中学校では地学的な内容は主に｢博物(鉱物)｣と｢地理(自然地理概説)｣の一部で扱われていた．1931(昭和 6)年や 1942(昭和 17)年の中学校教授要目改正などを経て理科｢物象｣において，それらの内容が「天体と地球」にまとめられ，そのことが戦後の高等学校地学に大きく影響した．特に｢物象｣などにおける天文の内容の取り扱いを中心に，その経緯をたどる．
キーワード： 地学教育，高等学校，地学，物象，理科，天文教育(2)理科博物：1931(S6)年の中学校教授要目改正で，｢物理及化学｣，｢博物｣に新科目｢一般理科｣｢応用理科｣を加えて学科名｢理科｣とした.｢一般理科｣には地学に関する基本操作の一部が加えられた．地理は 1937(S12)年に改正された．

１． はじめに関(2006)は，地学の成立について「物象時代に天文・気象が理科の内容になり，『天体と地球』にまとめられたことなども原因のひとつとして挙げられよう．
」と述べている．残された資料をもとに成立の経緯をたどることから，これからの地学教育の在り方を考える一助としたい．

３． ｢物象｣1941(S16)年，「国民学校令」により，小学校を国民学校に改称した．翌 1942(S17)年，中学校の数学と理科の教授要目が改正され，理科に関する内容である自然界の事物・現象を,生命現象と物質現象に分け,｢生物」と｢物象」に再構成した．
「博物｣を分割し植物・動物・生理衛生をまとめて「生物」，

２． 「博物」と「地理」(1)博物・地理：1886(M19)年の「中学校令」以降，地学的な内容は主に｢博物(鉱物)｣と｢地理(地文→自然地理概説)｣の一部で天文･気象の内容が扱われていた．高等女学校は 1895(M28)
年高等女学校規程で｢理科｣「地理」が置かれた．

表 1 博物・地理・物象の変遷（中学校及び高等女学校）
1872(M5).8

学制

1881(M14).7

中学校教則大綱･････････････････････････初等中学：地理

中学校教則略･････････････････････下等中学：地理学（地文学）

1886(M19).4 中学校令 学科及其程度
1895(M28).1

博物(鉱物)

博物学

上等中学：金石学（鉱物学）

高等女学校は尋常中学の中に位置づけ

地理(地文）

高等女学校規程

1899(M32).2 高等女学校令 学科及其程度
博物(鉱物界)中1年

地質学

高等中学：金石
理科(鉱物)高女2年

地理(地文)高女4年

理科(鉱物)高女2年

地理(地文)高女4年

理科(鉱物)高女3･4年

地理(地文)高女4年

理科(鉱物)高女1･2年

地理(地理概説)高女4年

1902(M35).2

中教授要目

地理(地文)中5年

1903(M36).3

高女教授要目1906(M38)

義務教育就学率86.9％

1907(M39).4

尋常小学校6年義務化

1911(M44).7

中･高女教授要目改正

博物(鉱物)中4年

1931(S6).2

中教授要目改正(第1種,第2種）

一般理科 中1年

1937(S12).3

中･高女教授要目改正(地理)理科 博物(鉱物)中2～４年

1942(S17).3

中･高女教授要目改正(理科)理科 物象 中4･5年

理科 物象 高女3～5年

1943(S18).1

中等学校令(中･高女等4年に短縮)

理数科 物象 中3･4年

理数科 物象 高女3･4年

1945(S20).8

終戦

1946(S21).1

高校地学カリキュラム大綱

1947(S22).3

高校学習指導要綱(試案)

1948(S23).4

新制高校発足地理(自然地理概説)中5年

地理(地理概説)中5年

高校地学

47

地理(地理概説)高女5年

5単位選択

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集｢物理及化学｣に｢博物(鉱物)｣と｢地理｣に含まれていた天文や気象の内容を加えて｢物象」を新設した．
｢物象｣第 5 学年第二類に｢宇宙と地球｣として天
文気象,岩石鉱物,地質の主な内容がまとめられた．

４． ｢地理｣「物象」「高等学校地学」などの教科書の項目の比較 ―天文の内容を例として―
1947 (S22)年 3 月に｢物象｣5 第二類の「天体と地球」に相当する内容を文部省著作で暫定「地学」教科書として発行し，新制高等学校や旧制中学校で使用された. 最初の地学の検定教科書が発行されたのは，高校発足後の 1949(S23)年 8 月であった．
表 3 に天文の内容について，｢地理｣，｢物象｣，暫
定｢地学｣，最初の地学の検定教科書ほかの教科書の項目の比較を示した．｢物象｣や「地学」の教科書には，天球上の動き，力学的内容，恒星や銀河系，
最新の知識(宇宙の膨張)などの内容が新たに加えられていった．高等学校｢地学｣は，単に｢博物(鉱物)｣に｢地理｣の一部が加わりできただけではなく，｢物象｣などを経て，段階的に科目内容の輪郭が形成されていった．

表 2 1942(昭和 17)年中学校教授要目理科時数
1年 2年
3年
4年
5年
一類 2
一類 2
物象 21
1
2
3
二類 2
二類 2
生物 7
1
1
1
2
2
※第一類:物理，第二類：化学･地学※数字は週あたりの時数

1944(S19)年｢中等学校令｣により，中学校，高等女学校などでも，地理は修身や歴史と｢国民科｣，数学と理科を｢理数科｣とし，就業年限を 4 年とした．
｢物象」改正に関する委員会の委員として反対した藤本(1963)は，「室内実験を重視する物理化学教
材と野外の観察を重視する地質鉱物的教材を合わ
せ 1 科目とすることは指導上困難であること．
・・
教員がその負担にたえられない．
・・実際には地学的教材がどこの学校でも省略されて地学教育の空白時代ができることになった．｣と述べている．
また，関(1958)は，「鉱物で代表された内容が，天体・気象・海洋等も含めたやや広い内容を科学的に取扱うことには進歩が見られるが，しかし物象第 2 類の一部として，最終学年でやるに止まり，極めて軽い扱いを受けていた．
」と述べている．

５．引用文献関利一郎(1958)：地学教育の変遷，地学，32，15．
関利一郎(2006)：21 世紀の地学教育を展望する，
地学教育，66(4)，1−8．
坪井誠太郎ほか(1948)：高等学校の科学 地学Ⅰ．
藤本治義(1963)：地学教育のあゆみ，地学教育講座
15，9−11．
文部省(1944)：物象(中学校用)５(第二類)．
文部省(1947)：地学．

表 3 地理･物象・高等学校地学などの教科書の項目の比較（天文の内容）
1922(大12)地理1932(昭7)地理1935(昭10)高等小学校

1948(昭23)暫定｢地学」

1949(昭24)新制高等学校

1950(昭25)新制中学校

中等地理学･通論之部

現勢地理通論高等小学理科書 第二学年 物 象 ５ 第 2類

地学高等学校の科学 地学Ⅰ Ⅱ

私たちの科学13／全18

第3編

第1章

第29

太陽･地球･月

天象

第2章天球～第7章宇宙の構造

星と日常生活にどんな

第30

日食･月食

第31

恒星･惑星

自然地理学

地球

（後編 宇宙に於ける地球）

1944(昭 19)物 象
３

天象

関係があるか44項目／179項目

中学校第3学年用 65ページ

12ページ／148ページ

8ページ／114ページ

18ページ／117ページ

31ペ ー ジ ／ 133ペ ー ジ

19ページ／83ページ

坪井誠太郎,坪井忠二,鏑木政岐

編集委員長 萩原雄祐

小川琢治

石橋五郎

文部省

文部省

文部省

大日本図書

三省堂

恒星,北極星,星座

1恒 星 と 天 球

1恒星と天球黄道十二星座2赤 経 赤 緯 ， 天球の極赤道

2赤経赤緯，天球の極赤道

3恒 星 時 と 経 度3恒星時と経度

第 2章 天 球 9天球，10高度方位 1四季の星座
角，12太陽の見かけの運動，13 2星の動き(日周運動，年
地角赤経赤緯，14黄経黄緯，15 周運動，惑星の視運動)
月の見かけの運動，16惑星の見かけの運動，17星座
12四季の移り変わり

富山房

第1章太陽系及び宇宙

富山房

1－1恒星

恒星，惑星,衛星（4光年の距離の恒星）

4黄 道 ，1恒星日，春分点，秋分点

4黄道，1恒星日，春分点。秋分点

第1章

1－3地球の運動と四季

地球の公転

5惑 星 ，惑星の視運動，太陽系

5惑星，惑星の視運動，太陽系

太陽系，八大惑星，小惑星

1－1太陽系，惑星，衛星

地軸の傾きと四季(ケプラーの３法則)(ケプラーの３法則)

太陽系，８惑星，衛星

小惑星，周期的･非周期的彗星

小惑星，周期的･非周期的彗星（太陽の数十百倍の恒星）

彗星,流星,太陽系の成因,星雲

小惑星，彗星，流星

第2章地球の運動

惑星の公転速度

自転,公転,昼夜の長短と四季

小惑星，彗星，流星

第3章太陰の運動

1－2地球の形態及び時太陰の形状と運動

地球の運動と昼夜
1－4太陽，自転，黒点第3章

第 4章 太 陽 系 の 構 造 25地球中心 3地球は動く説から太陽中心説まで，26ケプ 4太陽をめぐるもの(太陽ラーの法則，27ニュートンの法 系，惑星，ほうき星)
則，28月・惑星の距離，29太陽・月・惑星の質量5引き合う力6太 陽 ，その質量・半径6太陽，その質量・半径

地球の自転，地軸の傾き 白斑，黒点，自転，極光白斑，黒点，自転，極光地球，直径
太陽の黒点の動き

太陽のスペクトル，(吸収線)

太陽のスペクトル，(吸収線)

コロナ，プロミネンス

月，直径，距離，自転

7月 ，その質量，半径

7月，その質量，半径

月，大きさ，満ち欠け

朔，上弦，望，下弦

8潮 汐 ，潮汐を起こす力

1－4日食,皆既食ほか,月食

日食，皆既食，金環食

日食と月食,皆既食ほか

第 5章 太 陽 ・ 月 ・ 惑 星 30太陽， 11太陽(コロナ，光えん，
31月，33潮汐，34惑星の概観， 黒点)
35小惑星，36彗星，37流星
14地球を計る(引力の法則)32日食と月食

6日食と月食月食，皆既食

第4章暦1－2標準時，地方時

太陽暦,太陰暦

1－5太陽暦，太陰暦
銀河系

9暦 ，１平均太陽日，閏年，(地方時)

8暦,１平均太陽日,閏年,(地方時)

第 3章 時 と 暦 18天文学上の時， 13星と時計
19恒星時，20太陽時，21恒星時(子午儀)と太陽時の関係，22暦，23太陰
15暦の知識暦，24太陽暦

10恒 星 の 距 離 ，銀河系9恒星の距離，銀河系恒星の分類と変化，等級，変光星

恒星の分類と変化，等級，変光星第 6章 恒 星 38恒星の種類，39恒 7空の秘密をさぐる星の等級，40絶対等級，41恒星（望遠鏡の原理）の色とスペクトル型，42絶対等級とスペクトル型との関係，43 8空の秘密をさぐる
巨星矮星白色矮星，44恒星の温 (恒星のスペクトル)
度，45連星，46変光星，47恒星
9星雲のかなたの進化，(年周視差，銀河系)第 7章 宇 宙 の 構 造 48恒星の距
離，49恒星の数と分布，50恒星 10星はどんなものかの運動，51星団，52銀河系の大 (質量光度関係，変光星)
きさ，53星雲48

1B-7
都市部における津波防災教育
The education of disaster prevention about tsunami at urban area
朱里 泰治
Yasuharu SHURI
洛星中学校・高等学校
Rakusei Junior and Senior High School
e-mail: y_shuri@hotmail.co.jp
大阪市西成区では，南海トラフ巨大地震発生時に最大約３ｍの津波が到来すると予測されている．避難に際しては内陸側の上町台地や西成区内の津波避難施設に向かうことが考えられるが，人口密集地で狭い路地なども多いことから避難には困難が伴う．大阪府立西成高等学校では，授業で避難における課題について議論し，地域と連携した避難計画作りを行った．本発表ではそれらの成果を通して，都市部における津波防災教育について考察する．
キーワード：

津波防災教育，南海トラフ巨大地震，地域連携，教科横断的な視点

１． はじめに
南海トラフ巨大地震（M9.1程度）が発生した際に大阪市西成区には最大で高さ約3ｍの津波が到来すると予測されている（大阪市，2015）．地震発
生から大阪市内に津波が到達するまでにかかる時
間は約２時間と推定されており（内閣府，2016），
それまでに安全な場所に避難する必要がある．
区内には約 70ヶ所の津波避難施設があり，隣接する阿倍野区には上町台地が広がっていることから，避難には様々な方法が考えられる．しかし，西成区の人口が約11 万人であることや，狭い路地や古い商店街が多く存在することを考慮すると慎重に検討する必要がある．

歩く際には建物の倒壊や高齢者の避難を想定し，車いすを使用してできるだけ広い道を選択した．
所要時間は50分程度であったが，狭い路地を通らざるを得ない場所もあった．
(2) 津波避難ビルの調査（2017 年度）

西成区の各地区について津波避難施設の収容人数と人口を比較し，地区ごとの津波避難施設の過不足を調査した．調査の結果，ほとんどの地域で津波避難施設が不足していることが分かった．（図１）２． 防災学習の取り組み
大阪府立西成高等学校（以下，西成高校）では，
学校設定科目「わたしたちの町と防災」を開講している．授業では 2016 年度から 2018 年度にかけて
西成区における津波防災をテーマに掲げ，地域住民や西成区の防災担当者とともに避難経路について考えた．具体的には避難経路を実際に歩いて安全性を検討し，津波避難施設の実態を調査した．それらの結果をもとに西成区内の各地区における避難について考え，西成高校の避難訓練の見直しを行った．
３． 調査の結果(1) 避難経路の確認（2016 年度）

図１ 津波避難施設の過不足（大阪市水害ハザードマップに加筆）

西成高校から上町台地まで実施に歩き，避難にかかる時間や避難経路の安全性について調査した．

49

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

４． 避難訓練の見直し（2018 年度）

７．謝辞

西成高校から上町台地までの避難にかかった時
間は津波の到達時間よりも十分短いものであった．
しかし，避難経路上に狭い路地が多く存在することや人口密集地であることを考えると，西成区の西側から上町台地を目指すことにはリスクも伴う．
一方で，西成区内の多くの地域で津波避難施設が大阪市西成区役所市民協働課の皆様には資料の提供や学習の進め方についてのご助言をいただきました．感謝の意を表します．
西成区の地域住民の皆様にはフィールドワーク
や議論に参加していただき，大変お世話になりました．感謝の意を表します．

不足していることから，上町台地への避難も一定必要であると考えられる．そこで地域住民や西成区の防災担当者との議論を通して，上町台地からの距離に応じて避難方法を変える必要があると考えた．

８．引用文献内閣府（2012）：南海トラフの巨大地震による津波
高・浸水域等（第二次報告）及び被害想定（第一次報告）について以上の考えに基づくと，西成区の西側に位置する西成高校付近では多くの地域住民が学校に避難(http://www.bousai.go.jp/jishin/nankai/taisaku/
pdf/1_5.pdf)

する必要が生じる．そこで，避難訓練の見直しを行
い，地域住民の避難も考慮した新たな計画を作成した．

大阪市（2015）：大阪市水害ハザードマップ(https://www.city.osaka.lg.jp/kikikanrishitsu/pa
ge/0000300907.html)

５． 防災学習の成果
授業で作成した避難訓練計画は学校に受け入れられ，新たな形での避難訓練が行われることとなった．学習を通して地域との連携を深めることができ，地域社会への貢献を果たすことで達成感が生まれ，生徒の自己肯定感を高めることができた．
学習成果は，近隣の小学校への出前授業や西成区民向けの学習発表会を通して，地域住民と共有した．また，『「世界津波の日」高校生サミット』での発表も行い，都市部における津波防災について世界各国の高校生と共有した．
６． まとめ
３年間にわたる防災学習を通して，西成区における津波避難の課題について考え，新たな避難訓
練計画を作成することができた．
津波防災においては生徒，教員，地域住民が当事者となるため，日頃の学習から地域と連携して行い，成果を共有していくことが必要である．特に都市部では，人口の密集や避難経路の選択，避難先の商業施設の実態など，様々なことを考慮する必要がある．地学的な観点にとどまらず，他教科と連携して教科横断的に学習を進めていくことが必要と
なる．

50

1B-8
Netatmo と ipad を活用した気象教育の実践
About weather education using Netatmo and ipad
○明田 昌裕 1，金子 健治 2Masahiro AKEDA 1，Kenji KANEKO２
兵庫県立芦屋国際中等教育学校１，武庫川女子大学２
Ashiya international secondary school１，Mukogawa women’s university２
e-mail: akedamasa0923@yahoo.co.jp１
概要：気象の分野の学習をするとき、気温や湿度などのデータは、教科書のグラフや気象庁などのデー
タなどでしか見ることができず、どうしても授業が受動的になってしまいがちだった。また百葉箱などを置いている学校もあるが、設置にコストがかかりまた管理も大変である。そこで少しでも簡単に気象データを得て、生徒たちが能動的に気象の分野の学習をしたいと考え、このテーマで研究を行った。
キーワード：中学校，高等学校，気象，理科教育，ＩＣＴ

１．Netatmo とは屋内モジュール，屋外モジュール，風速計，雨量計の４つからなる気象観測ができる装置である．
屋外モジュール，風速計，雨量計から送られるデー
タを屋内モジュールが受けて記録する．
屋内モジュールは気温，湿度，気圧，CO2 濃度，
騒音，屋外モジュールは気温，湿度，風速計は風速と最大風速，雨量計は時間雨量を測定することができる．それぞれ５分おきに測定してデータをとる．得られたデータは，スマートフォンや ipad な
どの Netatmo のアプリで見ることができる．
本校では 2018 年の 6 月から，Wifi ルーターを職員室に設置した。それから屋内モジュールを職
員室に，屋外モジュールと雨量計をグランド横に，風速計を屋上に設置して観測を行った．
観測データを教科書や気象庁のホームページのデータと比較したが，一般的に想定されるデータを比べて、大きな差異のないデータを安定して得ることができた．そのため授業にも活用できると判断した．

２．授業で活用するにあたって
中学２年生の理科と，高校３年生の地学基礎の授業で活用した．
中学 2 年生は本校特有の日本語理解が不十分な生徒に対する少人数クラス，高校 3 年生は地学基礎の選択者で，センター試験を受験して国公立大学への進学を希望する生徒である．それぞれのクラスで４人グループを作って，グループに 1 台
ipad を配って授業を行った．

図１ 屋上の風速計

図２ 2019 年 6 月 23 日の気温の変化

３．授業での活用
以下に授業で活用した内容についてまとめる．
（１）気象観測について（中２対象）
Netatmo を使って，気温・湿度・気圧の変化を調べてまとめた．

51

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集（１）ipad を使った理科の授業は好きですか？
（２）ipad を使った授業を，分かりやすいと思いますか？
（３）ipad を使った授業に，興味を持って受けることができましたか？
（４）ipad を使った授業によって，知識が深まったと感じますか？
（５）ipad を使った授業によって，力がついたと感じますか？
表１ アンケート結果一覧（23 人回答・単位は％）
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
（１）
96
4
0
0
（２）
100
0
0
0
（３）
100
0
0
0
（４）
100
0
0
0
（５）
96
4
0
0
Ａ：そう思うＢ：どちらかといえばそう思う
Ｃ：どちらかといえばそう思わない
Ｄ：そう思わない（２）湿度の計算（中２・高３対象）
Netatmo の湿度から，職員室の水蒸気量を計算した．
（３）陸海風（中２・高３対象）
晴れた日の風向・風速のデータを使って，昼夜の風向の変化を調べてまとめた．
（４）風の吹き方（中２・高３対象）
天気図と風向のデータを使って，高気圧と低気圧のまわりの風の吹き方について調べてまとめた．
高３はコリオリ力についても考察した．
（５）台風（中２・高３対象）
台風が接近したときの、風速について調べた．

５．成果と課題（１）成果
アプリでデータを簡単に短時間で調べることができるので，生徒は使いやすく理解しやすいということが分かった．またデータは，簡単にグラフ化されるので，1 日での変化のようすがよくわかった．
本校では日本語の理解が不十分な生徒が多い．
そのような生徒たちも，データの表示内容の文字が少なく表示内容がすっきりしているのでとても使いやすく，アンケートからも理解を深めることができたようである．既存のデータを使った授業
よりも，Netatmo を使った方が，授業に対するモ
チベーションは高くなることがアンケートから分かった．

図３ 2018 年 9 月 6 日に接近した台風の風速（６）CO2 濃度について（高３対象）
現在の CO2 濃度について調べた．
基本的な授業展開は，教師の課題設定→生徒の活動→まとめという流れで行った．
中学 2 年生の気象の授業では，最初に校内での気象観測を行うことが多い．そのときに，本校に設置している Netatmo を見学した．そこで興味を持った生徒が多数いた．
また今回の研究によって，ICT を活用した授業を推進するきっかけとなり，他のアプリを使った授業も多数行うことができた．

（２）課題
昨年度は少人数クラスでの授業だったので，ipad は 2 台で行うことができたが，大人数クラス
での展開を考える必要がある．中古のスマホの導入など費用を抑えて実践する方法も検討している．

６．謝辞
本研究は科研費 H30-32 基盤（c）の財政的支援を得た．関係各位に感謝する．

４．授業アンケートの結果
授業後、以下の内容のアンケートをとった．

52

1B-9
自動気象観測装置 Netatmo の学校理科教育への導入時の問題点の検討
Examination of problems when introducing automatic weather observation equipment Netatmo to school
science education○金子 健治 1，明田 昌裕 2
Kenji KANEKO1，Masahiro AKEDA２
武庫川女子大学１，芦屋国際中等教育学校２
Mukogawa Women’s University１，Ashiya International Secondary School２
e-mail:kanekoke@mukogawa-u.ac.jp１
概要：本研究は，自動気象観測装置 Netatmo を学校理科教育に導入する時に，発生する問題点について検討した．その結果，停電で観測が停止した時以外は問題なく測定を継続できた事と，学校で導入するためには，モバイルルーターによる無線 LAN を通してインターネットに接続する必要がある事がわかった．今後は Netatmo を利用した気象教育による生徒の気象現象理解の変容や学校における熱中症対策としての活用も検討していく必要がある．
キーワード： 気象教育，Netatmo， 科学リテラシ－，学校理科教育が必要である．しかし，多忙な現場の教員にとって，これらの気象要素を年間通して継続的に計測していくことは著しく困難である．
そこで，金子（2018）は市販の自動気象観測装置
Netatmo の学校での利用の可能性について検討した．その結果，Netatmo は十分に信頼できる気象データを収集できることがわかった．
Netatmo の仕組みの概要を図１に，武庫川女子大における設置状況を図２に示す．

１． 問題の所在
2018 年には，7 月の西日本集中豪雨による岡山や広島での大きな被害，9 月の台風 21 号による近畿地方を中心とした強風や高潮による大きな被害があった．このように日本では気象災害が多くあり，防災・減災のためにも気象教育を充実させて科学的リテラシーの育成が必要である．現在の学習指導要領では，
小４ 天気の様子 天気による 1 日の気温の変化，水の自然蒸発と結露
小５ 天気の変化 雲と天気の変化，天気の変化の予想
中２ 気象観測
気象要素，天気の変化 霧や雲の発生，前線の通過と天気の変化 日本の気象 日本の天気の特徴，大気の動きと海洋の影響 自然の恵みと気象災害
高校 地学基礎 日本の自然環境
地学
大気の構造について， 大気の運動と気象について

図１ Netatmo の概要のように学習が進んでいくが，高校において地学基礎や地学を開講しているところは少ない．
このような現状から考えると，気象分野における科学リテラシーを育成するためには，小・中・高等学校における気象教育をどのようにするかは大きな課題である．
小・中・高校において，気象教育を充実させる
ためには，気温，湿度，風向，風速，降雨量などの気象要素を年間通して継続的に計測していくこと

図２ 武庫川女子大学屋上における Netatmoの設置状況
現在，Netatmo を西宮市内の小学校 1 校，芦屋市
内の中・高一貫校 1 校，宇都宮市内の中学校 1 校で実際に導入し，稼働させている．本研究では年間53日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集を通した継続的な観測の可能性及び学校でNetatmo を導入する時の問題点を検討する．

になっている．学校内に無線 LAN が整備されていない学校はまだ多い．また，学校内の無線 LAN が整備されていたとしても自由に接続できない場合が多い．そのため，本研究では．データー通信のみの契約をしたモバイルルーターによる無線 LAN を通してインターネットに接続した．接続料は一ヶ月1,000 円程度である．二つ目の問題点は屋外モジュールや雨量計，風速計の設置場所である．屋外モジ
ュールや雨量計，風速計は屋内モジュールと無線で接続するため，距離に限りがある．そのため，必ずしも理想的な測定場所とは限らない．屋外モジ
ュールは屋内モジュールからの電波の届く範囲で直射日光が当たらない，風通しの良いところを選んで設置した．雨量計や風速計は屋上に設置できる時は設置したが，屋根の無いベランダ等に設置した場合もある．そのため，これらの機器から得られるデータは公式の天気予報に用いることができるデータでは無い．しかし，生徒から見える身近な場所で測定する事による教育的効果は大きい．

２．研究の目的
本研究は次の２つを目的とする．
（1）Netatmo による 1 年間を通した継続的な気象観測の可能性について検討する．
（2）Netatmo を学校に導入する時の問題点について検討する．
３． 研究期間と方法
研究期間は 2018 年 4 月から2019 年 4 月である．
この期間に武庫川女子大学屋上に設置した
Netatmo の観測状況から 1 年間を通した継続的な気象観測の可能性について検証する．また，昨年度
から小・中学校に設置した Netatmo の導入時の問題点を検討する．
４． 研究結果（1） 1 年間の稼働状況
1 年間，殆ど問題無く観測を継続する事ができた．
1 度だけ，2018 年 9 月 4 日，台風 21 号が近畿地方に接近し，学校教育館全体が停電した時だけデー
タの収集が出来なかった．

５． 結論
Netatmo は停電が無い限り，長期にわたって安定
的に気象観測をすることができた．Netatmo の学校への導入にあたって，学校内の無線 LAN 利用は難しいので，モバイルルーターによる無線 LAN を通してインターネットに接続する必要がある．
６． 今後の課題
公式の天気予報に用いる事ができないデータであるとしても，学習者の身近な場所で測定を継続することによる教育的効果は高い．今後は，より多くの授業で実践して，生徒の気象現象理解に対する効果を検証していきたい．また，現在は熱中症対策が各学校で必要とされている．学校では，校庭のみならず体育館やプールでも常時測定して，熱中症の発生を防止する必要がある．その面でも活用する事により，多くの生徒や教員が気象データに関心を示し，気象教育の普及につながっていくのではないかと考えている．

図３ 2108 年台風 21 号の進路図（気象庁ホームページから引用）

停電により測定さ参考文献・引用文献
金子健治（2018）：小・中学校理科における市販の自動気象観測装置 Netatmo 利用の検討，日本理科教育学会 第 68 回全国大会発表論文集，16，459.

れていない時間帯

図４ 2018 年 9 月 4 日の降雨量の観測値

附記
本研究は科研費 H30-32 基盤(ｃ)「科学リテラシーを育てる小・中学校理科の気象教育カリキュラ
ムの開発」（研究代表者 金子健治，課題番号
18K02945）の成果の一部である．

（2）小・中学校に Netatmo 導入時の問題点
一つの問題点は屋内モジュールをインターネットに接続する方法である．Netatmo の屋内モジュ
ールは無線 LAN でインターネットに接続するよう

54

1B-10
簡易模型における河川堤防の決壊の再現
Reproduction of river embankment collapse in a simplified model○本間 龍之輔 1，久田 健一郎 2
Ryunosuke HOMMA1，Ken-ichiro HISADA２
筑波大学教育研究科１，筑波大学生命環境系２
Master’s Program in Education, University of Tsukuba１，
Faculty of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba２
e-mail: s1820065@s.tsukuba.ac.jp１
概要：これまでの河川模型の教育的利用では自然状態の河川の学習が中心であり，堤防の決壊を取り入れた例は少なかった．しかし，堤防の決壊を模型に取り入れることは水害に対する防災教育の観点から意義がある．そこで，簡易的な模型で堤防の決壊を再現するための条件と手法を検討した結果，数十秒で堤防の決壊が観察された。これにより、堤防の決壊を再現し，視覚化することが可能となった．
キーワード： 河川，堤防，決壊，水害，防災教育，模型
１．研究の背景
河川堤防の決壊は大きな被害をもたらす．例えば，2015 年には茨城県常総市において鬼怒川が決壊し，市街地へ濁流が流れ込み甚大な被害をもたらした．こうした被害の最小限化には治水対策が重要であるが，それとともに，河川における水害に関する教育もまた重要である．
河川における水害に関する教育では，学校や居住する地域のハザードマップを用いた被害予測の把握や避難のための学習や，水防施設の見学などの体験的な学習が行われている（川池・中川，2018など）．
しかし，こうした河川における水害に関する授業では，土砂や水を用いた模型による学習は少ない．もっとも，土砂や水を用いた模型による河川の作用や地形に関する学習の取り組みは行われている（川村ほか，2018．岡崎・郭，2013 など）が，これらの学習では自然状態での河川の作用を観察することが中心で，河川堤防の決壊に注目した利用はされていない．
河川における水害に対する防災教育の促進の観点から，実際に現象の過程や全体像を観察できる模型を用いて，河川堤防の決壊をテーマとした河川の学習が行われることは重要である．ただ，現状では，手間，時間及び費用での問題もさることながら，学校現場において河川堤防の決壊を再現するための条件・手法の知見が少ない．
２．目的
本研究では，学校現場で利用できる簡易的な模型を念頭に，河川堤防の決壊を疑似的に再現できる適切な条件の検討と手法の確立を目的とした．
３．方法
実験装置全体の概要を図 1 に示す．実験槽は，タ
フブネ（80L サイズ，内寸約 80×120 cm）を用いた．実験槽の底面に近い側面部には穴を開け，別に用意した排水受けにチューブでつなぎ，電動ポンプ（カミハタ，
Rio+90，50Hz，
最大流出量 2.8 L/min）
で水を循環できるようにした．また，実験槽内には本立てとクリアファイルを利用した止水壁を設け，排水部への土砂の直接の流入による砂粒の損失を防ぐようにした．
粒子は，7 号珪砂（JFE ミネラル株式会社，25kg，
粒径約 0.1～0.2 mm）を用いた．7 号珪砂を選定した理由としては，主に，ホームセンターで入手しやすいこと，浸透による河道からの水の流出が少な
いこと，細かすぎず土砂の流出が少ないこと，及び不純物として混じっている有色成分により視覚的に水の流れを観察しやすいことによる．
堤防の作成では，まず実験槽に 4～5cm 程度の高さに砂を満たしてから水道水で湿らして，へらを用いて平たく均した．そのうえで河道を設定したい場所に 2～3cm 程度の高さの山を作成した．
その山の部分に，薄い硬質プラスチック板を河道の断面形状に切断して作成したアタッチメントを，2％の河床勾配となるようにしながら，カーブを描
くように押し当てて往復させることで堤防を作成した．河道断面形状を図 2 に示す．
カーブの曲率半径 R(cm)は，30，45，及び 60 cmの 3 種類を設定して実験を行った．実験槽内で設定しやすい曲率半径を抽出した．
流量 V(L/min)は，
1.0，1.5，2.0，及び 2.5 L/min の 4 種類を設定して実験を行った．電動ポンプの性能の範囲を多くカバーしており，電動ポンプの調節つまみによっ55日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集て調節可能である．これらの条件の下で，堤防の決壊までにかかる時間 t(s)を測定した．

図 1. 実験装置概観

図 4. 1/V に対する t の関係．1/V の増加に比例して t も増加している．R は曲率半径(cm)．
５．考察
流量が増大するにつれて，堤防の決壊までの経
過時間（縦軸）が増大している．これは，流水量の増大により，流下方向と直角をなす水流の成分である二次流による侵食力が増大したためであると考えられる．また，曲率半径が増大する，すなわちカーブが緩やかになるにつれて堤防の決壊までの時間が短くなっている．これは，曲率半径が増大するとともに，単位距離に対する二次流の大きさが減少していったためであると考えられる．
R=30 cm，2.5 L/min の条件が，単位距離に対する二次流が最大で堤防への侵食力が最大となるときであるが，このときの堤防の決壊までの経過時
間は 39.14±8.79 秒であった．数十秒と短い時間
で堤防の決壊を観察できることは，学校現場での簡便な再現の参考になると考えられる．
５．結論
本研究では，河川堤防を疑似的に再現し，決壊する条件を実験的に定めることに成功した．これにより，簡易模型において堤防の侵食の様子及び決壊を視覚化させることが可能になった．
６．引用文献岡崎浩子・郭栄珠(2013)：小型平面水路での河道観察―教材化にむけての一例，堆積学研究，72，1，
39-48
川池健司・中川一(2018)：洪水ハザードマップと体験施設を用いた高校生の防災学習の試み，京都大学防災研究所年報，61B，615-622
川村教一・鈴木創・山下清次(2016)：メラミン粒子を利用した流水の働きモデル実験装置の基本性能，
日本科学教育学会研究会研究報告，31，3，81-84

図 2. 堤防の模式図．法面は縦横比 2 cm：2 cm で
傾斜角 45 度，河床幅 1 cm，天端 1 cm である．
実験装置に係る費用は定価で，タフブネ 80L 約
2,500 円，電動ポンプ約 2,000 円，7 号珪砂約 500
円，チューブ 1.5 m 約 1,000 円，へら約 100 円の合計約 6,100 円程度であった．
４．結果
決壊後の様子を図 3 に示した．決壊によって勢い水が堤内に流れ込む様子が観察された．また，種々の条件に基づく実験結果を図 4 のグラフにまとめた．横軸は流量の逆数 1/V（min/L），縦軸は決
壊までにかかった時間 t（s）である．各プロット
は，10 回ずつ実験を行った平均である．流量と決壊までにかかった時間は反比例の関係にあるとして，3 種類の曲率ごとに線形近似すると，近似式は
y = 97.0x + 7.7
R2 = 0.9321
R=30
R=45
y = 276.1x - 64.6
R2 = 0.9969
R2 = 0.9828
R=60
y = 828.0x - 307.9であった．決定係数はいずれも 0.9 以上であり，流量と時間は反比例の関係にあるといえる．

図 3. 堤防が決壊した様子．流水後 45 秒ほどで決壊し，赤い丸の部分で土砂が堤内に流入している．

56

1B-11
ネパール中等学校における氷河湖決壊洪水の授業開発
Development of a lesson about GLOF（Glacial Lake Outburst Flood）in Secondary schools in
Nepal○榊原保志 1，山下さくら２，喜多雅一２
Yasushi SAKAKIBARA1，Sakura YAMASITA２，Masakazu KITA２
信州大学１，岡山大学２
Shinshu University１，Okayama University２
e-mail: ysakaki@shinshu-u.ac.jp１
概要：ネパールにおける代表的な自然災害の一つである氷河湖決壊洪水に関する授業を現地中等学校 3校において行った．ペットボトルを加工した氷河湖モデルの一部（モレーンに相当）を壊して，流れを観察する実習を含むものである．その結果，多くの生徒が氷河湖決壊洪水を理解でき，この授業を楽しかったと感じた．その理由は授業の内容を理解できたというのが最も多く，ついで授業の中で活動（演示実験）があったからと回答した．
キーワード： 自然災害，氷河湖決壊洪水，防災教育，中等学校，ネパール
１． はじめに世界の 4 分の 3 が開発途上国と呼ばれ，世界の自然
災害犠牲者の 80%以上がアジアに集中する（総理府，2012)．しかしながら，開発途上国では，防災対策はもちろん防災教育を自力ですすめる人材や研究環境は乏しい．国際協力という形で多くの先進国が関わって行
く必要がある．
ネパール民主共和国（以下ネパール）では 2015 年 4月に大地震に遭遇し，被災による死者は約 9 千人に達した．ネパール地震発生後の 5 月に実施されたネパールの現地調査では，多くの建物被害が報告されている（国立防災研究所，2015)．
ネパールで被害が大きかった原因には建物構造の貧弱さは否めないが，防災教育に対する人々の関心の低さがある．長岡（2016）は，ネパールにおける聞き取り
調査から，「地震のような自然災害はいつ起こるかわからないのに，避難訓練を行っても無駄である」という意
見が多かったと報告する．子どもの頃から防災教育の意義や有用性を教育する必要がある．
本研究では，氷河湖決壊洪水に関する演示実験を含む授業プログラムを開発し，ネパールの中等学校において，試行授業を行い，その有効性を明らかにする．

理解させ，この現象に興味を持たせることである．

表１ 試行授業の実施校と対象学年
学校名

所在地

対象学年

Shree Chandeshwari
Secondary School

Gothpani,
Ramechhap

G8Manthali Secondary
SchoolManthali,
Ramechhap

G11＆12

Sanjiwani Model Higher
Secondary School

Dhulikhel,
Kavrepalanchok

G9(2）試行授業の流れ
表2は，試行授業の学習内容である．試行授業を行った 3 校ともほぼ同じ流れで授業が行われた．授業の最後で，質問紙による調査をおこなった．授業は筆者の1人が日本語で行い， 現地校に勤務するJOCV（青年海外協力隊）隊員がネパール語に通訳するスタイルで授業
を進めた．
３． 結果
(1）氷河湖決壊洪水の発生の仕方の理解
表 3 は，回答結果を 4 段階の評定尺度でまとめたものである．いずれの学校も自己評価として多くの生徒が「理解することができた」と回答した．
3 校の総計において，「理解することができた」「少し理解することができた」のグループと残りのグループの人数で直接確率計算（1×2 表正確二項検定）をおこなったところ，両側検定の 1％水準

２．方法
（1）試行授業対象校と実施時期
試行授業はネパール国首都カトマンズの東方のカブ
レパランチョーク郡の中等学校およびラメチャップ
郡の2 つの中等学校，計3 校で2019 年3 月に実施した（表1）．
授業のねらいは，氷河湖決壊洪水の発生の要因を

57

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
表３ 氷河湖決壊洪水の発生の仕方が理解できたか否かで有意（p＜0.01）となった．
（2）授業は楽しかったか
表 4 は，回答結果を 4 段階の評定尺度でまとめたものである．いずれの学校も「大変楽しかった」の回答が最も多かった．3 校の総計において，「大変楽しかった」「楽しかった」のグル－プと残りの理解することができた
少し理解することができた
理解できなかった
全く理解できなかった

表 2 試行授業の学習内容

Shr ee Mant hal i Sanj i wani Tot al
32
7
27
66
4

3

10

17

0
0

0
0

3
0

3
0

表４ 授業が楽しかったか否か
大変楽しかった
楽しかった
やや楽しくなかった
全く楽しくなかった

Shr ee Mant hal i Sanj i wani Tot al
30
9
26
65
2
1
10
13
3
0
4
7
0
0
0
0

表５ 授業が楽しかった理由（複数回答可）
Shr ee Mant hal i Sanj i wani Tot al
自分で考えることができたから授業の内容を理解できたから
授業の中で活動（演示実験）があったから友達と話し合いができたから
地震や津波について質問できたから
その他

6

0

6

12

16

5

18

39

9

5

7

21

4

0

2

6

0

0

2

2

0

0

6

6

グループの人数で直接確率計算（1×2 表，正確二項検定）をおこなったところ，両側検定において1％水準で有意（p＜0.01）となった．
（3）「大変楽しかった」，「楽しかった」と回答
した生徒の回答理由「大変楽しかった」，「楽しかった」と回答した
生徒に対し，そう答えた理由を問うたところ，最も多かったのが「授業の内容を理解できたから」であり，ついで「授業の中で活動（演示実験）があったから」とする回答であった（表 5）．
謝辞
本研究を進めるに当たり，JICA ネパール青年海外協力隊の中村寛子隊員と鈴木このみ隊員から授業実施の調整や授業時のネパール語通訳をしていただいた．また，ネパール中等学校長，理科専門教員の方に試行授業の協力および現地教育事情の説明などをしていただいた．これらの人にお礼申し上げる．また，本研究は JSPS 科研費 JP18K02524の助成を受けたものです．

58

口頭発表予稿
大会第 1 日

59

C 会場

1C-1
これからの教員養成・教員研修における地学教育の新たな役割-学校安全・危機管理と地域の自然環境理解New Development of Geoscience Education for Teacher Education and In-Service Training of
Teachers; From the Viewpoint of School Safety, Crisis Management and Understanding of Natural
Environment in the Area
藤岡 達也
Tatsuya FUJIOKA
滋賀大学
Shiga University
e-mail: fujioka@edu.shiga-u.ac.jp
概要：学校をめぐる様々な教育課題が山積する中，教員養成，教員研修のシステムが大きく変わりつつある。特に国立大学法人の教育大学・教育学部では従来設置されていた修士課程の多くが廃止の方向に進み，教職大学院へ一本化される傾向にある。ここでは，教育内容・方法は地域の教育課題を地元の教育委員会と等と連動の下，実践的に取り組むこととなっている。今後，教育大学・教育学部等では，地学教育の内容の取扱いが厳しくなるのは考えられるが，逆に教育界への地学教育の新たな展開も考えられる。本稿では，特に自然災害，自然景観の活用等を例にして，教職大学院に関わる役割を検討したい。
キーワード： 地学教育，教職大学院，教員養成，教員研修，SDGs
１． 教員養成・教員研修をめぐる教育界の背景
教員養成，教員研修をめぐる状況は教育現場の課題を反映して，大きく変わりつつある。従来，教員養成は教育大学・教育学部等，教員研修は教育委
員会・教育センター等で役割分担が明確であった。

２． 地学教育の視点から見た教員養成の危機（１）教職大学院と地学教育
従来は全国の教育大学・教育学部等に修士課程が設置されており，一般的には理科教育講座の中で物理・化学・生物・地学・理科教育の 5 領域に分かれていたことが多い。2 年間の教育課程の期間は同じであるが，教職大学院が修士課程と根本的に異なるのは，取得できる学位は，教職修士（専門職）となることであり，修士論文は課せられず，課題研究等の最終レポートや修得単位数で修了が認められることである。必修・選択科目としては，共通科
目，コース別科目の他実習の単位が求められる。
（２）教職大学院と大学教員
大学教員も従来の修士課程を担当とする，いわゆる研究者教員だけでなく，教育現場や教育行政における実務経験を有する実務家教員も加わり，その人数比も４割以上と決められている。そのため，総合大学においては，教育学部に所属していた教員が理学部や工学部等に異動している場合も少なくない。かつて地学関係の若い研究者にとって，教育学部は，理学部と同様に就職場所であったと言っても過言ではなかった。ところが教育学部修士課程が教職大学院一本化となると，就職先の減少，ひいて言えば研究者の枠も減る懸念がある，
教職大学院では，高度で専門的な知識・能力を備

しかし，大学設置基準の大綱化，認証評価の影響も受け，教育大学・教育学部等の変革が進んでいる。具体的には平成 30 年度で，都道府県すべてに教職大学院が設置され（鳥取県は島根県と連携），教職大学院では，各都道府県教育委員会の計画と連動した教員養成・教員研修が行われる方向にある。

教職大学院では，従来の修士課程のような内容・方法では教科専門を活かすことができなくなっている。自然科学，とりわけ地学的な専門力の育成は，今後の教育大学・教育学部の大学院では，厳しい状況である。しかし，SDGs の重要性が指摘される時
代，自然災害に関する防災・減災，復興教育，エネ
ルギー・環境に関わる教育，地域振興とも連動する
ジオパークの活用，様々な点で広く地学的な教育内容が求められている。
以上を踏まえ，本稿では，教育学研究科修士課程
廃止方向の中で，地学的な研究の衰退を懸念するのでなく，教職大学院による地学教育のより広い振興を探るものである。特に本稿では，自然災害に関する防災・減災教育を中心とした学校安全・危機
管理と地学的自然を活用した地域振興の 2 点に焦点を当てる。

60

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

環となっている。さらに滋賀県では，文科省が東日
本大震災以降，公募してきた「実践的防災教育総合支援事業」（H24～26），「防災教育を中心とした実践
的安全教育総合支援事業」（H27～29），「学校安全総合支援事業」（H30～）にも取り組んでいる。実施体
制としては，県の教育委員会から委託を受けた市町所管の学校での取組に地域協働実習の受講者は参加する。具体的にはコミュニティセンター等と連携した避難訓練，引渡し訓練等の防災訓練が挙げられる。また，平成 29 年度の地域実習では，「災害応援に関する協定都市との中学生：次代の担い手交流会」を琵琶湖・沖島で実施した。
以上は，本学学校経営力開発コースでの授業と連動した実習についての一例である。教育課程・方法として，共通科目の枠組みは制度上明確化されている。具体的には(1)教育課程の編成・実施に関する領域 (2)教科等の実践的な指導方法に関する領域 (3)生徒指導・教育相談に関する領域 (4)学級経営・学校経営に関する領域 (5)学校教育と教員の在り方に関する領域であるが，この中の科目によっても地学教育の展開も可能である。今後は，教職大学院での学びに地域の地学に関する自然環
境や社会環境を理解して伝える必要がある。

えた高度専門職業人を養成することになっている。
つまり教育に関して研究能力よりも実践能力の育成に重きが置かれている。また，修士課程は博士課
程前期課程と呼ばれるように博士後期課程に続くような研究者養成の側面もあった。教職大学院では，理論上，ここで完結している筈である。しかし，兵庫教育大学大学院連合学校教育学研究科（博士後期課程のみ）に見られるように，国内では，そのような単純な構造だけではない。
３．地域と連動した自然環境の取扱い
以上のように修士課程から教職大学院一本化への潮流は，日本の地学教育に大きなダメージを与えかねない危険性がある。そもそも教職大学院の必要性を文科省(2005)は「我が国の大学院制度が研究者養成と高度専門職業人養成との機能区分を曖昧にしてきたこともあり，また実態面でも，高度専門職業人養成の役割を果たす教育の展開が不十分であったことから，教員養成分野でも，ともすれば個別分野の学問的知識・能力が過度に重視される一方，学校現場での実践力・応用力など教職としての高度の専門性の育成がおろそかになっており，
本来期待された機能を十分に果たしていない。
」と述べており，この変革の基本となっている。しかし，逆にプラス面を探り，そこに活路を見出したい。
例えば，地域の教育委員会の協力や連携のもとに実習等も進められているが，地学教育との関連性があると思える内容について考察する。まず，県教育委員会が主催する「管理職トップセミナー」への参加である。毎年 4 月末に県下の小学校から高等学校の校長を対象とした同セミナーが開催されている。ここでは，近年の自然災害に関する学校危機管理の必要性が東日本大震災や広島土砂災害などの被災地の学校管理職からの教訓を伝える研修とも言える，研修中は学校長とともに受講する。研修講師は文科省学校安全担当調査官，東日本大震
災等の被災地で学校対応にあたった学校長等である。大川小学校の高裁判決での「校長らに必要とされる知識や経験は住民の平均よりはるかに高いレ
ベルでなければならない。
」の指摘は無視できない。
次に，滋賀県危機管理センターで開催される「滋賀県子どもの安全協議会」への出席である。この会議には各市町の教育委員会が出席のもと，子どもの安全に関する滋賀県の動向や情報交換等が行われる。警察本部，防災危機管理局，土木交通部等の関係部局からの参加もある。また「防災教育コーディ
ネーター講習会」や「学校安全指導者講習会」も開催されるが，これらへも出席することが実習の一

４．グローカル人材育成と地学教育の役割
本稿では，今後の地学教育の役割を従来の教科・科目だけでなく地域教育や社会教育とも連動した学校教育についての可能性を教職大学院の例から論じた。特に自然災害に関する防災・減災教育の観点と地域の振興，活性につながる観点を重視した。
今後は国内の地域と国際性の両面からの人材育成が求められる。国際化の時代には，グローバル人
材育成は重要課題である。しかし，日本の活性化には地域に根ざしたローカルな人材育成も不可欠である。さらに両方の観点を持ったグローカル人材にも期待したい。つまり，地域の自然環境に備えた
防災・減災，復興に対応でき，国際社会にも発信できる人材，地域の活性化に貢献でき，魅力を国内だ
けでなく，世界にも紹介できる人材の育成である。
以上のことから，教職大学院での SDGs を踏まえた今後の新たな地学教育の可能性に期待したい。
引用文献
藤岡達也 (2018)：絵でわかる日本列島の地震・噴火・異常気象，講談社，172．
藤岡達也 (2019)：絵でわかる日本列島の地形・地質・岩石，講談社，184.

61

1C-2
福井県沿岸における津波シミュレーション
Tsunami Simulation for Coastal Area of Fukui Prefecture○大堀 道広 1，松本 美優 2，小嶋 啓介 1，山本 博文 1
Michihiro OHORI1，Miyu MATSUMOTO２，Keisuke KOJIMA２，Hirofumi YAMAMOTO２
福井大学１，福井県庁２
University of Fukui１，FukuiPrefecture２
e-mail: ohorim@u-fukuiac.jp１
概要：本研究では，福井県高浜町薗部地区を対象として実施された津波堆積物調査の結果を踏まえ，福井県沿岸に広く津波をもたらすことが懸念される若狭湾海丘列付近断層による地震を対象として，津波堆積物調査地点に津波が遡上するための解析条件を導いた．続いて，この解析条件に基づき，福井県沿岸に襲来する津波のシミュレーションを行った.
キーワード： 津波，シミュレーション，津波堆積物，若狭湾海丘列付近断層，防災教育
１． はじめに
太平洋側に比べて日本海側の津波被害は少ない．
また，北陸地域の中でも特に福井県は近年大きな津波被害がなく，津波に関する意識が低い．しかし，山本ら(2016)による高浜町薗部地区での津波堆積物調査では，海側からもたらされた津波由来と考えられる砂層が発見されている．本研究では，まず津波シミュレーションに基づき，高浜町薗部地区の津波堆積物調査地点に津波が遡上するための解析条件を導いた．続いて，得られた解析条件に基づき，福井県沿岸の津波伝播特性を評価した．
２． 津波堆積物調査の概要
福井県沿岸における津波堆積物調査には，2011～2012 年に関西電力，日本原子力発電，日本原子力研究開発機構の 3 社合同で行なわれたものや，
文部科学省委託研究の「日本海地震・津波調査プロ
ジェクト」の一環として行われたものがある．後者
では，新潟大学・福井大学などの合同調査チームが本研究で対象とする高浜町薗部地区（図 1 中の A地点）で津波堆積物調査を行い，14～16 世紀頃と推定される津波由来の砂層を発見している［山本ら(2016)］.

図 1: 若狭海丘列付近断層と解析領域モデル化し，格子サイズは外側の領域から順に 450m，150m，50m とする．時間刻みを 0.1 秒として，津波発
生から 120 分までを計算する．図 1 中の枠線は内側の2 領域を示す．運動方程式には陸域への津波の遡上を計算するため非線形長波方程式を用いる．
(2)基本解析条件
本研究では地震に伴う海底の地殻変動によって発生する津波を対象とする．津波の初期条件となる海底面の静的変形は Mansinha & Smylie (1971)により算出
する．波源には福井県沿岸で最大規模とされる若狭海丘列付近断層を用いる．国土交通省・日本海における大規模地震に関する調査検討会(2014)の成果を参照し，設定した基本ケースの断層パラメータを表 1 に示す．

３．解析手法と検討方法(1)解析方法
本研究では，津波の数値計算プログラムとして，(株)構造計画研究所の TSUNAMI-K を用いる．このプ
ログラムでは質量保存則に相当する連続の式と水平2方向の運動方程式を，空間領域については staggered 格
子で，時間領域については leap-flog 法でそれぞれ差分化して解く．図 1 に示すように，対象範囲を 3 領域で

表 1:若狭海丘列付近断層の断層パラメータ

62

緯度

経度

走行角

36.5243134.8006

81

36.5547135.0374

47

36.7748135.3371

54

傾斜角

60

すべり角

断層長

264

21.1

145

36.3

215

29.9

断層幅

平均すべり量

Mw

14.5

6.43

7.6

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
海底摩擦項に関わる Manning の粗度係数は 0.025 とする．潮位は T.P.±0m とする．地形データは，海岸付
近は海上保安庁の 500m メッシュ水深データを，陸上は国土地理院の 50m メッシュ標高データを用いる．

４． 解析結果と考察
基本ケースをもとに解析条件の修正を繰り返しながら津波シミュレーションを行った．その結果，「条
件 1:すべり角を 90°にする」，「条件 2:すべり量を 2 倍にする」および「条件 3:笠原川の河口から 600m ほどの部分の標高を 0m とする」
，以上を同時に満たすケースで，図 2 に示す高浜町薗部地区の津波堆積物調査
図 3: 福井県沿岸における津波の最大高さ分布地点まで津波が笠原川を遡上・越流して，津波堆積物
調査地点が浸水することがわかった．
さらに，すべり角を 90°にしたケースで，若狭海丘列付近断層の 3 つのセグメントからの高浜の沖合での津波波形を確認したところ，いずれの断層も逆断層のため津波波形に類似性が見られ，最大値の時間が合うように「条件 4:中央の断層セグメントのみ地震発生を 60 秒遅らせる」ことで最大値の出現時間が一致し，さらに津波が高くなることを確認した.
以上より，上記の条件 1～3 を同時に考慮したところ，津波堆積物調査地点に津波が浸水し，さらに条件
1～4 を同時に考慮すると浸水域がさらに広がり，調査結果とより整合する結果が得られた（図 2）．

図 4: 九頭竜川河口付近の津波浸水域分布

本研究では，基本ケースの解析条件に対して，断層のすべり角を 90°とすること，すべり量を 2 倍にすること,笠原川を津波が遡上できるような地形条件を与えること，以上の 3 点を満足することで若狭海丘列
付近断層を波源とする津波が高浜町薗部地区の津波堆積物調査地点を浸水させることを明らかにした．さらにセグメント単位での地震発生時刻を検討することで，当該地域の浸水範囲が調査結果とより整合する
ことがわかった．この条件では,福井県沿岸にはこれまでの想定以上に大きな津波が襲来することも確認された．本研究における検討をさらに進めるとともに，多様な形で情報発信をすることで，津波災害に対する経験が乏しく防災意識が希薄な福井県における今後の防災教育に役立てたいと考える．

図 2: 高浜町薗部地区の津波浸水域分布

この解析条件での福井県沿岸の津波の最大高さ分
布を図 3 に示す．津波の最大高さは東尋坊付近で生じ，8～16m 程度となった．図 4 は東尋坊から 1km ほど南方に位置する九頭竜川河口付近（図 1 中の B 地点）における津波浸水域分布である．同図より，津波は九頭
竜川河口から 5km 以上も遡上し，さらにその支流にまで到達していること，九頭竜川右岸には大きな浸水域が生じていること，福井港周辺が浸水していること等が観察される．

引用文献
山本博文・本多翔・佐々木直広・卜部厚志 (2016)：
日本地質学会第 123 回学術大会．
国土交通省・日本海における大規模地震に関する調査検討会 (2014)：「日本海における大規模地震に関する調査検討会報告書（本文）
」
．

５．まとめ

63

1C-3
資源系学部の地学教育の特色と課題
秋田大学国際資源学部のカリキュラム
Education of Earth Science in Faculty of International Resource Sciences, Akita University○西川 治 1， 渡辺 寧１
Osamu NISHIKAWA1，Yasushi WATANABE１
秋田大学大学院国際資源学研究科１，
Graduate School of International Resource Sciences, Akita University１e-mail: nishi@gipc.akita-u.ac.jp１
概要：秋田大学国際資源学部は、地下資源研究と資源技術者の養成拠点を国内に維持・発展させることを目的に、資源地球科学・資源開発工学および資源政策の 3 コースからなる学部として創設された。本
学部で実施されている地学教育のうち特色になっている資源学分野の講義と進級論文や海外資源フィールドワークなどの実践的なカリキュラムの概要と課題について述べる．

キーワード： 資源系学部，秋田大学，地学教育カリキュラム，進級論文，海外研修，総合的な学習
めると，全体の半数近くが資源学関連科目に該当する（表１，２）．これらの科目に組み込まれている資源系ならではの教育内容としては，鉱床試料分析による変質鉱物同定法，鉱石顕微鏡法，油田の震探断面の読図法などを挙げることが出来よう．
本学部では，異分野融合教育を掲げており，地球コースは文系の資源政策コースや工学系の開発コースにも地学分野の専門教育科目を提供している．
逆に他のコースの講義を履修することができ，
火薬学や測量学など国家資格を取得できる工学分
野の科目も揃え，技術者養成に対応したカリキュ
ラム構成であることを強く打ち出している．
フィールドでの実践的な教育を重視しているところもコースの特色である。教室での授業だけでなく，秋田県を中心とした野外実習(進級論文)を通して地質調査の技術を身に付け，さらに海外の資源生産現場での実習(海外資源フィールドワー
ク；全コース必須)を経て資源の探査や開発についての知見を深めている． 進級論文では，およそ一カ月間フィールドを踏査して地質図を描き，その成果を報告書にまとめ発表会に臨む．これらの作業はすべて各学生がひとりで行う．海外資源フィールドワークは，学部の特色として打ち出された
新しい実習である．3 年次の全学生が，海外の鉱山や資源系大学などで 1 か月程度の海外研修を行っている．これらの実習は，いわば総合的な学習プログラムである．その学習効果を要素に分解してみると，自ら考えて行動する能動的な学習能力，
状況に応じて臨機応変に対処できる応用力，グループでの協働，プレゼンテーション能力などになろう．さらに，フィールド系実習は，全教員が指１． 秋田大学国際資源学部の概要
秋田大学国際資源学部は，地下資源研究と資源技術者の養成拠点を国内に維持することを目的に，地球科学，資源工学および資源政策分野からなる学部として創設された．教員数 30 名，学生定員一
学年 120 名の小規模な学部である．
学部の名称が示す通り，国際的なコミュニケー
ション能力の基礎となる英語教育と，資源にかかわる様々な課題に取り組むために必要な専門分野の教育に力を入れている．
卒業後の進路は，資源地球科学コース（地球コース）および資源開発環境コース（開発コース）
では，半数以上が大学院に進学するほか，資源系の独法，鉱山，石油、地質調査・測量・設計，ボーリングなどの企業へ多くの学生を輩出している．
文系の資源政策コースは，資源系会社のほかにも，商社，銀行などにも就職先を得ている．
2． 資源地球科学コースの地学教育カリキュラム
地質学分野の教育と研究を担っている資源地球科学コース（地球コース）は，教員数 12 人で岩石学，鉱物学，鉱床学，地史学，古生物学，堆積学，
構造地質学など地質学の幅広い分野の講義と実習を提供している．本コースでは，金属・非金属や石油天然ガス等の地下資源の生成プロセスや成因を研究する鉱床学や石油地質学という分野を専門とする教員が全体の半数以上を占めており，この分野の手厚い教育に特色がある．地球コース教員が行うコース専門科目 30 科目のうち，金属鉱床や石油の名を冠した講義と実習が９科目あり，実質的にそれらに関連した内容を行っているものを含64日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集導にあたるため，細部まで目が届きやすい少人数
教育でもある．

3．課題と展望この 10 年余りの間に，地学を取り巻く状況には大きな変化があった．近年，大きな地震・津波・火山噴火による災害・異常降雨による土砂災害が頻繁に発生している．しかし，これらの脅威に対応できる防災や復興事業を担う地質分野の研究者
や技術者は不足している．一方で，ジオパークに代表されるように，自然環境を活用した教育や地域振興への関心が年々高まっている．これらの活動を学術的に支える人材が求められている．このような背景から，大学における地学教育の重要性は益々高まっている．本学部は，レアアースやエ
ネルギー資源の安定供給の問題を契機に改組が進められた経緯から，資源分野の特色を前面に押し出している．これによって，地球コースでは，数こそ少ないが鉱物や鉱山に強い興味を抱く学生の掘り起こしにある程度成功している．しかし，地球コースのカリキュラムは資源分野にのみ特化しているのではなく，地質学全体を幅広くカバーしており，様々な問題に対処可能な体系的な学びができるように組まれている．
このことは，「地学」
を履修している高校生をはじめ，地学の広い分野に関心のある生徒にアピールしたいところではあるが，十分認知されているとは言い難い．
これは，地球コースの志願者数が伸び悩んでいることにも表れている．地球コースでは，その対策として，
全国の「地学」を開講している高校，スーパーサ
イエンススクール指定校，さらには地学クラブなどの課外活動が活発な学校を中心に，出前授業や資料の送付など受験を呼びかける取り組みも行っ
ている．

65

1C-4
雨滝湖成層産花粉化石を用いたペア顕微鏡観察
Pair Microscopic Observation Using Pollen fossils from Ametaki Lacustrine Deposit○吉川 武憲
Takenori YOSHIKAWA
近畿大学
Kindai University
e-mail:tyoshikawa@kindai.ac.jp
概要：顕微鏡観察は，肉眼では見ることができない世界を実際に見ることができる貴重な体験である．
しかし，顕微鏡観察では視野内の観察対象を他者と共有しづらいため，指導者からの助言や観察者どうしの議論等を困難にしている．本研究では，市販の安価な web カメラを顕微鏡に装着する方法を用いた
花粉化石のペア顕微鏡観察を提案する．この方法であれば，観察者どうしが同じ観察対象を見ながら意見交換が可能になることから，より正確な顕微鏡観察が期待できる．また，ペアによる観察が観察の意
欲の向上にもつながる可能性があることも明らかとなった．
キーワード：ペア顕微鏡観察，自作顕微鏡カメラ，タブレット PC，雨滝湖成層，花粉化石
２．雨滝湖成層産花粉化石と検索表について実践に用いた観察対象は，香川県さぬき市にある雨滝湖成層 2018）から産出した花粉化石である．
雨滝湖成層は 15～14Ma（中期中新世）に堆積した泥岩を主体とした堆積物で，そこからは多種の花粉化石が産出する．今回は 2017 年に採取した花粉
化石サンプル中で産出数が多かったペカン属，フウ属，ブナ属，サワグルミ－クルミ属，シナノキ属，
ニレ－ケヤキ属，コナラ属アカガシ亜属とシダ類であるミズワラビ属の 8 属について，長径及び形状等を視点とした検索表を作成し（図 1），これを用いた属レベルの同定を行う観察を実施した．

１． はじめに
理科学習において顕微鏡観察は様々な単元で用いられる．例えば，中学校では水中の微生物の観察からはじまり，細胞のつくりや細胞分裂の観察まで用途は広い．顕微鏡の数が生徒数そろっている学校では，顕微鏡を個別に利用した観察が可能であるが，指導者側としては，生徒が適切に対象を観察できているかどうか十分に把握できない弱点がある．
また，新学習指導要領（文部科学省，2018）によれば，理科においても主体的・対話的で深い学びの実現に向けた授業改革が求められている．これを顕微鏡観察に当てはめてみると，自ら目的をもって積極的に観察することはもとより，他者との対話等を通して，一人の観察では得ることができな
かったより深い気づきが求められることになろう．
筆者はこれまで，自作顕微鏡カメラとタブレッ
ト PC による鉱物の顕微鏡観察記録作成の事例を報告し，顕微鏡カメラを用いた顕微鏡観察の可能性について触れてきた（吉川，2019）．ここでは上記の観察法を用いたペアによる花粉化石の顕微鏡観察の事例を報告する．利用する花粉化石は，筆者が研究に取り組む香川県さぬき市にある雨滝湖成層から産出したものである（吉川ほか，2018）．この
花粉化石は数 10μm ほどの長径しかないため，鉱物の観察よりも高倍率での観察が必要となる．そのため観察者にはより高度な観察技能が要求される．今回は，本観察法を用いたペア顕微鏡観察（ペアで意見交換しながら目的の対象を探す活動）を実施し，このペアによる観察の効果について観察
者側の視点から検証することを目的とする．

図 1 雨滝湖成層産花粉化石検索表66

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

集中力」が下がる理由として「ペアと話す時間が増えたため」や「相手に多少気を遣うので，作業の効
率や集中力は下がる」との意見があった．また，「観察の責任感」が下がる理由として，「ペアに任せてしまう」という意見があった．さらに，「観察のやる気」の項目は概ね評価は高かったが，特徴的な意
見として，「相手がやる気があればやる気が上がるが…」という意見があった．
５．考察
今回の実践では，花粉化石の同定という題材を用いてペア顕微鏡観察を実施させた．この観察は難易度が非常に高いと推測できるが，そのような課題であったからこそ，ペア顕微鏡「観察の楽しさ」が際立ったと推測する．１人でも容易にできる観察ではペアと意見を共有しながら進める価値が下がると考えられるからである．他の質問項目についても，普段から意欲的に観察等に取り組むと自覚する学生を除き，概ねペア顕微鏡観察の効果が表れていると推測できる．
一方，ペア顕微鏡観察による弊害も見受けられる．ペアとの私語やペア任せになってしまうことである．観察対象そのものへの関心を高めること
や，ペアだからこそ高まる学習効果があることを観察者に自覚させる必要があろう．また，やる気のないペアとの活動において，相手に気を遣わなければならなかったり，もっときちんと観察したいにも関わらず，適当にせざるをえなかったりしたことに対する不満が「相手がやる気があればやる
気が上がるが…」という回答に表れていると考えられる．ペアをどう組むかも学習の効果をあげる
重要な視点となろう．
以上から，ペア顕微鏡観察は，難易度が高い顕微
鏡観察の正確性の向上や，観察過程でペアとの積
極的な意見交換が自然と生じることによる観察意
欲の向上といった学習効果が期待できる観察法だといえよう．
本研究には科研費（基盤研究（C）課題番号
16K00978）を使用した．

３．授業実践について（１）対象及び観察方法
近畿大学において 2019 年度前期に開講した地学実験の受講者（農学部の学生 22 名）に対し，雨滝
湖成層産花粉化石が含まれるプレパラートから，
図 1 にある花粉化石を 3 種類以上探すという課題を与えた．観察においては，図 2 の機器等を用いたペアによる顕微鏡観察を義務づけた．そして観察で発見できた花粉化石の写真を撮影し，タブレッ
ト PC 内の記録用紙に貼り付けた後，印刷して提出するよう指示した．観察の時間は 45 分とした．

図 2 自作顕微鏡カメラを装着した顕微鏡とタブレット PC（２）観察の結果
すべてのペアが時間内に 3 種類以上の花粉化石を発見し，写真撮影をすることができた．同定の正確性は，提出したレポートを筆者が見る限りにおいて，明らかに誤った同定を行ったペアはいなかった．しかし，花粉化石の特性上，それが正確かど
うかは筆者でも断定しづらいものもあった．
４．アンケートとその結果観察終了後，無記名のアンケートを実施させた．
アンケートの内容は，「観察の楽しさ」
，
「観察の集
中力」
，
「観察の責任感」，「観察の正確性」
，
「花粉の
発見率」
，
「観察のやる気」，「観察に対する興味」，「花粉に対する理解度」の８項目である．それぞれの質問に対し６件法で選択させた後，そう思った
理由を自由記述させた．アンケートを提出したのはペア顕微鏡観察を実施した 20 名の学生である．
アンケートの結果，最も高い評価を得た項目は「観察の楽しさ」であった．20 人中 15 人が「たいへん楽しかった」，5 人が「楽しかった」と回答した．その理由として「自分の意見と相手の意見を共有しながらできるから」など，ほとんどの学生がペアとの意見交換ができたことをその根拠としてあげた．また，「観察の正確性」や「花粉の発見率」に効果があったと感じた学生も多かった．その理由として「自分だけではわからないものを相手が補ってくれるし，話し合うことでより着眼点が増えるように思えたため」などがあった．
一方，否定的な意見が散見された項目として「観察の集中力」と「観察の責任感」がある．
「観察の

引用文献
文部科学省（2018）中学校学習指導要領（平成 29年告示）解説理科編．学校図書，183p．
吉川 武憲（2019）タブレット PC を用いた地層観察および顕微鏡観察における観察記録作成の試み．近畿大学教育論叢，30，99-112.
吉川 武憲・森 繁・檀原 徹（2018）讃岐層群“雨滝湖成層”の地質からいかに形成過程を理解させるか－高校生を対象とした学習展開例－．地学教育，71，31-43.

67

1C-5
横手盆地、丸子川・斉内川の扇状地と扇状地の防災対策
Alluvial Fan of Maruko and Sainai rivers in Yokote Basin, Akita Prefecture andits disaster prevention measures.

牧野 泰彦
Yasuhiko MAKINO
元茨城大学
Ibaraki University
e-mail: makinoy@kdr.biglobe.ne.jp
概要：筆者は, 毎年, 大会開催地で河川の観察会を実施しており, 秋田大会では奥羽山地と出羽山地に挟まれる横手盆地東縁に発達する扇状地とその河川を観察した. 最近, 洪水や土砂崩れなどの自然現象で被害を受けることが多くなった. その原因の一つは, 一般の人々が居住地の自然環境にほとんど関心を持た図、その地域の自然環境形成の知識に疎いことにある. また、理科教員が勤務校の自然環境を知ることは教材研究になり、さらに災害時の避難行動にもつながる内容である.
キーワード：地学教育、扇状地、丸子川、斉内川、防災対策
いような巨礫もあり,土石流などの流れによって運搬されたと推測される.
２. 六郷扇状地
・山地の丸子川（鞠子川）はかなり幅広い谷で,その出口に取水堰（頭首工）が設置されおり, 水の配分は関田円型分水工で六郷扇状地の各地域に供給されている.この分水工の様式は円筒型サイフ
ォン式と呼ばれ、昭和 13 年から使用されている.
扇状地は砂礫で形成されているため,伏流水になりやすく水に不自由することが多い.この分水工
は水の配分をとても良く考えたものである.
・六郷扇状地を調査して感じた最初の疑問は,取水堰直下で流路がほぼ直角に北へ曲がっていることと,扇状地の南半分が北側より少し高い（1m ほど）ことである.露頭がほとんど無いのではっきりしないが,豊島ほか（1999）によれば扇状地の南側が古く,現在,北側部分を埋め立てている状況らしい.
屈曲部の河床は浅く,土石流が発生すると北へ曲がらずに直進する可能性があるだろう.善知鳥坂（うとうさか）橋すぐ上流に大きな砂防ダムがあるが,河床の上昇になるので疑問である.
・六郷扇状地の末端に,多数の湧水池がある：ニテコ清水が代表的なものである. 豊島ほか（1999）によれば,湧水は扇状地の新期堆積物から染み出している.
・扇状地と山地の境界には,千屋断層（逆断層）が NNE-SSW 方向に走っていて,トレンチ調査もなさ

１．はじめに2017 年の神戸大会では, 市街地を流れる小河川、
都賀川・石屋川を観察した. 神戸市街地は六甲山地と大阪湾に挟まれた地域に形成された扇状地上に発達している. 扇状地を流れる河川は、砕屑物の多い網状河川で特徴づけられ、神戸市街地は過去にたびたび土砂災害にあっている. この二、三年の雨の降りかたは, それ以前とは比べてとても激しくなった. 砂防ダムや護岸工事などの対策も立てられているがそれだけで防ぐことは不可能である.
いざという時のために, 住民は避難行動の具体策を立てていることが不可欠である. そのような自主性を持っていれば, 多くの避難指示や警報に対してもきちんと反応して命を守って欲しい.
今年の九州南部地方の豪雨について, 気象庁は「自分の命は自分で守る」ということを初めて言い出した.それは当然のことで,豪雨時に自宅周囲の状況を把握して,随時,発表される避難指示や警報で各自判断して欲しい. また,地域の人々との情報の共有や協力関係も必要である.
今回の巡検で横手盆地東縁に発達する扇状地を対象にした理由は,扇状地の自然な状態がよく保存されており,扇状地や網状河川の性質を理解しやすいと考えたからである. 扇状地は山裾に形成され,山地から供給された砂礫層からなる.扇状地に見られる河川形態は,中洲が発達する網状河川の形態を示しており,通常の流れでは運搬されな

68日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集(4)早めの避難が最も賢い対策である.しかし,夜間で周りの様子がわからない場合には家に留まる方がよい.このようにならないように,明るい内に避難することである.

れているが、現在は観察できない.また,山地には
NNE-SSW 系および N-S 系の断層が発達しており,土砂の供給量が多いことに影響を与えているようだ.
３. 斉内川扇状地
・斉内川は、山中でも砕屑物が多く,現在でも活発に土砂供給を行なっており,扇状地の成長過程を観察するには良い.砂防ダムがいくつも建設されているが,両岸が護岸で守られているために河床が上昇しやすい.そのために砂防ダムが砕屑物で埋め立てられており,破堤の可能性が高くなるだろう.
・斉内川の数地点で礫径分布・礫の最大径・分級度・円摩度の状況を確認して欲しい.砂礫が流される
過程で,最大径が小さくなって礫径分布の幅が狭くなり分級度がよくなる.運搬距離が長くなると角が取れて円摩度も上がる.ただし,扇状地内では運搬距離が短いので顕著な変化が現れにくいかもしれない.また,円摩度は礫種で異なることに注意.
４. 扇状地の災害対策
扇状地の性質をきちんと理解しておくことが基本である.しかし,多くの地域で扇状地の理解が不十分なために災害の被害を受けているケースが見られる. 以下に, 問題点を述べる.
(1)扇状地では、平常時と増水時では水量が極端に異なることが特徴である.自然堤防があまり発達していないために,増水時に流水は容易に流路からあふれ出る. 2008 年の都賀川の水難事故では、
わずか２分で水位が 2m 上昇して,川で遊んでいた子供たちが逃げ遅れた.神戸市街の河川は大部分
人為的に付け替えられており,自然状態よりも川幅を狭くしているために起こった事故である.
(2)河床勾配は平坦地の河川と比べ 1/1000 以上の急傾斜である.増水時の流水は,浮遊物を多く含み,
強く速い.土石流となって流れることもあり,巨礫が運搬されることもある.特に,沢や小河川の出口
は,土石流が流れ出ることがあるので危険地域である.数年前に広島市安芸北区で起こった土砂災
害は,沢の出口にある県営住宅が被害を受けた.２
年前に現地を訪れたら同じ場所に住宅が再建されていて,驚いた.ここは土石流の危険地域であり,住宅地としては不敵である.
(3)広島市の場合も,砂防ダムが沢の出口に建設されていたが,砂防ダムの限界を建設者だけでなく,住民にもきちんと理解してもらうことが不可欠である.大きな土石流は砂防ダムを乗り越えることがあるので,砂防ダムがあるからと言って安心してはいけない.いざという時には、早めに避難することが肝要である.

５. 引用文献
豊島正幸・山本勝利・中井 信（1998）：低地の浅層地下水流動を規制する地形の配置様式とその変遷.東北農業試験場研究報告,
93,107-130.

図１, 横手盆地付近の地勢図

69

1C-6
筑波山塊加波山の花崗岩のマサ化と地質的特徴
Decomposed granite and its geological features of Mt. Kaba in Mt. Tsukuba Massif○川端 慧，久田 健一郎
Satoshi KAWABATA, Ken-ichiro HISADA
筑波大学
University of Tsukuba
e-mail: s1820034@s. tsukuba. ac. jp
概要：花崗岩は風化作用によってマサ土に変化する.筑波山塊に属する加波山は花崗岩でできており,マサ化が進行している箇所もあるため,土砂災害が生じる危険性がある.加波山を調査したところ,花崗岩のマサ化の進行度合いが東側と西側で異なっており,その東西地形断面図で見ると東西で形状が異なっていることが明らかになった.さらに,先行研究で考案されたマサ化の進行度合いの判定基準が授業内で実践しやすいかどうかの検討を行った.
キーワード：花崗岩,マサ土,マサ化,加波山,防災でされてきていない.そのため,加波山をモデルとして,授業で実践可能な花崗岩のマサ化の進行度
合いの指標を評価して,それをもとに実際に授業で露頭の観察を行うことは, 生徒が風化現象を現実のものとして肌で感じることができ,土砂災害が身近なものであると認識できるため,地学教育としても防災教育としても有意義なことである.

１． 背景
花崗岩が風化作用によって分解され脆いマサ土になることをマサ化という.マサ化には物理的風化と化学的風化の過程がある.物理的風化とは地
下深部の高温高圧下で形成された花崗岩が冷却されたり,地表近くまで上昇することによって体積膨張したりすることによって割れ目が形成されることである.化学的風化とは水を媒体として Fe,
Al,Si 以外の主要な元素が溶脱し, 残された元素から新しく安定な鉱物が生成されることである.多くの場合は化学的風化と物理的風化がほぼ同時に進行する(北川,1999).
2014 年 8 月 20 日未明,広島市内では局地的に降水量が 100 mm / h を超える豪雨となり,土石流とがけ崩れにより人的被害として死者 75 名,負傷者
44 名,家屋被害として前回 133 棟という甚大な被害をもたらした.このような災害の原因は,この地域に分布している花崗岩が風化したマサ土によるものであると考えられている.流動化しやすいマ
サ土起源の砂質土と,非常に破壊力のある巨大な岩塊の両方が産出される地域であったためより大きな被害となった(土田ほか,2016）.
茨城県桜川市と石岡市の市境にある加波山は花崗岩地帯であり, その西側のふもとにある真壁では石材を切り出している.現在,真壁として崩壊地はきわめて少なく土砂災害による被害の報告はほとんどないが,広島県と同様に,大雨が発生したときに土砂災害による大きな被害がもたらされる可能性がある(水谷,1982).そのため, 加波山における花崗岩のマサ化の進行度合いを調査し,その分布図を作成することは防災上重要なことである.
また,授業で花崗岩の露頭を観察する際に用いるマサ化の進行度合いの指標に関する研究は今ま

２． 研究目的⑴先行研究において考案されている花崗岩のマサ
化の進行度合いを判断する指標の中で,授業で実践可能である指標の評価を行う.
⑵加波山における花崗岩及びマサ化の進行度合いを示した分布図を作成し,潜在的に土砂災害が生じやすい箇所を明らかにする.
⑶花崗岩のマサ化の進行度合いと周辺の環境との関係性を明らかにする.
３．研究方法調査ルートを設定し,ルート上の露頭の観察・ス
ケッチ及び写真撮影をし,加波山全体の花崗岩及
びマサ土の分布状況を記録した.記録項目は,調査地点,露頭の高さ,花崗岩のマサ化の進行度合いである.花崗岩のマサ化の進行度合いは,天田ら（1992）を参考に,6 段階に分類した（表 1）.また,観察した露頭から花崗岩及びマサ土のサンプルを採取した.採取したサンプルから,花崗岩のマサ化の進行度合いを定量的に判断することができるよ
うな風化指標の評価をした.調査ルート及び調査
地点は GPS（GARMIN eTrex® 30xJ）を用いて確認・記録した.

70

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

表 1 花崗岩のマサ化の進行度合いの指標調査を行ってきたが,調査結果と先行研究の指標が概ね一致していたため,指標の妥当性はあるものと思わる.また,実際にフィールドで調査をした際に手軽に,かつ短時間に指標を用いて花崗岩の風化度を判断することができたため,指標の授業
内での実践も可能であると考えられる.指標の妥当性をより高めるために,今後定量的な研究をする必要があると考えられる.また,授業内でより実践しやすくするために,色調の基準や打診の基準をより明確化する必要があると考えられる .

風化度区分
色調
ハンマーによる打診
新鮮岩（風化度1）白灰色
割れない
風化度2
白灰～淡黄色
割れにくい
風化度3
淡黄～淡黄褐色
割れやすい
風化度4
淡黄～淡黄褐色
割れやすい
風化度5
淡赤褐色
容易に崩れる
風化度6
淡紅・淡黄褐色・黄褐色等 指で崩れる

天田ほか（1992）一部抜粋
４．結果
約 60 地点の露頭を調査・観察し,花崗岩及びマ
サ土の割れやすさ・崩れやすさを記録した.また,
各調査地点からサンプルを採取した.花崗岩のマ
サ化の進行度合いは加波山の東西で異なっており,
西側はふもとから標高約 475m 付近まで,東側は標高約 460 m 付近までマサ化が進行しているということが観察された.西側の標高475 m以上の地点においては, 露頭の一部にハンマーで割れにくい岩石が含まれており,東側の標高 460 m 以上の地点においては, ハンマーで割れにくい・割れない岩石による露頭や,露頭の一部にハンマーで割れにくい岩石が含まれているということが観察された（図 1）.

図 2 加波山の東西地形断面図
6.

結論
マサ化の進行度合いと山の形状に関係性がある
ことが明らかになった.これを踏まえて,潜在的に土砂災害が生じやすい箇所を明らかにすることが可能である.また,花崗岩地帯における露頭の観察
実習において,マサ化の進行度合いの指標を用いることができそうであるということが明らかとなった.
7. 引用文献
天田高白・岡谷直・脇坂安彦. 花崩岩の肉眼観察による風化度と物理的・鉱物学的性質との関係.
筑波大学農林技術センター演習林報告, 1992,

図 1 新鮮岩の露頭の写真

8: 55-71.
北川隆司. 花こう岩のマサ化のメカニズムと斜面
崩壊. 粘土科学, 1999, 39. 1: 37-44.
水谷武司. 茨城県南西部, 桜川流域の防災地学
環境. 国立防災科学技術センター研究報告,
1982, 27: 25-47.
土田孝ほか. 2014 年広島豪雨災害において土石流が発生した渓流の状況と被害に関する調査. 地
盤工学ジャーナル, 2016, 11. 1: 32-52.

5. 考察
地理院地図を用いて作成した加波山の東西方向の断面図から,山頂を境に形状が非対称になっており,西側は東側と比較して山頂付近がえぐれた形状になっていることが明らかになった（図 2）.
これは西側の方が標高の高い地点まで風化が進行しており,それによって生成されたマサ土が山麓部に流れ出たためであると考えられる.
先行研究のマサ化の進行度合いの指標を用いて

71

1C-7
地学・地理におけるオンラインマップを活用した地形と地質に関する授業開発－地形は地質がつくる－
Development of lesson about topography and geology using online map-topography is made by geological features○瀧本 家康
Ieyasu TAKIMOTO
宇都宮大学
Utsunomiya University
e-mail: ieyasu@cc.utsunomiya-u.ac.jp
概要：近年整備が進んでいるオンラインマップ（地理院地図，グーグルアース，シームレス地質図）を活用した地形と地質の関連について学習する教材案を開発した．高校生と大学生を対象に試行実践を行った結果，等高線から地形を立体的にイメージするのが苦手と感じていた生徒・学生の多くがオンライ
ンマップを用いることで，地形を立体的に捉えることが可能となるとともに，地質の特徴から地形の成因を考察することができた．
キーワード： オンラインマップ，地形，地質１． はじめに現行の中学校理科学習指導要領解説では，地学分野の学習において「野外観察については，学校
内外の地層を観察する活動とすること」としている．しかし，現状では理科野外実習の実施状況は非常に低いことが明らかとなっている（瀧本・佐藤，2019）．
また，角田（2011）は，生徒は身近な地形に興味や疑問を抱いているものの，模式図等の説明だ
けでは抽象的で理解が十分にはできないことを指摘している．そして，地形図については，多くの生徒が抵抗感を抱いていることとともに，平面からの情報を 3 次元の立体として頭の中で組み替える作業が不足していることを川崎（2009）は指摘している．
その一方で，現在では個々人が有している端末等から容易に多くのオンラインマップにアクセスできるようになった．オンラインマップの特徴は紙面と異なり，シームレスに一続きの地図として自由に移動，拡大・縮小できることに加え，3D の立体地図として表示させることも非常に容易である．しかし，地理や地学の授業において，これらを活用した授業実践は十分には行われていない．
そこで，本研究においては，オンラインマップを活用した地形学習教材・カリキュラムを開発することを目的とする．

２． 方法
本研究では，国土地理院の「地理院地図」，グー
グルアースおよび産業技術総合研究所の「シームレス地質図」を用いた地形と地質の関連性を学ぶことができる教材の開発を行う．そして，その教
材を中等教育および高等教育の現場において実践
し，教材としての有用性とともに，生徒・学生の意識の変化を質問紙調査によって捉えることとす
る．
本研究における実践は，2019 年 4 月 11 日に大学 2 年生 21 名と 4 月 29 日に高校生 27 名に実施
した．
３．結果と考察(1)開発した教材本研究では，生徒・学生にとって身近な地形である「山」を対象とした教材を開発した．
具体的には，愛知県の小牧山と静岡県の大室山の 2 つの山を取り上げ，それらの地形的な特徴を
地形図紙面から捉えさせた．そして，それぞれの山の成因を考えさせた．
その後，地理院地図やグーグルアースの 3D 機能を用いたり，地形断面図を描かせたりすることで，それぞれの山の地形的特徴を立体的に捉えさせた．
最後に，シームレス地質図を用いて表層地質を72

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

調べ，地形との関連性を考察させた（図 1）．

(3)実践後の生徒・学生の意識調査
実践後の調査結果から，オンラインマップの使用感については，ほとんどの生徒・学生が「使いやすい」と回答し，地形断面図の作成についても「簡単だった」と回答している．そして，地形の立体的なイメージを困難と感じていた高校生
80％がオンラインマップを活用することで地形を立体的に捉えることができたと回答した．
また，地質と地形を対比することによって，「なぜそこに山があるのか」という点について理解することができたことがわかった．

図 1 ワークシートに用いた「山」の地形図(2)生徒・学生の地図・地形図に関する調査
調査の結果，地形図から立体的な地形をイメージすることは大学生に比して高校生の方が苦手意
識が高いことがわかった．特に山地における尾根の方が谷に比べて誤答率が高く，高校生の正答率
は 40％弱にとどまっていた．

図 3 事後調査結果
以上のことから，オンラインマップを用いることによって，特に学齢の低い生徒ほど困難と感じている地形の立体的なイメージが容易になるとともに，身近な地形が地質と関連して形成されていることが理解できるようになることが示唆された．
引用文献
瀧本家康・佐藤鋭一(2019)：地学教育，71, 83-96.
角田清美(2011)：第四紀研究，50，253-258．
川崎淳平 (2009)：青森県総合学校教育センター
研究紀要．

図 2 事前調査結果

73

1C-8
高校生と大学生への地球環境意識・知識アンケートからの一考察
A Consideration from the Questionnaire on Global Environmental Awareness and Knowledge forHigh school Students and University Students－2018 大学生と 1999 高校生の結果を比較して－Comparing the results of 2018 university students and 1999 high school students
池崎 文也
Fumiya IKEZAKI
横浜薬科大学
Yokohama University of Pharmacy
e-mail: f.ikezaki@hamayaku.ac.jp
概要：次期理科学習指導要領（中学・高校）では，身の回りの事象から地球規模の環境までを視野に入れて，科学的な根拠に基づいて適正な環境知識を身に付けて賢明な意思決定ができる態度を身につける
資質・能力の育成が示されている．これらを踏まえ，1999 に高校生の地球環境知識の実態を探るために実施したアンケートから 25 の設問について，2018 年度の大学薬学部の 1 年生と教職課程選択の履修学生を対象としてアンケートを実施して地球環境に関る意識・知識を調査し考察を行った．
キーワード： 地球環境知識，次期理科学習指導要領，地学教育の役割，適正な意識・知識・態度
はじめに
新中学校学習指導要領理科の教科の目標には「自然環境の保全や科学技術の利用などに関する問題などでは，人間が自然と調和しながら持続可
能な社会をつくっていくため，身の回りの事象か
ら地球規模の環境までを視野に入れて，科学的な根拠に基づいて賢明な意思決定ができるような態
度を身につける必要がある。
」と明示された．このことから理科教育において地球環境への適正な意
識・知識の形成が大切であることが見えてくる．
さて，地球環境に関る自然の事物・現象の多くは「地学」領域で主に扱われていることも周知である．
平成 11 年（1999）に神奈川県高等学校教科研究会理科部会地学カリキュラム委員会は，高校生の地球環境知識の実態を探るべく「高校生地球環境
知識アンケート」（以下 1999 高校生地球環境知識
アンケートと表記する）
を実施して 19 校の 1522 名の回答から結果を報告した（神奈川県高校理科部
会地学カリキュラム委員会，2001）．そこでは，当然ではあるが地球環境意識形成のために地学教育の果たす役割が大きいことが再認識されている．
折りしも冒頭で触れたように，地球環境に関る自然の事物・現象についての適正な意識・知識の定着
度を，学習指導要領が変わるこの時期に調べることは意義があることと考えた．本研究は，平成 11
年実施の「1999 高校生地球環境知識アンケート」と同一の 25 の設問を用いて，平成 30 年（2018）に，薬学部大学生（主に 1 年生）194 名と教職課程選択の履修学生（2，3，4 年生）37 名に同一アンケートを実施し，1999 高校生の結果との比較も含め分析・総合を試みたのでその概要と考察を示す．
１． アンケートについて
1999 高校生地球環境知識アンケートは，高校生の地球意識を探るため（当時の）高等学校理科科目「地学ⅠA」の項目を参考にして,環境や自然事象について述べた簡潔な 50 の文章の正誤を問う形式で行った（小林和彦, 地学カリキュラム委員
会,2001）．
今回，平成 30 年（2018）の実施では，1999 高校
生地球環境知識アンケートから 25 問の同一の質問を用いた．大学 1 年生のデータは，高校卒業から時間的な間隙が僅かと考えて高校卒業までに形成された意識としてとらえた．また，理科教職課程選択
学生のデータも集め，合わせてそれらを比較・対照
して分析・総合を進めた．
２． 評価について
正答率により，49％以下を E，50～59％以下を D，
60～69％を C，70～79％を B，80～89％を A，90％以上
を AA として 6 段階の表記とした．評価の目安として
は，正誤を問う形式なので正答率が 60％を超えない
ものは意識・知識が薄いものみなし，80％を超えるものは同様に高いものとみなした．なお，アンケート質
問と結果一覧は次頁の表に示す．

74

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

正2018 地球環境意識・知識アンケート（問）次の1～25の記述を読み、その正誤を回答してください。 マークシートの １：正（〇） ２：誤（×）
1 気象衛星は、天気予報をする衛星である。

答2018大学1 2018大学1 2018大学
年生（教職 年生（理科 234年生（理 1999高校生外）正答
教職）正答 科教職）正 正答率％
率％
率％
答率％
194人 評価 17人 評価 20人 評価 1522人 評価

設
問
分
類
科技

×

45

E

41

E

40

E

58

D

2

わが国で使う、石油・石炭・天然ガスといった資源はそのほとんどを海外からの輸入にたよっている。

〇

95

AA

100

AA

90

AA

93

AA

資エ

3

震度とマグニチュードは同じことを意味している。

×

97

AA

88

A

95

AA

87

A

固地
固地

4

地震が発生したとき、地表のどこかに必ず断層が形成される。

×

59

D

77

B

80

A

46

E

5

一般に地震の揺れは震源に近いほど大きいが、地盤の性質によって揺れの大きさが変わることがある。

〇

95

AA

100

AA

95

AA

88

A

固地

6

雷が来そうなときは、木の下へ避難すればよい。

×

93

AA

100

AA

95

AA

92

AA

天気

7

人工衛星によって、地下資源を見つけることができる。

〇

28

E

29

E

60

C

40

E

科技

8

震度は「１」が最も激しい揺れである。

×

97

AA

100

AA

100

AA

95

AA

固地

9

津波は続けて来ないので、一回高波が来た後は安全である。

×

96

AA

94

AA

100

AA

86

A

固地

×

95

AA

94

AA

100

AA

93

AA

環境
資エ

10 オゾンホールの問題は南極だけの問題である。
11 現在、世界で使用されているエネルギーのうち、石油のつぎに多いのは石炭である。

〇

65

C

65

C

60

C

49

E

12 わが国では現在、石油が採掘されていない。

×

57

D

47

E

60

C

56

D

資エ

13 日本を含め、太平洋を取りまく地域には火山が多い。

〇

90

AA

88

A

100

AA

89

A

固地

14 雷の発生は夏の暑い日に限られる。

×

95

AA

77

B

90

AA

87

A

天気

15 大きな地震が起こると、必ずどこかに津波がきている。

×

60

C

71

B

55

D

58

D

固地
固地

16 地殻中の元素で最も多いのは酸素である。

〇

32

E

18

E

45

E

24

E

17 地熱は過去の太陽エネルギーが、地中に蓄積されたものである。

×

76

B

77

B

55

D

53

D

資エ

18 火山の大噴火がおこると、地球の平均気温に影響する。

〇

40

E

53

D

75

B

47

E

固地

19 気象災害は必ず大雨、大雪、強風を伴なうもので、「晴れ」の場合に気象災害は起こらない。

×

85

A

82

A

90

AA

88

A

天気

20 雨がやんでいても、雨の後は川が増水するので河原でのキャンプは危険である。

〇

95

AA

100

AA

95

AA

92

AA

環境

21 山の斜面に大きな木が何本も生育していれば土砂崩れは起こらない。

×

83

A

77

B

90

AA

43

E

環境

22 本震よりも大きな余震は起こらないと考えられている。

〇

44

E

24

E

40

E

54

D

固地

23 地表に届く太陽エネルギーのうち、最もエネルギー量が大きいのは可視光線である。

〇

34

E

29

E

5

E

46

E

資エ

24 地震予知ができれば、地震の発生を止めることができる。

×

91

AA

94

AA

95

AA

91

AA

固地

〇
正答率平均値（％）→

72

B

82

A

85

A

87

A

天気

72.8

72.3

75.8

69.7

有12.5

有0

有35.0

データ無

25 冬の晴れた日は、明け方の冷え込みが強くなる。
26 あなたは、高校の理科のうち「地学基礎」または「地学」を履修しましたか。

（3）評価のバラつきがある設問
設問４ D B A E
設問 21 A B AA E
設問 17 B B D D
設問 15 C B D D

３．結果（1）正答率の高かった設問ア）すべて AA設問２，６，８，10，20，24イ）AA が３つ，A が１つ
設問５，９ウ）AA が２つ，A が２つ
設問３，13，エ）AA が２つ，A が１つ
設問 14オ）AA が１つ，A が３つ
設問 19カ）A が３つ
設問 25（4）正答率の高い順
大学理科教職 2,3,4 年＞＞大学 1 年＞大学理科教
職 1 年＞1999 高校生
４．考察
・2 回の学習指導要領の改訂によって，2018 大学生
は 1999 高校生よりも地球環境知識・意識において若干の向上が認められるのではないか．
・教職理科選択の大学 2，3，4 年生は地球環境への知識・意識が総じて高いと思われる．
・正答率が特に低い設問や評価のバラつきのある設問の背景を分析する必要があり，これらの解決には地学教育の役割が不可欠と考えられる．

（2）正答率の低かった設問ア）すべて E設問 16，23イ）E が３つ，D が１つ 設問１，22ウ）E が３つ，C が１つ 設問７エ）E が２つ，その他が２つ 設問 18オ）CDE，CE の組み合わせ 設問 12，11

５．文献
小林和彦，地学カリキュラム委員会（2001）：高校
生地球環境知識アンケート結果．平成 13 年度日本
地学教育学会全国大会千葉大会要旨集，128-129

75

1C-9
高校建設時の地盤調査サンプルを活用した珪藻分析
Diatom analysis conducted using boring samples at the time of high school construction
田中 俊雄
Toshio TANAKA
兵庫県立宝塚西高等学校
Hyogo Prefectural Takarazuka-Nishi High School
e-mail: kendai16toshtan@gmail.com
筆者が以前勤務していた兵庫県立尼崎小田高等学校（尼崎市長洲 2-17-46）は，南方の直ぐ近くに大阪湾がある場所に立地している．設立は 1972 年で，高校建設工事着工に先立つ地盤調査でのボーリン
グ資料の一部が，サンプル管に残されていた．この管内の堆積物を少量用いて実施した硫黄分析の結果を日本地学教育学会 第 72 回全国大会茨城大会で発表し，堆積環境の推定を行った．その後，同じ資料を用いて珪藻分析も実施し，硫黄分析の結果も考慮しながら，堆積環境をより詳細に推定した．
キーワード： 高校建設，ボーリング資料，珪藻分析，生態区分，堆積環境
6. 懸濁液を用いて光学顕微鏡観察用のプレパラートを作製する．封入剤はマウントメディア（和光純薬）を使用した．また，各資料について 5 枚のプレパラートを作製した．
7. 作製したプレパラートを用いて倍率 400 倍で光学顕微鏡観察した．出現珪藻殻の同定と計数を行うとともに，海水生，汽水生，淡水生の生
態区分で類別した．生態区分は，千葉・澤井(2014)，Hartley et al.(1996)などに基づいた．各
資料について，統計的に意味を持たせるために，
100 個以上の珪藻殻の観察を原則とした．

１．使用したサンプル管
No.6 孔は 15 個のサンプル管が残されおり，これを分析資料とした．この孔は，深度約 50 m までの調査がなされた 2 ヶ所のうちの一つである．
２．方法
Sato(1991)や佐藤(1995)に従い，硫黄分析を行った資料をそのまま活用して，珪藻分析を行った．
同一の資料を用いているので，硫黄含有量との関係を正確に考察することができる．
1. サンプル管の中から堆積物を取り出し，0.20 g
を正確に秤量し，50 mL ビーカーに入れる．
2. 30％過酸化水素水を約 10 mL 加え，80～90℃のホットプレート上で約 5 分間反応させる．この反応により，堆積物中の硫黄化合物は硫酸イオ
ン（SO42-）として溶出する．
3. ビーカーに蒸留水約 10 mL を加え，溶出液をろ過しながら 50 mL の比色管にとる．これを硫黄分析用の試料溶液とする．
4. ろ紙上に残った堆積物を，蒸留水で別のビーカ
ーに流し入れ，珪藻分析に用いる．
5. 3 時間以上静置し，上澄み液を捨てる．これにより，粘土分が除去される．珪藻を含む残りの液を振って混ぜ，再度水を加えて再び静置し，上澄み液を捨てる．途中，必要に応じて，粘土分の懸濁に効果のある二リン酸ナトリウム十水和物（ピロリン酸ナトリウム十水和物）（Na2P2O7・10H2O）を少量加えてよく振って混ぜ，静置後の上澄み液を捨て，粘土分をできるだけ除去する．この作業を上澄み部分が透明になるまで 10 日～2 週間繰り返す．

３．結果(1) 各資料の生態区分ごとの集計
各資料での出現珪藻殻を海水生，汽水生，淡水生の生態区分ごとに集計し，全計測数の中で占める割合を求め，採取深度，含有する硫黄量とともに，図 1 に示した．※印は，狛(1992)による海成
泥質堆積物の指標である3 mg/g以上の硫黄量であることを示す．
珪藻殻が総数で 50 個観察できなかった資料（6-6，6-10，6-11，6-13，6-15）については，図示しなかった．特に 6-6，6-11，6-13 は，10 個にも満たない少なさであった．
(2) 出現頻度の高い 4 分類群の，各資料での割合
6-1 から 6-15 の全体を通して出現頻度が高い分類群を海水生種と淡水生種からそれぞれ 2 つずつ選び，全計測数の中で占める割合を求め，図 2 に示した．Cyclotella striata + C. stylorum，Paralia
sulcata は海水生種，Aulacoseira spp.，Stephanodiscus
spp.は淡水生種である．

76

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
資料No. 採取深度(m)

硫黄量(mg/g)

6-1

1.15

2.108

6-2

4.15

2.851

6-3

7.15

5.122 ※

6-4

11.15

4.786 ※

6-5

14.15

5.186 ※

6-6

15.15

0.261

6-7

19.15

3.907 ※

6-8

23.15

4.826 ※

6-9

28.15

5.594 ※

6-10 31.15

3.339 ※

6-11 36.15

0.365

6-12 42.15

5.026 ※

6-13 45.15

2.356

6-14 48.15

7.976 ※

6-15 50.15

0.653※ 3mg/g 以 上 の 硫黄 を 含有し，海成泥質 堆積 物と

0

10

0

10

海水生種

判断できる 資料である こ

50

50

汽水生種

いていずれも 50％を超えており，海成堆積物との判断は誤っていないと思われた．
6-3～6-5 は Ma13層に，6-7～6-10 は Ma12 層に対比したが，海水生種が占める割合の多さから判断して，Ma13 層形
成時の方が，海進の程度が大きかったことが裏付けられる．6-14 は硫黄量が極めて多いにも関わらず，海水生種の割合は淡水生種よりも少なかった．
6-12 以深は，短期間で堆積環境が変動していることが推定される層であり，約 50 m までの資料
では，正確な判断はできないように思われた．
6-2 の硫黄量は 2.851 mg/g であり，狛 (1992)の基準では海成堆積物とはいえないが，3.0 mg/gに近く，堆積環境に興味があった資料である．生態区分ごとの集計は境界的な割合を示していた．
図 3 は 6-2 で出現した汽水生
種の Pseudopodosira kosugii である．他の資料でも出現した
が，6-2 での割合が最も高かった．この種は縄文海進時の干潟環境に広く生育して
図3 6-2で観察されたいた種である（佐藤，2014）. Pseudopodosira kosugii
これらのことから，6-2 は淡水と海水が混じりあう潮間帯で堆積されたことが推定される．
最上の 6-1 の硫黄量は 2.108 mg/g で狛 (1992)の基準では海成堆積物ではないが，珪藻分析の結果からは海成層と判断できる．6-1 は人為的効果が及んでいることが推定される層であり，堆積時の硫黄量が変化している可能性も考えられる．

100

100

淡水生種

とを 示す。

図 1 各資料で出現した珪藻殻の生態区分ごとの集計

資料No. 採取深度 硫黄量

0

10

50

100

(m)

(mg/g)

6-1

1.15

2.108

6-2

4.15

2.851

6-3

7.15

5.122

6-4

11.15

4.786

6-5

14.15

5.186

6-6

15.15

0.261

6-7

19.15

3.907

6-8

23.15

4.826

6-9

28.15

5.594

6-10 31.15

3.339

6-11 36.15

0.365

５．引用文献6-12 42.15

5.026

千葉 崇・澤井祐紀(2014)：環境指標種群の再検討と更新．Diatom,

6-13 45.15

2.356

6-14 48.15

7.976

6-15 50.15

0.653

30, 17-30.
Hartley, B., Barber, H. G. and Carter, J. R. (1996)：An Atlas of British
Diatoms. In Sims, P. A. (ed.), Biopress Ltd., Bristol, 601 p.
0

10

50

100

狛 武(1992)：堆積岩の化学組成による堆積環境の研究－特に硫黄

Cyclotella striata + C. stylorum （内湾指標種）

含有量による識別－．地質調査所月報，43(8)，473-548．

Paralia sulcata （内湾指標種）

Sato, H. (1991)：Paleoenvironmental analysis of a core sediment from the

Aulacoseira spp. （湖沼浮遊性指標種）
Stephanodiscus spp. （湖沼浮遊性指標種）

Toyooka Basin, Hyogo Prefecture, Japan - a study using diatom

その他

analysis combined with selective chemical extraction - . Japanese
Journal of Limnology, 52, 189-198.

図 2 出現頻度の高い分類群の，各資料での出現割合

佐藤裕司 (1995)：イオウの分別化学抽出と珪藻分析による古環境

４．考察
狛(1992)の指標から海成泥質堆積物と判断した資料は，海水生種と汽水生種の割合を合計すると，珪藻殻が少なくて考察できなった 6-10 を除解析－兵庫県気比低地のコア推積物を例に－．第四紀研究，
34(2)，101-106．
佐藤裕司 (2014)：珪藻分析を用いた完新世の相対的海水準変動の復元．Diatom, 30, 31-40.

771C-10
火山地域の「自然景観の成り立ち」の教材化の視点
Viewpoints of teaching materialization of “the formation of natural landscape” in volcanic area
林 慶一
Keiichi HAYASHI
甲南大学理工学部
Faculty of Science & Engineering, Konan University
e-mail:kihayasi@konan-u.ac.jp
概要：学習指導要領に示された「地域の自然景観の成り立ち」は，その地域性ゆえに教材開発は地域に委ねられている．しかし，これは一般の理科教師にとって簡単ではない。本研究では，火山地域において，このための教材化の視点を提供する．具体的には，「地域」の適切な設定の仕方，導入しなければならない概念，「成り立ち」を知るための基礎資料の入手方法，さらに「成り立ち」の編年方法を提案する。
キーワード：自然景観，地域，火山，成り立ち，教材化，地質図，山体崩壊，岩屑なだれり立ち」すなわち「地史」から理解しようとする
場合は，これらのいずれにもとらわれずに，居住地周辺を構成する地質を確認し，その広がりに基づいて設定すべきである。それは，地層や岩体などの地質とそれらがつくる地質構造が，過去のさ
まざまな時代の自然環境とその歴史的な順序を知る唯一の方法だからである。
この視点から火山地域を見たとき，「地域」は居住地を中心として考えるのではなく，火山体とそれに由来する噴出物や砕屑物の分布する範囲まで広げて考える必要がある。
図 1 の鳥海山の例では，1/20 万シームレス地質図から読み取ると，A の範囲がこれにあたる。

１． はじめに「地域の自然景観」は，生徒・児童にとって身近に存在する自然であり，その「成り立ち」を探究することには，特別な価値がある．しかし，「自然景観の成り立ち」は地域のたどってきた地史が違うことからさまざまである．このため，全国的に用いられる教科書ではその成り立ちに関わる隆起や侵食・堆積，火山噴火，地震活動などの作用が一般論として記述されるにとどまり，地域ごとの教材化はほぼ現場の教師に委ねられている。
２． 目的と方法
しかし，地域ごとの地史を教材化することは，専門家ではない教師にとっては非常に難しい。筆者はこれを易化する目的で，教材化のための有効な視点を追求しており，堆積岩地域では斜面崩壊と土石流の視点が有効であることを示した（林，2014 など）。しかし，東北日本や九州地方の多くの地域では「自然景観」は火山を中心に置いて捉える必要があり，教材化に際しては堆積岩地域とは異なる視点が必要である。そこで本研究では，学術的に解明されている個性的で複雑な火山の形
成史を比較検討し，それらの個性や複雑性を克服して，一般の理科教師にも教材化が可能になる視点を検討した。
３．結果と議論(1)「地域」の範囲の設定「地域」という語は，市町村内の地区から都道
府県くらいまでの大小さまざまな範囲を指して使われ，これより広い範囲は「地方」が使われることが多い。しかし，「地域の自然景観」をその「成図 1 地質調査総合センター“地質図 Navi”で鳥海山周辺の 1/5 万地質図を表示したものに，「地域」の範囲を加筆

78

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集(2)「山体崩壊」と「岩屑なだれ」の概念の導入
しかし，1/5 万地質図を表示した図 1 には，北方と南方方向に数筋の鳥海山からの堆積物（B）が伸びており，面積としては A の火山体本体を越えている。これらは「山体崩壊」によって発生した「岩屑なだれの堆積物」
である。
これらの現象は，
1888 年の磐梯山の爆発で科学的に調査されて世界的にも認識されたが，長らく磐梯山の固有の特異な現象と位置づけられてきた。しかし，1980 年にセントへレンズの山体崩壊が画像で記録されたことを契機に，多くの火山で過去に起こっていたことが次々と解明されている。
しかし，学校における火山学習は未だマグマの粘性と火山の形の関係に止まっており，山体崩壊
は火山災害の中で触れられることがあっても火山形成史の中には正当に位置づけられてはいない.
岩屑なだれは山体崩壊よりもさらに認知度が低く，教科書でもほとんど登場することがない。
しかし，火山形成史の中では数度以下という稀な現象ではあっても，そのもたらす変化は 1 噴火
よりもはるかに大規模で，火山帯の裾野には流れ山を特徴とする独特の景観を作り出している。そこには多くの人々が生活していることから，「自然景観の成り立ち」を学習するにあたって，火山地域ではこれらの概念が学習の場に導入されていなければならない。
(3)教育用に地史を簡略化・再編「地域」が適切に設定されれば，次に教材化の核となるそこでの地史を知るための資料を探さねばならない。幸い，日本では活動的な火山を中心に，火山の形成史が火山学者によってかなり解明されており，それらがまとめられたものが web で入手できる環境が急速に整備されている（地質調査総合センターの「火山地質図」，
国土地理院の「火山土地条件図」など）。活動的ではない火山についても， 1/5 万の地質図とその説明書（地質調査総合センター）が web から入手できるので，基礎資料の入手自体の問題はなくなってきている。

しかし，これらの資料は，大学レベルの地質学や火山学の知識や調査経験を前提として書かれており，一般の理科教師が活用するにはハードルが
高すぎる。
そこで，
地史は自然の歴史であるので，同じ歴史を扱っている社会科の教育研究が参考になる。原田（2013）は，日本と英国の歴史教科書の比較を通して，日本の特色は各時代を統括することにあり，英国では時代を超えた歴史の見方やテーマの理解にあることを明らかにし，後者の立場に建てば既成の時代区分にとらわれずに自由に設定することの必要性を主張している。
また，研究者によって書かれた火山形成史は，真実を求めて時代を細分する傾向が強いが，その結果研究者によって異なる時代区分が設定され，それらを理解することは専門家以外にとっては大きな負担となり，結局は挫折につながる。
そこで，筆者は専門家が設定した時代区分を教材化に際しては 3〜5 区分に納めることを絶対条件として，変化の大きいところに境界を設定する
ことが，課題の解決につながると考えた。
それは，時代区分が 5 を越えると，それだけで細かい理由が必要になって急速に内容が難しくなってしまう
こと，一方 3 区分を下回ると歴史にはなりにくいからである。また，教員にとっては，難しい資料を厳密に理解できなくても，変化の大きい所を探せばよいということになり，負担が大幅に軽減されるからである。表 1 には，磐梯山について，専門家による 3 種類の異なる時代区分を，このような視点から大胆に 4 つに再編した例を示した。
４． おわりに
この教材化では地質図の読図リテラシーがある
程度必要になることから，理科教員養成のカリキ
ュラムに地質図の演習を組み込むことが望まれる。
引用文献

林 慶一 (2014)：平成 23 年台風 12 号により那智川水系
金山谷川で発生した斜面崩壊・土石流の発生過程の復元．甲南大学紀要（理工学編）,
表 1 科学的な形成史区分を教育用に再編（磐梯山の例）
61(1), 1-28.
原田智仁(2013)：歴史を大観する学習の単元構成論-日本と英国の事例分
析を手がかりにして-．社会科教育研究, 78, 1-12.

79

1C-11
実習により地球内部に核が存在することに気づく学習プログラム
An inquiry learning program that makes it possible to notice the existence of the core of the earth
岡本 研
Kiwamu OKAMOTO
東海大学札幌教養教育センター
Liberal Arts Education Center, Tokai University Sapporo Campus
e-mail : fossil@rose.ocn.ne.jp
概要：「地学実験」の授業において，地球の大きさ，質量，密度を求める実習と，岩石と鉄の密度を求める実習を通して，地球の内部には金属のような重たい「核」があることに自ら気づく連鎖的な学習プ
ログラムを実施した．
キーワード：

地球の密度，核の存在，連鎖プログラム

１

はじめに本学で開講している「地学実験」は，中学校・高等学校の理科の教員免許取得を目指す学生を主な対象とした教職科目として開講されており，教科教育法の要素を取り入れて実施している．
地球の内部に核があることは常識的な知識であるが，地球が岩石の塊ではなく，内部に重たい物質（核）があることに自ら気づかせることを目指し，いくつかの実習を連鎖的に組み合わせた学習プログラムを実施した．

める実習や，重力加速度を求める実習だけでは，思考・考察という面で，やや物足りなさも感じており，実習を通して導かれた結果を用いて考察することによって「何か」を見いだす学習プログラ
ムにしたいと考えた．
３

地球の核の発見
人類がこれまで見たことがない地球の内部は，地震波の解析によって調べられ，モホロビチッチの 不 連 続 面 （ 1909 年 ）， グ ー テ ン ベ ル ク 面（1926 年），レーマン面（1936 年）などが発見されてきた．
しかし，もっと早くに核の存在を科学的に推定していた人物がいた．イギリスのヘンリー・キャ
ベンディッシュである．ニュートンの万有引力の法則から，キャベンディッシュは地球の質量と密度を求め（1798 年），「地球内部に金属のような重たいもの」があることを科学的根拠に基づき初めて示した（Gribbin，2007）．
この発見を体験させることは可能であると考え，実習を通して「地球の密度は岩石と鉄の中間の密度である」ことを探り当て，「地球は岩石でできているのではなく，内部に鉄のような重たいもの（核）が存在する」という結論を，自ら導き出す
学習プログラムの実践を行うことにした．

２

地球の大きさを求める実習
高等学校の「地学基礎」や「地学」の教科書では，エラトステネスの地球の大きさの測定は全社扱われており，いくつかの教科書では GPS や地形図を用いて地球の大きさを求める実習が掲載されている．また，単振り子や物体の落下による地球の重力加速度を求める実習も掲載されており，高校ではこれらの実習が広く行われてきた（北海道高等学校理科研究会 2012，埼玉県高等学校理化研究会 2017 など）．自身もこれまで継続的にこれらの実習を実施してきており，歩測による方法，WebMap による
方 法，GPS に よる方法等 ，様々な方法を実践してきた．
自らの手で地球の大きさや重力加速度を測定する学習は，地球を理解する上で大変教育的効果が高いと感じている．
しかし，地球の大きさを求 図１ ＧＰＳアプリ

４ 学習プログラム
実施した学習プログラムは，以下の通りである．
①②

80

GPS で地球の大きさを求める
鉄球の落下で地球の重力加速度を求める

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
ことを見いださせることができた．
学生の感想からは，「地球の核は鉄のように密度の高い物質であることがわかった」，「自分たちの手で地球の内部のことまで探り当てることができたとは信じられない」等があげられた．

③

万有引力の法則の式から地球の質量を求める④ 大きさと質量から地球の密度を求める⑤ アルキメデスの原理で岩石と鉄の密度を求める⑥ 結果を考察し，地球内部に核があること
を見いだす

６

①地球の大きさは，南北 100m の距離を GPS
アプリ（My GPS Coordinates）で測定した緯度差から求め（図１），②重力加速度は３階からの鉄球の落下時間から求め（図２），③それらの値を用いて万有引力の式から地球の質量を求め，④その値から地球の密度を求めた．⑤さらに，岩石（花崗岩）と鉄（ボル
図２ 重力加速度の測定
ト）の密度をアルキ
メデスの原理から測定し（図３），⑥地球の密度との比較から，地球の内部構造について考察させた．
図３ 岩石と鉄の密度測定実習

課題
歩測による実習は，自分の力で測定したという実感を持ちやすいが，歩測は時間がかかり，不正確であるという問題があり，今年度は 100m のロープを用いた．また，重力加速度の測定は，単振り子の実習が正確性が高いが，あえて「地球の重力」を意識させるため，物体の自由落下という方法を取ったため，測定誤差が大きくなった．
この学習プログラムはトータルで 130 分ほどを要しており，50 分授業では３回近くが必要となる．このままでは高等学校で実施することは困難である．しかし，短縮することは可能である．
例えば最も短いプログラムは，実習を岩石と鉄の密度測定のみとし，地球の密度は既知の値を用いる方法である．この方法は数社の教科書で紹介されている．また，地球の重力加速度はよく知られている値であるため，この実習を省略するなど，いくつかの短縮パターンが考えられるが，自ら考えついた実感を持たせるためには，すべてを実習から導く方法が効果的であると考える．

５

７

実習によって求められた地球，岩石，鉄の密度を比較し，どのようなことがわかるかを各班で議論させたところ，「地球の密度が岩石と鉄の中間の値であることから，地球は岩石でできているのではなく，内部に金属のような重たい核がある」

参考文献
北海道高等学校理科研究会（2012）：北海道高等学校理科研究会，地学実験・実習書．
埼玉県高等学校理化研究会地学研究委員会（2017）：埼玉から地学 地球惑星科学実習帳．
John Gribbin（ 2007）： A Brief history ofscience．

結果と考察
実習によって，地球の半径は 6362km，重力加速度は 10.3m/s2 と求められ，これらの値より求めた地球の密度は 5.80g/cm3 となった．また，岩石 （ 花 崗 岩 ） の 密 度 は 2.7g/cm3， 鉄 の 密 度 は7.7g/cm3 と求められた（表１）．

表１

まとめ
ひとつひとつの実習はありふれたものであっても，目的に向かっていくつかの実習を連鎖的につなぎ合わせることにより，授業に強いベクトルを持たせることができる．
「知っていること」，「単なる知識」，「考察させることは難しい内容」と考えられている学習内容
をもう一度見直し，探究的な学習プログラムに作り替えることができることを示すことができたと考えている．

測定結果

81口頭発表予稿
大会第２日

82

A 会場

2A-1
小中学校教科書における「地層」の学習内容と指導・評価問題
The learning contents in textbooks of elementary and junior high schools,
Educational guidance and Evaluation problem of "Stratum"
仁木 雅彦
Masahiko NIKI
松山市立久枝小学校
Matsuyama municipal Hisaeda elementary school
e-mail: niki-masah@esnet.ed.jp
概要：「地層」の学習は義務教育で系統的な学習指導が行われるが，小・中学校教科書で紹介されている各地の地層は，小単元ごとに異なる特色が見られる．出版社によってモデル実験の方法や地層の重なり方の説明にも差異があり，指導者とテスト問題に影響を与えている．教科書に掲載されている地層の成因から，小学生への，主として水成層のイメージの持たせ方について検討した．
キーワード： 地層，義務教育，小学校，中学校，教科書
はじめに「地層」の学習は，校区に露頭があるか，見学に行く予算が得られるかしない限り，教科書や学校
放送，層のかけら（堆積岩）が主たる教材であろう．ところが，それらで紹介されている地層の成因は様々である．そこで，小単元ごとの教材写真
等（ボーリングコアや柱状図も使われているが，ここでは取り上げない）の価値を検討し，相互に関連付けられることを目指す．
１．教科書の内容(1) 地層のイメージを持たせる写真① 小学校用教科書
地域素材中心の信州教育出版社，中学校の方で掲載している教育出版を除き，各社が千葉県銚子市～旭市の海食崖「屛風ヶ浦」を単元最初の１ページまたは２ページ見開きで大きく提示している．
教育出版は３ページにわたって９か所を紹介している．そのうち，山口県萩市須佐湾の畳岩は，学校図書でも取り上げている．
千葉県いすみ市の上総層群太田代層は，２社が，地層の広がりを示す例として提示している．
② 中学校用教科書
単元導入で，２社が「グランドキャニオン」を提示している．ほかでは，埼玉県秩父郡「ようばけ」の地層とカニの化石，ヒマラヤ山脈の地層とアンモナイトの化石を取り上げている．
(2) 地層に含まれる物① 小学校用教科書
礫を含む地層として，３社が神奈川県小田原市のものを取り上げている．大磯丘陵南西部の国府津礫岩層か曽我山礫岩層と思しきその地層は，50-20 万年くらい前のファンデルタ堆積物と考えられている．
化石関係では，千葉県木更津市や袖ケ浦市の貝化石を含む地層，学校図書が山口県美祢市の大嶺炭田を取り上げている．美祢層群桃木層は，河川や湖の堆積物からなるとされる．
堆積岩の地層としての写真では，山形県大江町の砂岩・シルト岩互層（だとすると浅海成），茨城
県ひたちなか市の礫岩・砂岩層，和歌山県すさみ町の砂泥互層，宮崎県宮崎市の「鬼の洗濯板」，茨
城県ひたちなか市の礫岩・砂岩の層，高知県土佐
清水市の砂泥互層を紹介している．
② 中学校用教科書
東京書籍が福井県坂井市の含礫層，堆積岩の地層として神奈川県三浦市の三崎層や宮崎県宮崎市の砂泥互層を取り上げているほか，各社が堆積岩の種類ごとに地層を紹介している．
化石関係では，東京書籍が福井県福井市の生痕化石を含む地層を紹介している．
(3) 地層のでき方に関して① 小学校用教科書
実験と河口付近のイラスト図で説明している．
実験は，川のつもりの樋（とい）に流した土砂が海のつもりの水槽にどのように堆積するか調べる実験（以下，堆積実験と称す）が５社，透明筒に土砂を上から落とし込む実験（以下，沈積実験と称す）がある．堆積実験には，水槽内に予め海83日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

底斜面を設けておく場合（２社）と設けない場合（３社）があり，後者の結果は沈積実験に近い．
まとめの文章は，「礫・砂・泥が層になって積み重なり」的な表現（４社）と，「土が礫・砂・泥に分かれて積もり」的な表現（２社）とがある．
層の重なりについては，５社が「（堆積が）何度もくり返されてできる」とするほか，大日本図書が，「いくつもの層に積み重なっているのは，海の深さや流れの速さなどが変わって，今までたい積
していた層の上に，つぶの大きさのちがう層がたい積するからである」としている．
② 中学校用教科書
実験と河口付近のイラスト図で説明している．
実験は，小学校との程度差が見られず，堆積実
験と沈積実験を並列し，「やってみよう」（やらな
くてもすまされる？）としての紹介や資料的な扱いが多い．東京書籍は，堆積実験と沈積実験それ
ぞれが，実際のどのような場所でのことに相当す
るか解説し，沖の深い海で堆積したものとして高知県幡多郡の地層を紹介している．
小学校との違いは，河口付近の堆積について粒径が小さいほど沖合に堆積することが記載される．
層の重なりについては全社が「（長い年月の間に）何度も土砂が運ばれて」などと説明するほか，前
述と同じ１社が，「とても長い時間をかけて地層が堆積する間に環境がいろいろ変わり，性質のちがった層が何枚も重なっていく．途中で，大地が隆起・沈降したり，気候の変化や海水面の変動が起
こったりすると，侵食と堆積のようすが変わってくる．このため，同じ場所でも堆積するものが変わる」と説明を加えている．
２． 学習指導と評価問題
本県松山市に広く分布している地層は和泉層群
で，河口付近に堆積した化石を産するところもあるが，大半はタービダイトである．級化層理や葉理のある転石を拾ってくることは可能である．
本校には地層と侵食地形の模型が校庭にある．
NHK の放送教材も活用している．
市販のテストは教科書の内容をもとに作られるが，次のような出題がある．
ア 地層はどこでできるか
イ 堆積（沈積）実験で，礫・砂・泥の積もる順
ウ 地層が多く積み重なるのはどうしてか
アの問題では，侵食地形模型や NHK の番組が印象に残ったのか，「河口」や「砂浜」と答えたのがあった．三角州は堆積層であるし，潮汐によって地層が形成もされようが，海底や湖底を外している答えを正解とするわけにもいかないだろう．
イについて．小学校では，砕屑物の粒が小さい
ほど沖合まで運ばれることを問われることはない
ので，沈積実験でこと足りよう．
ウについて．小・中の教科書の内容の程度差はなく，教科書会社による記述のちがいがある．小
学生には海水準変動の知識がないので，くり返し
積み重なったとする解答でよいであろう．
３． 考察(1) 小・中で共通していること
地層の広がりと厚みをイメージさせるものの多
くはタービダイトによるもので，固結している．
堆積物と地層の言葉の使い分けが曖昧なまま，地層と堆積岩とが章分けされている．一般用語としての地層は，概ね堆積岩の岩体を意味する．
中学校の単元導入で，「山の上から化石が見つかるのはどうしてか」という問いかけがなされているが，海でできた地層が陸上で見られるわけは，小学校の教科書で既に書かれていることである．
(2) 小・中の内容のちがい
土地の隆起に伴う地層の変形は中学校の学習内
容であるため，大きく傾斜した地層は小学校で「発展」扱いとなっている．
(3) 教科書各社によるちがい層の重なりについての説明が小・中共，出版社
によってちがう．したがって，層が重なるわけを
堆積のくり返しだけで小学生に想像させる場合，河口付近の浅い海域だと，すぐに埋まってしまう．
４． 結論
地層の広がりを大地のつくりとして示す教材の多くは，タービダイトである．タービダイトは重力流れによるもので，流れる水の働きとは言えないとする指摘もあるが，学習指導要領の「地層は流れる水の働きや火山の噴火によってでき…」を，
地層には水成層と風成層があるというおおまかなくくりで捉えれば，堆積場所のイメージを浅海域に限定しない方が，小学生にはよいと考える．
すなわち，検定に合格した教科書の単元はじめのページの写真をもとに，「このような地層はどのようにしてできたのだろう」と，単元全体を貫く
学習課題を設定することができよう．
引用文献
小・中学校理科の各社教科書

84

2A-2
小学校第６学年の地層の学習のためのドーナツ型水槽を用いた実験
Experiments Using a Donut-type Tank for the Lesson of Strata
in the 6th Grade of Elementary School○廣木	  義久，鏡畑	  悠Yoshihisa HIROKI，Yu KAGAMIHATA
大阪教育大学
Osaka Kyoiku University
e-mail: hiroki@cc.osaka-kyoiku.ac.jp
概要：小学校第６学年の地層の学習で実施するのに適切な地層形成実験を検討した．ドーナツ型水槽に入れた水をスプーンでかき回して流れをつくり，そこに礫，砂，泥を投入した．細礫と細粒砂を投入した実験Ａでは細礫層と細粒砂層からなる不明瞭な互層が形成された．細粒砂と泥を投入した実験Ｂでは
細粒砂層と泥層の互層からなる６枚の地層が形成された．実験Ｂの地層は水平で，各層の境界も明瞭であった．したがって，小学校で実施する実験としては実験Ｂが適している．
キーワード：	
  地層形成実験，地層，小学校，ドーナツ型水槽
１． はじめに小学校第６学年の地層の学習で扱われている地層は，川のような流水のもとで形成される礫・砂・泥からなる地層である．しかしながら，小学校で実施されている地層形成実験は堆積物重力流，もしくは，砕屑粒子の沈降にともなう分級作用による地層形成を模した実験である（横山，2013；廣木，2019）．したがって，現行の地層形成実験は小学校の地層形成の学習には適しておらず，小学校理科で実施するのに適切な地層形成実験の開発が必要である．本発表では，流水のもとで礫・砂・泥からなる層状の地層を形成される実験としてドーナツ型水槽を用いた実験を提案する．そして，その実験によって小学校理科で示したい地層が形成されるのかについて考察する．	
 ものに，ポリロートを接着剤で接着させた．泥の供給装置については，ポリロートの先に長さ 30
cm のゴム管をつないだ．
供給装置は２つ用意し，パワークランプと円形リングによってスタンドに固定した．供給装置から供給した試料がドーナツ型の水槽部分に落下するように供給装置の高さと位置を調整し，ゴム管の先端部をテープでドーナツ型水槽の壁に固定した．
	
  (2)	
 投入試料
水槽に投入する試料として，粒径の異なる３種類の試料（細礫，細粒砂，泥）を用意した．細礫は愛知県田原市六連町西浜田の海岸に露出する更新統渥美層群二川累層細谷砂層上部の細礫層から

２． 実験方法	  (1)	
 実験装置
ドーナツ型水槽にはケニス社製のポリスチレン製丸型水槽（内径 29.7 cm，深さ 15.0 cm）を使用した．丸型水槽の中心部に，塩化ビニル製の筒（外径 21.6 cm，内径 20.2 cm，高さ 12.0 cm）を接着剤で接着し，防水のためシリコンシーラント
で隙間をシールした．丸型水槽と塩化ビニル製の筒との間のドーナツ型の溝に水を入れて，スプーンでかき回して流れをつくり，そこに，礫，砂，泥を投入して地層を形成させる．	
 試料の供給装置には，1.5 リットルの透明ペッ

採取した砂礫を5 メッシュ
（目の開きが4.00 mm）と 10 メッシュ（目の開きが 2.00 mm）のふるいを重ねてふるい，10 メッシュに残った礫を水洗し，乾燥させたものを用いた．細粒砂は愛知県豊橋市
高塚町の海岸で採取した砂丘砂を 60 メッシュ
（目の開きが 0.25 mm）と 119 メッシュ（目の開きが0.125 mm）のふるいを重ねてふるい，119 メッ
シュに残った砂を用いた．泥はグリーンメール社
製栃木県鹿沼産黒土を 235 メッシュ（目の開きが0.063 mm）のふるいで水洗し，ふるいを通過したものを水中に沈殿させ，約 15％の濃度にしたもトボトルを利用した．ペットボトルの上部と底をのを用いた．

カッターで切り取り，長さ 15 cm の円筒状にした

85

	
 
	
 

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集	
 




 
"!"#!#	
 5 cm	  (3)	
 実験条件と実験行程
ドーナツ型水槽に水深が 7 cm になるように水（図１B）．各層は水平で，層の境界は明瞭である．
下位より順に細粒砂層（層厚 0.5 cm），泥層（層を入れた．水中にスプーンを入れ，ドーナツ型水厚 0.1〜0.5 cm），細粒砂層（層厚 1 cm），泥層（層槽の壁に沿うように動かすことにより水流を生じ

厚 0.1〜0.5 cm），細粒砂層（層厚 1 cm）
，泥層（層

させ，
供給装置から試料を投入した．
本研究では，

厚 2 cm）が重なる．

投入試料の異なる２つの実験（実験 A・B）を行った．実験 A では細礫 480 g と細粒砂 500 g を，

４． 考察

実験 B では細粒砂 500 g と泥（濃度 15.2％）150

小学校における流水による地層形成実験においmL を投入した．

て観察させたい地層は礫・砂・泥からなる地層で，実験行程は次のようである．スプーンで水をか

その地層はほぼ水平な広がりをもつ層からなり，

き回して水流を発生させるとともに，そこに試料を投入．
２分 30 秒後にかき回す速度を下げ始め，断面において層状の縞模様が見られることが必要である（富永，2010）．この観点で実験結果を評

30 秒後（実験開始から３分後）にかき回しを停止．

価するならば，実験Ａは，細礫層と細粒砂層の互その後，静置．この行程を３回繰り返した．１回層が形成されたが，地層の境界は不明瞭であり，の行程にかけた時間は７分である．そこで，全行その断面において明瞭な層状の縞模様をしている

程に要した時間は 21 分である．スプーンで水をかき回す際には，投入する試料のうち，粒径の大とは言い難い．そこで，実験Ａは小学校の地層の学習で実施するのに適切な実験とは言えないと判きい方の試料が水中で移動できる流速になるよう断される．一方，実験 B は細粒砂層と泥層の互層に，様子を見ながらかき回した．

からなる６枚の地層が形成されており，かつ，それらの地層は水平で，各層の境界も明瞭である．
そこで，実験 B は小学校第６学年の地層の学習で観察させたい地層が形成されていると言える．

３． 結果
	
  (1)	
 実験 A（細礫・細粒砂）実験A では細礫層と細粒砂層からなる不明瞭な互層が形成された（図１A）．それぞれの地層境界

引用文献	
 

は不明瞭で，下位より順に細粒砂層（層厚 1.5 cm），
細礫層（層厚 0〜1 cm），細粒砂層（層厚 0.5〜1.5

廣木義久	
 (2019)：小学校の地層形成実験における問題点．地学教育，71，117-128．

cm），細礫層（層厚 0〜1.5 cm），細粒砂層（層厚富永良三 (2010)：堆積実験装置の自作と堆積構造

0〜1.5 cm）が重なる．

の再現．地学教育，63，45-56．
横山	
  光 (2013)：堆積実験装置「ち・そうなんで	
  (2)	
 実験Ｂ（細粒砂・泥）実験B では細粒砂層とその上にのる泥層を１組す」の開発．北海道立教育研究所附属理科教育
センター研究紀要，No. 25，88-93.

とする地層が３組，計６枚の地層が形成された

86

2A-3
実物大写真と標本を組み合わせた「流水の働き」教材の有効性の検討
The effectiveness of the "Function of running water" teaching material
which combines some full-scale photographs and rock samples
三次 徳二
Tokuji MITSUGI
大分大学教育学部
Faculty of Education, Oita University
e-mail: tokuji@oita-u.ac.jp
概要：小学校理科では自然の事物・現象から問題を見いだすことが望まれているが，「流水の働き」における川原の石の野外観察においては，現地での観察に困難を伴うことが多い．本研究では，実物大写真と岩石標本を組み合わせて，実際の上，中，下流の川原を学校内に再現する代替教材を作成
し，実践をもとに教材としての有効性を検討した．児童は，上流から下流の川原の石の大きさや形などの特徴について，この教材からとらえることができた．よって，野外観察の代替教材として有効であると判断した．
キーワード： 流水の働き，川原の石，野外観察の代替教材，小学校理科
１． はじめに小学校の理科においては，「児童が身近な自然を対象として，自らの諸感覚を働かせ体験を通した
自然とのかかわりの中で，自然に接する関心や意欲を高め，そこから主体的に問題を見いだす学習活動」が重視されている（文部科学省，2008）．理科の中でも，地学領域は対象となる自然の事物・現象を教室内に持ち込めないことが多く，野外に出掛ける指導が必要となってくる．
小学校５年生の「流水の働き」の指導では，侵食，運搬，堆積の３作用については校庭などにつくった流路などにおけるモデル実験において学習を進めることができるが，川原の石については実
際の川に行くことが大きさや形などの違いを見いだす有効な方法である．中林・山本(2014)などの優れた教育実践や，廣木・牧野(2014)などの野外実習プログラムの作成の事例がある．しかし，川の野外観察は，学習指導要領やその指導書，解説書に古くから明記されていたものの，太田・松林(1997)などが示すように，実施できていない学校も多い．本研究では，川の野外観察ができない場
合に，上流と下流の川原の石の違いを見いだすことができる代替教材を作成することを目的とし，実物大写真と岩石標本を組み合わせた教材を作成し，その有効性について小学校における実践をもとに検証を行った．

て教室に持ち込み，その特徴を見いだす授業が行われている（例えば，川端，2005 など）．また，
標本だけではなく，田口ほか(2015)のように実物大写真を活用し，そこに礫を置いて授業に用いる実践も見られる．
本研究でも，実物大写真と岩石標本を組み合わせた教材を作成した．なお，田口ほか(2015)で紹介された教材は，実物大写真の読み解きを中心としたものであるが，本研究で作成した教材は岩石標本(川原の石)の観察に力点を置き，実物大写真
は川原の石が置かれている状況を説明するものとしている．
本研究の対象としたのは，大分県の中部を流れる大分川の上流（由布市湯布院町，図１）と中流（由布市庄内町），下流（大分市羽屋，図２）の川原である．大分川は，上流部の由布院盆地において，河床勾配が緩やかとなる箇所があるが，全体

図１．上流の川原

２． 教材の作成
川原における野外学習ができない場合には，教科書などの教材や教師などが撮影した写真をもとに上流と下流の川原の石の違いを見いだすことが多い．それに対して，川原の石の実物を標本とし

図２．下流の川原

図３．大分川の河床勾配図

87日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

表１．
川原の石についての児童の主な記述（抜粋）
2017 年度実施

2016 年度実施

上流

岩がめっちゃでかい，大きい，細かい石と大きい石がある，平らで大きい石がたくさんある，10cm～50cm，角ばっている，ゴツがすごい，ゴツゴツ，小さい石はくだけている，コケが生えている， コケや草が石についている

大きい，でこぼこしている，ご
つごつしている

中流大きかったり小さかったりする，大小半分ずつ，丸みのある石もある，砂がほとんどなくなった，丸いものが少な
い，いろいろな形，ごつごつ，ずっしり感がある，
コケや草が生えていない，
重い，5cm～30cm，すごくきれい

大きさが大でも小でもない，われて大きくない，そこまでかくかくしていない下流

小さい，丸みがある，砂がある，丸っ
ぽい石や砂や砂利が混ざっている，平均 5cm，砂岩，つるつる，すべすべ，
ごみが落ちていた

小さい，丸っこい，けずれている，田ノ浦で見た大きさ

図４．Ａ小学校の廊下にて授業実践をする様子
としては上流ほど川幅が狭く急流で，下流ほど川幅も広く緩やかな流れとなっている（図３）．大分
川流域における川原の石の特徴については，三次ほか(2011)において報告した．
川原の石の実物大写真は B0 版(1,030mm ×1,456mm)で印刷し，耐久性をもたせるためラミネート加工している．これを横置きで縦に３枚をつなぎ合わせた(約 3m×約 1.5m の大きさ)．なお，
写真としての解像度は 100dpi 程度である．
実物大写真に写っている川原の石を 50 個程度岩石標本として用いており，それらを実物大写真の上に置き教材とした．

石の特徴を学習する教材として有効であると判断した．
５．おわりに地学領域では，野外での実物の観察が難しいた
め，標本のみの観察となっている単元がほかにもある．それらへの応用も検討する必要があろう．

３．授業実践

引用文献
廣木義久，牧野泰彦(2014)：理想モデルと合致しな
い河川における「流水の働き」学習のための野外実習プログラム：大和川を例として．地学教
育，67，111-122．
川端清司(2005)：貸し出しキット「川原の石ころ」の作成 : 博物館と学校との連携事業．地学教育と科学運動，50，31-37．
三次徳二，肥後喜陽，藤原祐樹(2011)：小学校理科「流水の働き」における野外学習（Ⅰ）－大分
川と春木川における川原の石の比較―．大分大学教育福祉科学部研究紀要，33，59-66．
文部科学省(2008)：小学校学習指導要領解説理科編．
大日本図書，105p．
中林俊明，山本勝博(2014)：小学校第５学年「流水の働き」における実感を伴った理解を図るための指導法．茨城大学教育実践研究，29，33-47．
太田豊穂，松林 昭(1997)：「流水のはたらき」の学習指導の現状．日本理科教育学会全国大会要項，47，167．
田口公則，露木和男，門田真人，飯島俊幸(2015)：
河原の実物大写真を使った「流れる水の働き」
授業改善．日本地学教育学会第 69 回全国大会
福岡大会講演予稿集，144-145．

大分川流域のＡ小学校において，５年の「流水の働き」の単元において，上流から下流の川原の石の大きさや形などの特徴を見いだす授業を2017 年 9 月に行った．この学校では川の野外観察が実施できていないため，その代替として実物大写真と岩石標本を組み合わせた教材を用いた（図４）．上流から下流の川原の石の特徴について，児童が記した内容について表１に示す．なお，前年度には，川原の石の岩
石標本（2017 年実施のものと同一）のみを用いて，川原の石の大きさや形などの特徴を見いだす授業を行っており，児童の記載事項をもとに比較を行った．

４．考察
岩石標本のみの観察に比べて，実物大写真に岩石標本を組み合わせた教材を用いたほうが，上流から下流の川の石の特徴について，明らかに多くのことを読み取れている． 中林・山本(2014)が報告している実際の川の野外観察には及ばないものの，実物大写真の情報も加えながら，岩石標本か
ら川原の石の大きさや形などの特徴を読み取ることができている．よって，今回作成した実物大写
真と標本を組み合わせた教材については，川原の

88

2A-4
博物館における小学生を対象とした STEM 教育プログラムの開発と実践
Development and practice of STEM education program for elementary students at museum
地球科学に関する素材をテーマとしてEfforts on the theme of materials related to earth science〇坂田尚子１ 池谷 渉２

菅原大助２ 山田和芳２

熊野善介１

Shoko SAKATA１, Wataru IKEGAYA２, Daisuke SUGAWARA２, Kshazuyoi YAMADA２, Yoshisuke KUMANO１

静岡大学１
ふじのくに地球環境史ミュージアム２
Shizuoka University１ Museum of Natural and Environmental History, Shizuoka２
e-mail: sakata.shoko@shizuoka.ac.jp
概要：本研究は，博物館における各年代とニーズに応えるための教育普及プログラム開発にともない，2017 年
度，2018 年度に実践した「ミュージアムでまなぶ科学教室《3 回シリーズ》」において，新しい科学教育の在り方を STEM 教育という視座から模索したものである．小学生を対象とした STEM 教育プログラムの開発と実践に取り組んだものの中から，地球科学に関する二つのテーマを選んで，博物館における STEM
教育プログラムの可能性を議論しその在り方を示した．
キーワード：STEM 教育，インフォーマル科学教育，博物館，小学生，Four Cs
１．はじめに本研究は，2017 年度，2018 年度に実践した「ミュージアムでまなぶ科学教室《3 回シリーズ》」において，博物館における新しい科学教育の在り方を STEM 教育という視座から模索したものである．2 年間で 6 プロ
グラムの開発と実践において，アクション研究を行ったが，今回とくに地球科学に関する 2 つのプログラム「岩絵の具」および「砂」について，その結果と考察を述べることにする．
研究を始めた当初，開館して 1 年を経過したばかりの若い博物館であった「ふじのくに地球環境史ミュージアム」では，来館者各世代へのニーズに合わせた対応と，それぞれに向けた連続講座という形態のソフト事業を確立する必要があった．とくに，小学校とそれ以前の幼い子どもへの対応が専門職員の不在等により急務の課題となっていた．そこで，各世代へ向けた連続講座の一環として，小学生を対象とした科学教室を企画・実施することになった．
２．研究の枠組みと方法(1)STEM 教育と４Cs について
博物館での新しい科学教育としての取り組みを模索するとき，昨今注目されている STEM 教育の枠組
みを取り入れることを検討した．これまでの坂田・熊野の実践的研究（Sakata & Kumano, 2018）により，科学
教育プログラムを STEM 教育化すると，より探究活動が盛んにおこなわれる可能性があること，活動を通し89て子どもたちのモチベーションが高く維持できること，
21 世紀型資質・能力として定義されている Creativity（創造性）, Critical Thinking（判断的（批判的）思考）,
Collaboration（協働）, Communication（コミュニケーション）；Four Cs を伸ばす可能性があることが示された．STEM 教育化において，工学的なプロセスを取り入れた活動構成にすること，デザインすることを重視することにした．また，子どもたちの活動への取り組みが主体的で積極的に行えているかどうかも重要な要素となると考えた．そこで，Intrinsic Motivation（内なる前向きな気持ち）についても調査した．
(2)目的と方法
博物館における科学教育プログラムの STEM 教
育化における方法論の確立と提示について，プラク
ティカル・アクションリサーチ法による実践的研究を行う．評価方法として，４C＋Intrinsic Motivation（以下I.M.と表記）に関するアンケートとワークシートの記術
内容の吟味を行った．
(3)枠組み（2017 年度～2018 年度）
会 場：ふじのくに地球環境ミュージアム 実習室
時 間：10：30～12：00 すぎ対 象：小学生 35 名
その他：博士からの話，博士への質問時間を設定(4)プログラムの内容①プログラム１：石をけずって絵を描こう
ⅰ）川原の石，砂の観察日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集ⅱ）岩絵の具を作る方法を考える
ⅲ）岩絵の具を作って，絵を描くⅳ）作品発表ⅴ）博士の話・博士への質問②プログラム２：砂を科学する
ⅰ）砂の観察ⅱ）「砂」の産地を探すための方法を考える
ⅲ）候補地から探す活動
ⅳ）砂絵を描くⅴ）博士の話・博士への質問
３．実践結果(1)プログラム１：石をけずって絵を描こう
石をけずって絵具を作るという活動は，日本画家
であり，絵の具の研究家でもある橋本弘安氏が静岡
科学館る・く・るで行ったワークショップ（2013 年 1 月）
を参考に再構築した．その活動を中心に，子どもたち
が，ⅱ）やⅲ）において自ら方法を考え，自分たちの活動をデザインして取り組むことで，STEM 教育化が図れるのではないかと考え実践した．４C＋I.M.に関する結果として，Communication と Collaboration の値がそれぞれ 0.4 ポイント，I.M.の値が約 0.8 ポイン
ト高くなった．T 検定の結果 5％以下で有意差があったといえる．ワークシートでの記述で，岩石は割れたり削れたりして小さくなるという概念理解も進んだことが分かった．
(2)プログラム２：砂を科学する
坂田・熊野（2018）で報告したプログラムをもとに，博物館ならではの内容になるように，研究者とのかかわりを持つ機会をつくり，併せて科学的概念の理解が進むことをねらい，博士からの話，博士への質問の場を設定して，再デザインし実践し た ． I.M. の値 が約 0.9 ポ イン ト ，CriticalThinking の値が約 0.7 ポイント高くなった．T 検定の結果 1％以下で有意差があったといえる．ワークシートの記述で，ほとんどの子どもたちが，鉱物の種類や数を比較しながら，科学的根拠を持って結論付けている事が分かった．
４．考察(1)４C の体験場面とその伸長可能性，および I.M.
本研究での実践のように，プログラム作成の段階で，4 つの C について，体験場面を取り入れる
ことは可能であり，意識的に取り入れ配置することで，それらのスキルの伸長に寄与するということができると言えるだろう．
I.M.については，
一連の学習過程の中で STEM ワ
ークショップを行うことで，体験的で主体的に学ぶことができるため，子どもたちの興味・関心や意欲が高いレベルで維持できると考えられる．子90

どもたちのスキルの伸長には，STEM ワークショッ
プの導入が重要である．
(2)科学的概念の習得
STEM ワークショップに先立つ，観察して見つける活動と博士とのかかわりの中で，子どもたちがより深く理解しようとしていることがワークシートの記述から見えた．また，STEM ワークショッ
プの初めに，自分たちの活動をデザインする活動を取り入れたことは，深い科学的探究活動につながり，科学的理解を深める手立てとなっていることが言える．
(3)STEM 教育プログラムの在り方と方法論
本研究で行ったプログラムは，観察して見つける活動→STEM ワークショップ→博士のはなしと質問コーナーという流れで作成した．この流れに沿ったプログラム展開が有効であることが分かった．また，ワークショップでは「計画する活動・調査方法などのデザイン」を取り入れることと，「試してみる活動・より良いものを作る活動」において，算数・数学的な活動，技術の活用を意識的に導入することが重要と考えられ，コミュニケーション/コラボレーション活動を促す場面設定する事も留意すべきである．
５．おわりに博物館での STEM 教育プログラムは，科学的概念の理解が進むような方策を盛り込むこと，STEM
ワークショップで，４つの C を体験できるようにデザインすることが必要であることを提示する
ことができ，方法論を示すことができた．本研究では,地球科学関連のテーマについて取り上げたが,今後はテーマの領域に関わらず STEM プログラ
ムの汎用性を示すことができたらと考えている．
引用文献・参考文献
Sakata S., Kumano Y. (2018) Attempting STEM
Education in Informal Japanese Educational
Facilities Through the Theme of "Sand", K-12
STEM Education, Vol.4 No.4: 401-411.
坂田尚子・熊野善介（2018）インインフォーマルな教育施設における「砂」をテーマとした STEM
教育の試み―静岡科学館る・く・るでの実践を通して，地学教育学会全国大会講演予稿集，72，
31-32.
橋本弘安（2013）見るから描ける，描くから見えてくる－絵の具作りで豊かな感性を育む－
Science Window 春号（4－6 月），
http://sciencewindow.jst.go.jp/html/sw49/sp-006
他2A-5
1 日における天気の変化の仕方とその出現頻度の調査
Investigating How Weather Changes in a Day and its Frequency of Occurrence
小学校理科第 5 学年「天気の変化」に関連して
On Fifth Grade Science “Changes in Weather” in Elementary School○岡 雄介 1，吉本 直弘 2
Yusuke OKA1，Naohiro YOSHIMOTO２
大阪教育大学大学院１，大阪教育大学２
Graduate School of Osaka Kyoiku University１，Osaka Kyoiku University２
e-mail: j189331@ex.osaka-kyoiku.ac.jp１
概要：1 日の雲の量や動きと天気の変化の関係を捉える学習について，その科学的根拠となる観測事実を明らかにするため，1 日における天気の変化の仕方とその出現頻度を気象庁の地上気象観測データを用いて調べた．解析は，9 年間の 4 月，10 月の 9 時，12 時，15 時について，東京，大阪，福岡の 3 地点を対象に行った．9 年間の合計では，天気の変化の仕方とその出現頻度に，季節と地点による目立った変化はなく，共通する以下の特徴が明らかとなった．天気が 3 時刻とも同じであり，変化しない日が，出現率 52.0〜62.4％と高かった．それに対して，多くの教科書に観察例として示されている晴れからく
もり，またはくもりから晴れの変化を含む日は，出現率 24.4〜31.5％と低かった．
キーワード： 天気の変化，雲の観察，科学的根拠，小学校理科
１． はじめに小学校理科第 5 学年「天気の変化」の単元における学習目標の１つは，1 日の雲の量や動きを調べ，
天気の変化と雲の量や動きに関係があることを捉えることである（文部科学省，2018）．教科書では，4 月または 10 月のある 1 日に，3〜4 時間ごとに 2〜3 回，雲や天気の観察を行うことが例示されている．多くの教科書では，観察例として，晴れからく
もり，またはくもりから晴れといった，雲の量が変化して天気が変化する事例が示されている．しかしながら，教師用指導者には，1 日における天気の変化の仕方について，科学的根拠となる観測事実の統計的なデータは示されていない．したがって，
現状では，教科書に記載されている観察例は，希望的なモデルであり，よく観察される代表例であるかは不明である．学習目標の到達を図るためには，
雲や天気の観測事実に基づいて，観察の計画を立て，見通しをもって円滑に学習を進めることが望まれる．
吉本・内薗（2019）は，大阪府柏原市で秋季に 1
ヶ月間，雲や天気の観測を行い，その結果，9 時から 15 時までの間で天気が変化した日は，全体の約4 分の 1 であったと報告した．仮に，他の年や季節，地点においても同様に，1 日の中で天気が変化
する日の出現頻度が低ければ，天気が変化することを期待して，観察を行うことは容易ではない．そこで，本研究では，学習内容の科学的根拠となる観察事実である，1 日における天気の変化の仕方とその出現頻度，及びそれらの季節と地域による変化を明らかにすることを目的とした．
２． 解析データ
解析には，気象庁の地上気象観測データを用いた．解析の期間及び時刻は，2010 年から 2018 年
までの 9 年間の 4 月，10 月の 9 時，12 時，15 時である．解析地点は，東京，大阪，福岡の 3 地点である．各地点について，4 月は 270 時刻，10 月は279 時刻の観測データを解析した．
なお，
本稿では，
気象庁が観測した快晴と晴れを合わせて「晴れ」と表記し，薄曇りと曇りを合わせて「くもり」と表記
する．
３． 解析結果

図 1 に，各地点の 4 月，10 月の月ごとに，天気の変化の仕方とその出現率の 9 年間の平均値を示
す．天気の変化の仕方とその出現率に，季節や地点による目立った変化はなく，いずれの地点，季節においても，天気が 3 時刻とも同じで，変化しない
日の出現率が高い．晴れ，くもり，雨を合計すると，天気が変化しない日の出現率は，52.0～62.4％であ

91

福岡

大阪

東京

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

4月

27%

10月

32%

4月

25%

10月

24%

4月

27%

10月

24%

0%

20%

14%
17%
20%

30%

20%

9%

23%

23%

6%

26%

23%

6%

36%

21%

5%

15%

29%

20%

9%

16%

36%

13%

40%

60%

17%

80%

表 1 2018 年 4 月第 2 週〜第 3 週の福岡における天気の変化6%100%

変化あり（晴れとくもりの間の変化）
変化あり（上記以外）
変化なし（晴れ）
変化なし（くもり）
変化なし（雨）図 1 1 日における天気の変化の仕方とその出現率

年/月/日

曜日

2018/4/15
2018/4/16
2018/4/17
2018/4/18
2018/4/19
2018/4/20
2018/4/21
2018/4/22
2018/4/23
2018/4/24
2018/4/25
2018/4/26
2018/4/27
2018/4/28

日
月
火
水
木
金
土
日
月
火
水
木
金
土

時刻
9時
くもり
晴れ
くもり
晴れ
晴れ
晴れ
晴れ
晴れ
くもり
雨
雨
くもり
くもり
晴れ

→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→

12時
くもり
くもり
雨
晴れ
晴れ
晴れ
晴れ
晴れ
くもり
雨
くもり
くもり
晴れ
晴れ

→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→

15時
晴れ
くもり
雨
晴れ
晴れ
晴れ
晴れ
晴れ
くもり
雨
くもり
くもり
晴れ
晴れ

が変化した日数を調べた．その結果，日数が 2 日
以下の年は，いずれの地点，季節ともにあり，9 年
間で 4～7 年あった．特に，2010 年 4 月の大阪では，雲の量が変化して天気が変化した日は 1 日も
なかった．

50

(

出 40
現 30
率
20
％
)

10
0
4月

10月

東京

4月

10月

大阪

4月

４． 考察
年によっては，雲の量が変化して天気が変化す
る日の出現頻度が低く，教科書通りの観察を行う
ことが容易ではないことが明らかとなった．
表1に
2018 年 4 月第 2 週〜第 3 週の福岡における天気の変化を示す．この 2 週間の平日で雲の量が変化して天気が変化したのは，2018 年 4 月 16 日と 4 月
27 日の 2 日のみである．4 月 18 日からの 5 日間は晴れが続き，4 月 23 日からの 4 日間はくもりや雨が続いた．地上天気図から，これらの天気は，移動性高気圧と温帯低気圧の通過に対応していた．4
月や 10 月は，移動性高気圧や温帯低気圧がしばしば日本列島を通過する．これらの大気現象は，水平スケール 1000 km 以上と大きく，通過に 1 日以上はかかる．そのため，解析した 9 時から 15 時までの 6 時間では，
これらの大気現象が通過中であり，天気が変化しない日が多かったと考察される．

10月

福岡

図 2 雲の量が変化して天気が変化した日の年ごとの出現率の最大値，最小値，及び 9 年間の平均値（黒丸）った．これに対して，多くの教科書に観察例として示されている，晴れからくもり，またはくもりから晴れの変化を含む，すなわち，雲の量が変化して天気が変化した日の出現率は，24.4〜31.5％と低かった．また，くもりから雨のように，雲の量の変化に関係なく天気が変化した日の出現率は，13.2～
20.4％であった．
図 2 に，雲の量が変化して天気が変化した日について，年ごとの出現率の最大値と最小値，9 年間の平均値を示す．東京では最大値が 40％を超える
ものの，いずれの地点，季節においても，最小値は20％以下であり，大阪では 4 月，10 月ともに最小値が 13％であった．つまり，年によっては，雲の量が変化して天気が変化した日が，1 か月に 4 日の
みと少なかった．
各教科書の年間指導計画例を参考に，雲や天気の観察を行う期間を，4 月第 3 週〜第 4 週，及び10 月第 2 週～第 3 週に設定し，この期間の月曜日から金曜日までの平日に，雲の量が変化して天気

引用文献
文部科学省（2018）：小学校学習指導要領（平成 29年告示）解説理科編．東洋館出版社，176p．
吉本直弘，内薗利佳（2019）：雲の観察について小学校教員を支援する基礎資料の作成 −タイムラ
プスカメラを用いた秋季の観測に基づいて−．地学教育，72，印刷中．

92

2A-6
視点移動能力を高める小学校「月の満ち欠け」の指導
Instruction of "Change of Moon Shape" in Elementary School for Improvement of Viewpoint
Movement Ability○間處 耕吉 1，吉冨 健一 2
Kokichi MADOKORO1，Kenichi YOSHIDOMI２
桃山学院教育大学１，広島大学２
St. Andrew Univeisity of Education１，Hiroshima University２
e-mail: k-madokoro@andrew-edu.ac.jp１
概要：間處（2018）は、間處・林（2013）が報告した金星の満ち欠けの新しい学習方法を元にして、小学校の月の満ち欠けの学習活動を開発しその実践報告を行なった．この学習活動をさらに改良を加えて，再度検証授業を行なった．この学習活動は小学生でも可能な簡易な作図によって，配置
図から月の形を明らかにする活動と，視点移動のイメージを形成するための簡易なシミュレーさ
本操作による観察を行う学習活動である．

キーワード：

小学校，月の満ち欠け，視点移動，インプット・アウトプット，3D シミュレーション
２． 学習活動について
担任による月の学習が終わったあとに，プレテ
ストとアンケートを実施して，以下の授業を 2 時
間続きで実施し，2 時間目の最後の 10 分でポストテストとアンケートを実施した．
（1）作図（1 時間目）
中学校で実施した金星の学習で行う作図は複雑なため，それを小学生が理解しやすいように，補助線と投影する月の円と月の赤道を示す赤線を予め示したワークシートを用意した（図１）．また，前回の検証授業で，別表へ転記しやするときにワーク
シートの向きを回しながら，転記させるために別表とワークシートを分けることにした．
児童は，一本の補助線を投影する円の赤道上ま
で伸ばし
て，明暗の
境を求め，
フリーハン
ドで両極と
赤道上に境
を曲線で結
ぶことで月
の形を求め
ることがで
きる．その
後，光って
いる部分を
黄色で塗り
図１：作図用ワークシート

１． はじめに天文領域の理解を深めていくためには，視点移動能力の向上が重要な役割を担っている．間處・林(2013)
で，中学校の金星の見え方の学習において，視点移動能力を高める学習活動として，2つの方法を提案した．
1 つは配置図を使った作図方法で，簡単な作図によって配置ごとの金星の大きさや形の変化を求める学習活動であり，
もう 1 つは天体シミュレーション Mitaka（国立天文台，2003）を操作して，地球から見た時の様子を観察する学習活動である．これら 2 つの学習活
動を組み合わせることによって，金星の満ち欠けの仕組みについての理解を深めることができることを報告した．また，間處・林(2015)では，学習者のアン
ケート調査では，作図技能の修得が理解を深める
ことに特に役立ったとする生徒が 4 割を超え，実際のポストテストで，補助線を使って答えを求める生徒が 3 分の 2 を越えていた．
間處・吉冨・林(2018)は，これらの学習活動を小学校の月の学習に応用させて，より簡易な作図とタブレット端末で操作可能な簡易なシミュレーシ
ョンを開発して小学校で検証授業を行っている．
このとき，プレ，ポストテストの課題設定と作図を行うワークシートにいくつか問題があって，十分な検証結果が得られなかった．
そこで，これらの問題点を修正した検証授業を行い，改めて 2018 年とは別の小学校において，作図や簡易シミュレーションを用いた検証授業を実
施した．

93

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

つぶさせて月の形を明らかにする．月の軌道上に 45 度刻み
で 8 つの月を配置して，新月を除く 7 箇
所の月を作図で求めさせた．最後に，なんちゅうの状態を確認させるために，ワー
クシートを回転させて見たい位置の月が自分の一番上に移動させて，その様子を別表（図２）に転記さ 図２：作図転記用ワークシート
せた．
（2）簡易シミュレーションによる観察
二人に 1 台のタブレット端末を配布して，視点移動のイメージ形成するためのシミュレーション
操作を行いながら，新月から 45 度刻みで配置した
配置した月を，画面操作によって天の北極側からの視点を，地球からの視点へ連続的に移動させて形を観察して（図３），それぞれの位置の月の形を記録させた（図４）．位置を変える前に必ず，天の北極からの視点へ戻させて，見たい月を画面の一番上に回転させて移動する操作を繰り返させた．
課題１．例にならって月がア〜クの各点における，地球から見える月の形を作図で求めよう。
【方法】配置図は天の北極から見下ろした図です。 →月の円周は月の（）を表している。

１．各点の月の背後にかかれている円は地球から見た場合の月（赤い線は月の赤道）を表している。

２．月の赤道上の昼夜の境界点と地球の中心を結んだ線を背後の円内にある赤い線（月の赤道）まで伸ばす。

３．２．の交点と円周の中心を通る直線との交点（外側：月の北極，内側：月の南極）を結ぶなめらかな曲線をかく。
４．日の当たっている側の円周と３．の曲線で囲まれた形が，地球から見た月の形になる。
ア

オ

南中時刻
月名

（

イ

カ

ウ

キ

エ

ク

）年（

）組（

）番 名前（）

３．児童の様子
作図の作業自体は支援が必要な児童が数名見られたが，ほとんどの児童は混乱もなく速やかに作業を進めることができた．前回は，作図した月を一覧表に転記させるときに，回転させて観察しても，転記する際に隣に見える月の向きが変わっているために，混乱してうまく転記できない児童が何名もでてしまった．今
回はそのような混乱もなく，援助なしで全員が正しい形で転記することができた．また，この作業で始めて配置図と地球視点から見える形の関係を納得できたことで，「おおっ！」，「こういうことだったんだ」，「やっと分かった」と言った声が多く聞かれ，楽しそうに作業を進めていた．
シミュレーションの操作は，前回同様に特に問題もなく全員が同じ操作を繰り返して，観察することができた．ここでは，すでに作図で納得できるようになった児童が多く，理解したことを確認するように淡々と作業を進めている様子であった．

図３：児童がシミュレーションを操作する様子

図４：シミュレーションによる観察記録
４．成果，まとめ結果についての詳細は，会場で報告する．

５．引用文献間處耕吉，林武広 (2013)：視点移動能力の習得を重視した金星の見え方の新指導，地学教育，66−2, 31−41.
間處耕吉，吉冨健一，林武広(2016)：金星の新指導を応用した，小学校「月の形の見え方」の学習指導，日本地学教育学会第 70 回全国大会講演
予稿集．
間處耕吉(2017)：金星の新指導を応用した，小学校「月の見え方」の学習指導，プール学院大学研究紀要，57，P.187-197．

94

2A-7
中学校理科教科書における梅雨前線とそれによる災害に関する内容の分析
Analyzing Contents of Lower Secondary Science Textbooks on
Meiyu-Baiu Front and its Caused Disasters○吉本 直弘１，小掠 達郎２
Naohiro YOSHIMOTO，Tatsuro OGURA
大阪教育大学１,２
Osaka Kyoiku University１,２e-mail: yoshimo@cc.osaka-kyoiku.ac.jp１
概要：中学校理科における梅雨前線とそれによる災害に関する学習内容を把握し，その課題を考察する
ため，5 社の教科書の記載内容を調査した．教科書本文の文章部分である主文では，梅雨前線に関連する特徴的な気象として，災害と関連が深い多量の雨や長続きする雨について記載している教科書が一部に限られることが明らかとなった。また，梅雨前線による災害として，土砂災害や水害について記載している教科書も一部であった。大雨や集中豪雨をもたらす積乱雲に言及している教科書はなく，梅雨前
線とそれによる災害との有機的な関連付けに課題があると考察できた．
キーワード： 教科書分析，梅雨前線，気象災害，防災教育，中学校
線と災害の誘因である大雨や集中豪雨とが関連付けて記載されていないことを示唆する．そこで，本研究では，中学校理科における梅雨前線とそれによる災害に関する学習内容を把握し，その課題を考察することを目的として，教科書の記載内容を詳細に調査した。

１． はじめに中学校学習指導要領（平成 29 年告示）では，理科第 2 学年「気象とその変化」に「自然の恵みと気象災害」が追加された．この項目の学習目標は，「気
象現象がもたらす恵みと気象災害について調べ，これらを天気の変化や日本の気象と関連付けて理解すること」（文部科学省，2018）である．現行学
習指導要領における気象と気象災害に関する学習
内容を把握し，その課題を考察することは，新学習指導要領における学習目標の達成を図るために有意義である．
近年，梅雨前線の活動に伴う大雨や集中豪雨による土砂崩れ，洪水・浸水などの災害が頻発しており，甚大な被害が発生している。そのため，梅雨前
線による災害は，中学校理科において学習が望まれる重要な自然災害である．
松尾・吉本（2017）は，降水を対象にした中学校
理科教科書の内容分析を行い，第 2 学年「気象とその変化」では，教科書本文の主文において，言葉の「梅雨」「梅雨前線」はすべての教科書で使用されていたが，「大雨」は一部の教科書でのみ使用されていたと報告した。また，吉本ほか（2018）は，第3 学年「自然と人間」について，教科書の内容分析を行い，主文において，「大雨」「集中豪雨」はすべての教科書で使用されていたが，「梅雨」「梅雨前線」
は一部の教科書でのみ使用されていたと報告した。
これらの結果は，一部の教科書では，梅雨や梅雨前

２． 方法

調査対象の教科書は，松尾・吉本（2017）と吉本
ほか（2018）が解析した，5 社の出版社から発行されている平成 27 年（2015 年）検定済の中学校理科
第 2 学年及び第 3 学年の教科書である．なお，本稿では，各社の教科書を TS，DN，GT，KS，KR と表記する．調査範囲は，第 2 学年「気象とその変化」，第 3 学年「自然と人間」の単元，及びそれらに関連する資料が掲載されているページである．
その中で，梅雨前線やそれによる恵みと災害に関する記載について，文章，図表の表現を問わず，すべてを抽出し，その内容を調査した．
３． 結果

記載内容を「梅雨」「気団と前線」「特徴的な気象」「恵みと災害」の 4 項目に分類し，各教科書における記載の有無を調べた（表 1）．表 1 より，第 2 学
年「気象とその変化」では，すべての教科書において，「梅雨」（梅雨の時期や天候）及び「気団と前線」（南北の湿った気団，及びそれらの境界に形成さ95日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
表 1 各教科書における梅雨前線とそれによる恵みと災害に関する記載項目
二重丸は主文での記載があることを，丸印は主文以外の箇所（欄外注釈，図表，参考資料など）での記載があることを表す．無印は記載なしを表す．
教科書

第 2 学年

第 3 学年項目
梅雨

TS DN GT KS KR TS DN GT KS KR

気団と前線◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎特徴的な気象◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎◎◎◎ ○ ○ ○ ◎◎◎◎ ◎ ◎ ◎ ◎恵みと災害文で記載している教科書はなかった．第 3 学年「自然と人間」では，湿った空気の流入及び雲の発生，発達，停滞について記載している教科書はなかった．多量の雨については，GT では「大雨」，KR で
は「豪雨」が使用されており，言葉が異なっていた．
表 3 に梅雨前線による恵みと災害の記載項目を示す．第 2 学年「気象とその変化」では，主文に記載がある教科書は，DN のみである．ただし，土砂災害や水害に関する記載はなかった．第 3 学年「自然と人間」では，TS と GT で土砂災害と水害に関する記載があったが，KR では「豪雨による災害」と記載されており，災害の種類は不明であった．

◎ ◎ ◎
◎ ◎

表 2 各教科書における梅雨前線に関連する特徴的な気象の記載項目記号の意味は表 1 と同じ．
教科書

第 2 学年

４． 考察とまとめ
第 2 学年「気象とその変化」では，梅雨前線に関

第 3 学年TS DN GT KS KR TS DN GT KS KR
項目◎ ○湿った空気の流入 ◎
雲の発生
雲の発達

◎ ◎ ◎
○

雲の停滞
多量の雨
長続きする雨連する特徴的な気象として，教科書本文の主文で，多量の雨や長続きする雨について記載している教科書は一部に限られた．また，多量の雨については，
教科書によって使用されている言葉が，「大量の雨」「大雨」「豪雨」「集中豪雨」と異なっていた．これ
らの言葉がどれくらいの量の雨を指すのか，その目安は記載されていなかった。生徒がこれらの言
葉の意味を，適切に捉えることができているのか疑問である。また，大雨や集中豪雨をもたらす積乱雲について言及している教科書はなく，梅雨前線
による災害の発生の仕組みについて，湿った空気の流入，上昇気流，積乱雲の発生・発達，大雨や集中豪雨の発生，土砂災害や水害の発生を，有機的に関連付けて理解することが難しく，課題であると考察できる．

◎
◎

○ ◎ ○
◎

◎
◎

◎

◎

表 3 各教科書における梅雨前線による恵みと災害の記載項目
記号の意味は表 1 と同じ．
教科書
項目
恵み

第 2 学年TS DN GT KS KR TS DN GT KS KR◎

土砂災害

豪雨による災害

○ ○
○

水害
干害

第 3 学年○ ◎◎○ ○ ○ ◎

◎

◎
◎

引用文献

れる停滞前線である梅雨前線）が，主文で記載されていた．第 3 学年「自然と人間」では，すべての教科書で記載されている項目はなかった．また，DN
では梅雨前線とそれによる恵みと災害に関する記載がなく，KS では梅雨前線による恵みと災害に関する記載がなかった．
表 2 に梅雨前線に関連する特徴的な気象の記載
項目を示す．第 2 学年「気象とその変化」では，すべての教科書で記載されている項目はなく，教科
書によって記載されている項目が異なっていた．
災害と関連が深い多量の雨（例えば，大雨や集中豪雨）や長続きする雨（長雨）について主文で記載している教科書は一部であり，雲の発達について主松尾亮太朗・吉本直弘（2017）：中学校理科教科書における降水に関する言葉の調査 –第 2 学年
「気象とその変化」について−．日本地学教育学会講演予稿集，59-60．
文部科学省（2018）：中学校学習指導要領（平成 29
年告示）．東山書房，329p．
吉本直弘・松尾亮太朗・舛岡 恒（2018）：中学校
理科の教科書で使用されている降水に関する言葉の調査 −第 3 学年「自然と人間」について−．日本地学教育学会講演予稿集，121-122．

96

2A-8
山形市周辺の流紋岩教材とその特徴
Rhyolite samples as a teaching material around Yamagata City
○大友幸子 1，奥山遥香 2，御子柴真澄３
Yukiko OHTOMO1，Haruka OKUYAMA２，Masumi MIKOSHIBA3
山形大学地域教育文化学部１，天童市立第二中学校２，
産業技術総合研究所 地質情報研究部門3
Faculty of Education, Art and Science, Yamagata University１，
Tendo Civic 2nd Junior High School２, Geological Survey of Japan, AIST. 3
e-mail: yukiko@e.yamagata-u.ac.jp１
概要：山形市周辺には先新第三紀花崗岩や下部および中部中新統に貫入した流紋岩・デイサイト岩体が多く見られる．中学校理科「大地の変化」の火成岩のつくりでは，火山岩と深成岩を観察する．中学校学習指導要領解説 理科編によると，“火山岩として安山岩や玄武岩など・・・が考えられる”とされているが，地域の教材を使おうとするなら，山形市周辺では安山岩，流紋岩がより手に入りやすい．山形市周辺の流紋岩・デイサイトについて，舞鶴山，盃山，千歳山，馬見ヶ崎川上流，隔間場の露頭，産状，岩相についてまとめた．
キーワード： 岩石教材，火成岩のつくり，流紋岩，斑状構造，流理構造
解率だけでなく，安山岩・花こう岩の正解率も上昇した．しかし，依然として流紋岩の正解率は安山
岩・花こう岩より低く，誤答率が下がったとはいえ，片麻岩の流紋岩誤答率は平均 50％以上である．
生徒は流紋岩という岩石名にとらわれて，縞状構造のある岩石を流紋岩と思い込んでしまうのかもし
れないが，地元にたくさん産する流紋岩を見ることによって，縞状のあるものもあるが，塊状のものもたくさんあることを認識してもらえないだろうか．
流紋岩は山形県内に豊富にあり，母岩より硬いためにランドマークの三角山として身近に存在している．また，近くの河原に礫として堆積している岩石である．今回の発表では山形市周辺の流紋岩（デイ
サイト含む）の岩体について，流紋岩を教材化するための基礎データとして露頭の位置や産状・岩相について述べる．

１． はじめに「大地の成り立ちと変化」では，地下のマグマの性
質（粘性）と火山の形について学習し，火成岩については火山岩・深成岩の観察を通してこれらの岩石の成因を理解させる．中学校学習指導要領（平成 29 年告示）解説 理科編によると，“火山岩として安山岩や玄武岩など，深成岩として花こう岩や閃緑岩などが考えられる．その際，火山岩には斑状組織，深成岩には等粒状組織という共通点があることや，同じ組織であっても色の違いがあることなどに気づかせる”と述べられている．
2017 年に山形大学附属中学校で土門直子教諭が実施した岩石教材園を活用した「火成岩のつくり」の授業において，生徒が岩石教材園の岩石試料から安山岩，花崗岩，流紋岩を判別する実習が行われた．正解率は安山岩 66.3%や花崗岩 82.9%に比べて，流紋岩は 49.6%と低かった．さらに，2 個ある片麻岩
試料を流紋岩と 84%が誤答していた．この実習中の生徒の様子から，片麻岩の縞状構造を見て，流紋岩と判断しているようであった．その集計結果から，ほとんどの生徒は，斑状組織よりも縞状構造のあると流紋岩と判断していることが明らかになった（大友ほか，2019）．
2018 年には土門教諭は，前時の授業で観察する
流紋岩試料を縞状流紋岩以外のものを追加し，岩石教材園で十分観察時間がとれるように観察対象個数を減らして岩石判別の実習を行った．その結果は，土門・大友（2019）で述べられており，流紋岩の正２． 山形市周辺の流紋岩露頭
図１は山形県地質図（10 万分の１）の村山地域を使用して示した山形市周辺の地質図である．大沢ほか（1987）では，中期中新世の地層に貫入する岩体を輝石安山岩溶岩と流紋岩―デイサイト溶岩に区分しているが，山形応用地質研究会（2016）では，
流紋岩・デイサイトとして区分していない．今回は山形市周辺の流紋岩・デイサイトの岩体数カ所について述べる．
（１） 舞鶴山
天童市の市街地に位置し，氾濫原堆積層に囲まれた中期中新世の楯岡層に岩首状に流紋岩が貫入して97日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

斜長石，1-2mm 程度の石英，黒雲母の斑晶が肉眼で確認できるものが多い．馬見ヶ崎川流域河床礫の流紋岩は数〜10％を占め，ほとんどが馬見ヶ崎川上流の岩体に由来すると思われる．
（５）隔間場
山形盆地南西縁部には，中期中新世の吉野層に貫入し海底に噴出した流紋岩体が多数ある．その中の１つが隔間場採石場の，縞状構造の発達した流紋岩である．この採石は山形市周辺に供給され，造成地の盛り土や林道の敷石等に使われているため，産地から離れたところでもよく目にする特徴的な石である．大きさ１mm 程度の石英斑晶がはいっているがき
わめて少ない．赤褐色や灰黒色の縞状構造が発達す
る．

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３．おわりに

山形県内では，露頭に行かなくても多くの河床の礫で流紋岩や安山岩が採取できる．安山岩は第四紀の火山由来，流紋岩は先新第三紀基盤岩や下部・中部中新統に貫入している岩体が多数あるためである．一方，玄武岩を採取する場合は，竜山，下部中新統青沢層，中部中新統の本道寺層や草薙層に貫入している岩床などに限られる．
地域教材として火山岩を使用する場合は，身近なとことに産する安山岩と流紋岩を使用できると考えられる．

図１．今回取り上げた流紋岩体（デイサイト岩体含む）の位置．地質図は山形応用地質研究会（2016）の村山地
域使用．

いると考えられる．流紋岩の分布地域が高まりになっている．愛宕神社に向かう遊歩道沿いに流紋岩の露頭がある．流紋岩は白色塊状の岩相と，白色灰色の縞状構造の明瞭な岩相があり，どちらも 1mm 程度の大きさの石英，斜長石斑晶が入っている．
（２）盃山
大沢ほか（1987）では，輝石安山岩，山形応用地質研究会（2016）では流紋岩・デイサイトにしている．大きさ 2mm 程度の斜長石の斑晶が入っているが，輝石斑晶はない．顕微鏡観察から輝石安山岩のではなくデイサイトと考えられる．山形大橋下の馬見ヶ崎川右岸に露頭があり，板状摂理が発達している．
（３）千歳山中期中新世の成沢層に貫入した流紋岩体は，山形
盆地東側の三角山として，ランドマークになっている．北側の万松寺の入り口の露頭は白色塊状の流紋岩で，1mm 程度の大きさの石英斑晶（または石英が抜けた穴が多い）が見られる．千歳山北部から千歳山公園〜耕龍寺間の斜面には，著しく珪化した流紋岩が崖錐礫として見られる．
（４）馬見ヶ崎川上流
白亜紀の中粒および粗粒花崗岩を中期中新世の宝沢層が不整合に覆っており，花崗岩および宝沢層の両方に流紋岩が岩脈として貫入している（デイサイ
ト，安山岩岩脈もあり）．岩脈は NE-SW 方向，最大数10m の幅である．柱状節理が発達しているのが見られるものもある．主に淡緑灰色で，長径 3mm 以下の４．引用文献土門直子・大友幸子（2019）:「岩石教材園」を活用した火成岩のつくりの授業展開（特に流紋岩の判別結果,本講演予稿集
大沢あつし(禾農）・三村弘二・久保和也・広島俊
男・村田泰章（1987）：20 万分の１地質図幅「仙台」，地質調査所.
大友幸子・八木浩司・土井正路・土門直子（2018）:山形大学附属中学校岩石教材園の岩石分布
図,等高線図および岩石試料リストの作成,山形大学
紀要（教育科学）第 17 巻第 1 号,1－26.
大友幸子・土門直子・御子柴真澄（2019）:「火成岩のつくり」における流紋岩教材試料,山形大学紀要(教育科学)第 17 巻第 2 号,35－46.
大友幸子・奥山遥香・羽根田裕（2019）: 馬見ヶ崎川流域釈迦堂から小手沢川にかけての先新第三紀花崗岩類と貫入岩類の岩石記載．山形応用地質，第39号，89-93．
山形応用地質研究会（2016）：山形県地質図（１０万分の１）および説明書，4 枚＋42p.

98

2A-9
砂岩の間隙率と続成作用についての中学生のイメージ
How does student explain sandstone porosity and the diagenesis?

-泡はどこから湧いてくるのか？-Where the bubbles come from?
○高橋 修
Osamu TAKAHASHI
東京学芸大学 教育学部
Tokyo Gakugei University
e-mail: takahasi@u-gakugei.ac.jp
概要：中学校２年生を対象に，教科内容構成の観点から，砂粒のパッキングの状態に関する授業実践をおこなった．授業を受けた中学生の大半は，水を入れたコップに様々な地質年代の砂岩を沈め，出てくる気泡を観察することで，砂岩中の間隙の存在とその容積の差異に気づき，続成作用の進行と間隙の大きさの変化をリンクして考えることができた．さらに，砂岩と花崗岩のつくりの違いが引き起こす風化の素因についてもまとめることができた．
キーワード：中学生，続成作用，砂岩，間隙率，教科内容構成
間隙率（porosity）は，空隙率あるいは孔隙率とも呼ばれ，岩石や堆積物全体の容積のうちの空間（間隙）の割合をいう．仮に，構成するすべての粒子が同じ大きさの球体である場合，その間隙率は48％（単純立方格子構造）から 26％（面心立方格子構造）へとパッキングの状態により変化する．実際には，砂岩や泥岩などの堆積岩においては，さま
ざまな形・大きさの粒子が存在することや，圧密の程度，セメンテーションの進行などにより，続成作
用が進む過程で漸進的に間隙率は減少し，やがて緻密で固い堆積岩となる．
中学校学習指導要領においては，第２分野の「内容」のうち，「⑵大地の成り立ちと変化」の「ア−(ア)㋐身近な地形や地層，岩石の観察」が該当し，教科
書では，「…堆積物は，さらにその上に積み重なる
堆積物の重みでおし固められ，長い年月をかけてかたい岩石になる…れき，砂，泥がおし固められた
ものは，それぞれ，れき岩，砂岩，泥岩という（岡村ほか，2016）」という表現で続成作用と堆積岩についてふれられているが，粒子間に存在する間隙に関する記述は見られない．

１． はじめに砂岩には少なからず間隙（空隙）が存在する．イ
ンターネット上で地球科学の実践的な教材を紹介しているサイト www.earthlearningidea.com を眺めていたところ，砂岩と花崗岩をコップの水につけ，出てくる気泡の有無から，それらの岩石のつくりの違いを実感させるという児童・生徒向けの活動が紹介されていた（Rock detective–rocky clues
to the past）．たいへん簡単な実験だが，岩石標本を水につけて出てくる泡の量を観察するだけで，空気式比重計（ピクノメーター）や X 線 CT スキ
ャンなどの高価な実験装置を用いなくとも，その岩石中の間隙の大きさを，（かなり大雑把ではあるが）視覚的に知ることができる．
例えば，ここに白亜紀の砂岩があるとする．続成作用は不可逆的な反応であり，この砂岩が現在まで受けてきた続成作用の履歴を我々は容易には知ることができない．しかし，上述の手法を様々な地
質年代の砂岩に適用し，それらの結果を比較する
ことで，長い時間を要する続成作用の過程をイメージしやすくなり，続成作用に対する生徒の理解を深めることができるものと考えた．
本論では，地層や岩石の単元をすでに学んでいる中学校２年生を対象として，これまで得た知識（理解していること）をどう使うか，続成作用の進
行と間隙の大きさの変化をリンクして考え，説明できることを目標として実践をおこなった．

３． 授業の流れ

東京学芸大学附属小金井中学校２年生（計 272
名）には 2017 年 5 月 25 日および 2018 年 5 月 17日に，東京学芸大学附属世田谷中学校２年生（計152 名）には 2018 年 11 月 1 日に，それぞれについておよそ 60 分の授業として実践をおこなった．

２． 続成作用と間隙率99日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

表１ 授業の展開（概略）素と答えた生徒への聞き取りでは，「石灰岩に塩酸をかけた実験を思い出した」「砂岩が溶けたと思った」などと述べており，気泡が砂岩の間隙から出てきたものであるとは考えなかったようである．
(2) 設問 2，3 において中生代白亜紀，新生代新第三紀中新世，鮮新世の 3 つの砂岩中の砂粒の様
子を絵に描かせたところ，大半の生徒が，中生代の砂岩には間隙がなく，新生代のものには砂粒の間に隙間のある絵を描いていた．また，自由筆記では，地質時代を遡ると間隙が減ることに関して，「小さな粒子が隙間を埋めていく」「溶けたものが隙間を埋めていく」「粒子が変形して隙間がなくなる」といった，教科書には記述されてない続成作用の過程で起こっている現象について述べられており，
実際には目にすることのできない間隙の変化を想像できるようになったものと考えられる．しかし，「（砂粒は変形せず）空気だけが抜けていった」「（殻のように）岩石の外側が固まって空気が閉じ込められている」「南極の氷のように全体が固まって空気を閉じ込めてしまった」という回答も僅かにあり（4％，n=310），これらの生徒は，続成作用の理解を，単に堆積物が固結して硬い岩石になるという程度で終えてしまっているものと考える．
(3) さらに，設問４において，砂岩と花崗岩のつくりの比較から，岩石中の間隙がどのように風化に影響を与えるのか考察させた．ほとんどの生徒
から，「砂岩にくらべて花崗岩の間隙は少ないため，
花崗岩の方が風化に強い」あるいは「花崗岩は全く隙間のない組織をもっているので風化に強い」という回答が得られた．そのなかで，花崗岩がマグマの冷えて固まった火成岩であることをその理由として回答した生徒は，「等粒状組織」を回答したものを含めれば 42％と半数近くあり（n=310），授業で学んだ花崗岩の成因やつくりについての正しい理解をもとに考察されていた．

学習活動内容〇新生代新第三紀鮮新世の砂岩（約 300 万年前）を水の入ったコップに沈めると泡が出てきた［演示］（設問１）この気体は何ですか？

・石が溶けた・昔の空気○砂岩とはどんな堆積岩か解説する［知識・技能］
・砂岩には間隙が存在すること
・砂岩は砂粒が集まってできていること（設問２）空気はどんなふうに砂岩のなかに入っていたのでしょうか？絵に描いて下さい〇空気が，砂岩の中にどのように入っていたのかをグループごとに議論し，発表する［思考力・表現力・判断力］
・砂粒の間に閉じ込められていた〇次に，地質年代の異なる新生代新第三紀中新世（約 1000 万年前）と中生代白亜紀（約 1 億年前）の２種類の砂岩を用意し，これらの砂岩も順に水の入ったコップに沈める ［比較］・古い砂岩からは全く泡が出ない（設問３）それでは，中生代の砂岩の中の砂粒の様子を絵に描いて下さい〇グループごとに議論［思考力・表現力・判断力］〇一端，活動を止め，ペットボトルに砂をつめる演
示をおこない，中生代の砂岩のつくりを類推させる［演示］［思考力・表現力・判断力］
・古い砂岩ほど粒の間の隙間が小さくなる（設問４）砂岩と花崗岩のどちらがより風化に強いと考えますか〇花崗岩（深成岩）の学習を思い出し，砂岩とのつくりの違い（比較）から，どちらがより風化に強いかを考察する ［思考力・表現力・判断力］

４． 結果と考察(1) 水に沈めた砂岩から出てきた気体は何か？
表２ 出てきた気体についての回答（n=424）

空気

二酸化炭素

酸素

その他

51％

35％

8％

6％

引用文献

Earth Learning Idea (日本語版：澤口 隆・渡来めぐみ): Rock detective–rocky clues to the past.
http://www.earthlearningidea.com/PDF/Rock_detective.pdf, searched on 11 July 2019.
文部科学省（2018）：中学校学習指導要領（平成 29年公示）．東山書房，京都，329p．
岡村定矩・藤嶋 昭ほか 49 名（2016）：新しい科学，東京書籍，東京，270p．

設問１で，空気と回答した生徒は，全体の 51％（n=424）であった．その中には，「昔の空気が閉じ込められていた」と回答したものも数％あったが，いずれの回答も砂岩中に間隙が存在していることを理解していたものと考えられる．一方，二酸化炭

100

2A-10霞ヶ浦流域小野川を基軸とした河川学習
River learning based on the Ono River in the Kasumigaura basin
観測地を「点」，川を「線」，流域を「面」として捉える視点を導入してIntroduce a viewpoint that views the observation point as a “point” river as a “line” and a basin as a “surface”〇細田 直人 1，永吉 航 1，宮本 直樹 2
Naoto HOSODA1，Wataru NAGAYOSHI1，Naoki MIYAMOTO２
茨城県霞ケ浦環境科学センター１，茨城大学教育学部２
Ibaraki Kasumigaura Environmental Science Center１, Ibaraki University College of Education２
e-mail: n.hosoda@pref.ibaraki.lg.jp
概要：令和元年度より霞ケ浦環境科学センターでは，河川ガイドツアーを実施している．上流から下流まで川沿いを，水質調査や化石採取等をしながら巡り，観測地を「点」，それを結ぶ河川を「線」，
流域を「面」として捉える視点を導入する河川学習である．そこで，この学習を通して，参加者にどのような効果があるか分析した．その結果，参加者への実施後のインタビューの回答等から，参加者は，観測地と観測地のつながり，観測地と川の関係，川と関係させた流域の広がりを意識し，流域を俯瞰的，立体的に見ることができるようになった．
キーワード：小野川，河川学習，観測地，川，流域
１．はじめに全国各地で，河川環境学習が行われ，体験活動，
水質調査，生物調査など，様々なテーマのもと実施されている．しかし，これらの活動は，時間や条件の都合上，一地点での活動が多く，上流から下流までの河川のつながりを意識しづらい．そこで霞ケ浦環境科学センターでは，源流から河口までの河川ガイドツアーを実施した．これは，水質調査などの体験活動及び自然科学，歴史，地理など多様な視点からの説明を行う河川学習であり，観測地を，流域を「点」，小野川（詳細は後述する）を「線」「面」として捉えられるようにした学習である．しかし，どのような効果があるのかは，検証されていない．

３．霞ヶ浦流域の小野川
川井（1997）によると小野川（長さ 36.45km，流域面積 175.7km2）は，つくば市小野崎を水源とし，牛久市を流下する．その後，稲敷市の穀倉地帯を流下し霞ヶ浦に注ぐ．近年，上流域は住宅・宅地開発等により市街化が進んでいる．また，中下流域は低湿地で，かつて水害による被害も大きかったが，改修工事が行われ被害はない．現在，中下流域には住宅地，水田が広がる．
４．河川ガイドツアーの内容(1) 源流・上流・つくば市小野崎付近
参加者には，源流に到着するまでに，小野川の概要を説明した．特に，活動場所は川でつながることを意識するために流域地図を使用した．また，流域に関心を寄せるため，流域の湿地や生物について解説した．源流は，つくば市小野崎の湧水及び洞峰公園である．市中心部に位置し，ごく近くに市街地がある．源流から出た水はコンクリート製の用水路を通る．源流の川幅は約 50 ㎝，そこから 300m
程川辺を散策すると，この水路も約 2m の幅となり川幅の広がりを参加者は実感していた．水質調査
として，水の色，におい，透視度，パックテストによる COD，流域の様子の観察を行った．
ここでは，参加者は結果を記録するよう促し，中流，下流と比較検討するようにした．活動後，川沿いをバスで走行した．小野川は，つくば市南部で，掘割が作られ

２．研究の目的及び方法
観測地を「点」川を「線」流域を「面」として捉える視点を導入した河川学習を実施し，参加者にどのような効果があるか調査する．令和元年 6 月
23 日（日）に小野川において河川学習を実施した．
参加者は 32 名（大人 19 名，生徒 2 名，児童 9 名，
幼児 2 名）であった．その中で，回答が得られやすい大人から無作為に 8 名を抽出してインタビューを行い，その内容について分析する．さらに，参加者の活動中における発言内容の分析を行う．

101

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集「自分も子供も川や湖の存在を意識したことがありませんでした．多くの人が川や湖が大切な存在であると気づけばいいなと思います．上流に住んでいる自分が下流につながることを考え汚れたものを流さないようにしないといけないという気持ちも湧いてきました」という上流と下流のつながりを意識した内容となっていた．これは，一つの河川を線として捉えられるよう，河川沿いを走行し，講師が常にどこに河川があるか説明したことによって生じたと考えられる．サブグラフ
3 には「流域」「小野川」「水田」「坂」などの語のまとまりが見られた．これは，「流域の様子から坂を下ると小野川がある，ありそうであることがわかりました．坂があると水が流れ，貯まることを意識できるようになりました．ほかの川も周りは水田でした」「水田や湿地を見るとその中に川や用水路などがあるのかなと思うようになりました．坂を下ると水もその方向に流れていくということを初めて考えるようになりました」など水の流れる方向性や流域の土地利用に関する回答であることから，その地点だけでなく，俯瞰的な見方ができている．1 と 4 のサブグラフは，それぞれ「水質調査を初めて行ったこと」，「川は大切であること」に関する内容であったため本研究の目的に鑑み割愛した．
(2) 参加者の活動中における発言内容の分析
参加者は，中流において化石を採取した．その際，「この化石は河床の表面にあったのでここにあったものか，流れてきたものか」「この化石と阿見町島津にある化石は同じものか」という発言がなされた．これは，河川の縦断的な連続性，流域から地層へと立体的な見方による発言であると考えられる．

て，近くの稲荷川につながり，小野川上流域の河川の一部は牛久沼に流れることとなる．今回はこの分流地点について，写真や地図を用いて説明した．
(2) 中流・牛久市・岡見大橋付近
つくば市から牛久市に入り，ひたち野うしく駅方面から牛久駅方面に向かう途中には国道，県道
何れを通っても坂がある．坂を下ると川幅約 20mの小野川とその流域に水田が広がり，橋を渡ると再度坂を上り，市街地に入る．上記のように地形に関する説明を行い，水筋を意識できるようにした．
また，イタヤガイやカガミガイの化石を採取した．水中生物では，カゲロウ，ヌマエビ，スジエビ，ヨシノボリ，
ドブガイ（殻のみ）を採取した．ここでは，指標生物について説明し，地点による生物の変化について解説した。また，上流域と比較するため，水質調査を行った．COD 値は，5～6mg/L であり，上流よりも低かった．
観察調査終了後，明治時代，牛久地域に近代的な運輸手段が導入される以前は，小野川の水運が重要な役割を果たしていたこと（茨城県史編さん市町村史
部会，1975）など歴史的背景について説明した．
(3) 河口・稲敷市・新古渡橋付近
茨城百景に指定されている「古渡の湖畔」が小野川の河口である．到着するまでの過程において流域には水田が広がり，小野川は源流から河口まで
両岸の周囲は水田として土地利用されていることについて説明した．河幅は約 100m であり，源流，
中流と比較すると徐々に広がったことを感じられた．付近には，ホイホイ地蔵があり，十三塚とともに歴史的な場所である．河口周辺では，岸辺に茎が四角形のシソ科のシロネ，ヨシが群生し，観察した．
また，シロネには，ルリハムシが留まっていた．水質調査では，COD は，4mg/L という結果となり，下流，河口付近が測定した 3 地点の中で最も COD が低かった．

６．おわりに
観測地を「点」川を「線」流域を「面」として捉える視点を導入した河川学習を実施した．その結果，上流から下流までのつながり，視野を流域まで広げることができ，参加者は，流域を俯瞰的，立体的に見ることができるようになった．

５．結果と考察(1) 参加者へのインタビュー回答内容と分析
インタビューの回答内容について KHcodar3 の共起ネットワーク（樋口，2016）を使用して分析した．その結果，4 つのサブグラフが出現した．
サブグラフ 1 では，
「上流」
「下流」
「つながる」の語のまとまりが見て取れた．これは「水の流れる方向について考えられるようになりました．上流から下流に流れるということは，もし自分が汚れを流すと下流に人に迷惑がかかることになります．そういうことをしないようにしたいです」

引用文献
茨城県史編さん市町村史部会（1975）：茨城県史＝市町村編Ⅲ，536-538.
川井正一 茨城県土木部河川課（1997）：ふるさとの川と湖，茨城県立歴史館県史編さん室，5.
Koichi HIGUTI．2016．KH coder 3 Reference Manual，
50-53．

102

2A-11
移動式プラネタリウムを用いた
日周運動・年周運動の学習
Learning of diurnal and annual motion of stars using a portable planetarium
中学校理科における試行授業実施報告
A report on trial classes on science at a junior high-school○中西裕之 1，矢崎義直 2、下田治信 3、榊原 保志 4
Hiroyuki NAKANISHI1，Yoshinao YAZAKI2，Harunobu SHIMODA3，Yasushi SAKAKIBARA4
鹿児島大学１，東京農工大学 2，国分寺市立第四中学校 3，信州大学 4
Kagoshima University１，Tokyo University of Agriculture and Technology2，Kokubunji-city
fourth junior-high school3，Shinshu University4e-mail: hnakanis@sci.kagoshima-u.ac.jp１
概要：プラネタリウムは理科の天文分野において、生徒の実感を伴った理解を図る上で重要であるものの、移動時間の確保などの難しさから取り入れることが難しい。このような問題を解決する上で、学校の教室で使用できる移動式プラネタリウムは高い学習効果の期待できる教材である。中学校理科においてプラネタリウムを用いる利点が活かされる指導案を検討し、その試行授業を行なったので報告する。
キーワード： 地学教育，天文分野，理科教材，プラネタリウム，中学校
一昨年実施した小学校での試行授業について報告し、その有効性を示してきた。本稿では昨年度実施
した中学校理科での試行授業について報告する。

１． はじめに天球面における天体の位置は赤道座標系や黄道座標系、銀河座標系などの２次元座標で表すことができる。しかしながら、実際の天体観察では、東西南北あるいは前後左右という２次元的な情報に加え、仰角方向の情報が必要となるため、３次元的な理解が求められる。そのため教科書や黒板を使った２次元的な教材では、天球面上における天体の位置や運動を伝える上で難しさがある。
そこでプラネタリウムを小学校および中学校の理科で活用することは、天文分野の学習において生徒の理解を定着させるのに有効な手段である。
実際、たとえば平成２９年告示の中学校指導要領
解説の理科編では、「生徒の実感を伴った理解を図
るために、
（中略）
、プラネタリウム（中略）などの施設を活用することが考えられる」と述べられ、博物館や科学学習センターなどと連携することが推奨されている。一方で、平成２４年度中学校理科教育実態調査によると、実際に科学館等での学習の機会の回数を 0 回とする回答が 8 割程度あり、プ
ラネタリウムなどを活用している例は少ないという実態がある。
理科天文分野の学習においてプラネタリウムが重要であるにも関わらず実施できない状況を改善する上で、移動式プラネタリウムは注目に値する。
これは学校内での実施を可能とするため、科学館への移動を必要とせず授業時間数への影響が少な
いなどの利点がある。昨年度、榊原ほか(2018)は、

２． 移動式プラネタリウム
本試行授業で用いた移動式プラネタリウムは、
榊原ほか(2019)によって報告された手作りのプラ
ネタリウムである。
(1)投影用ドーム
厚み 60μm の白黒ポリオレフィンフィルムを用いて作成した直径 6m のエアドームを使用した。
使用前に予め換気扇２台を用いて送風してドームを膨らませ、使用中も送風を続けることで内圧を保つと同時に、ドーム内を継続して換気した。
(2)投影装置
魚眼レンズを接続したビデオプロジェクターを使用した。投影用の映像データは星空描画のソフト
ウェアと投影補正用のソフトウェアをインストー
ルしたラップトップ型コンピュータより出力した。
本試行授業では自作の星空描画ソフトウェアを使用し HIPPARCOS カタログの星を描画したが、一般に入手可能な Stellarium などのソフトウェアでも代用可能である。また投影補正用ソフトウェアには AMATERAS を使用した。
３．試行授業
前年度の小学校での試行授業に続き、中学校理科103

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集における有効性について検討することとした。そこで平成 29 年 11 月 29 日、東京都内公立 A 中学校の３年生４クラスに対して本試行授業を行なう機会を得た。
（１）事前準備
本試行授業を受けるまでの間に、生徒は大日本図書より出版された「新版 理科の世界３」を用いて地球の自転・公転および日周運動・年周運動について学習し、その後、ソフトウエア MITAKA を
インストールしたコンピュータを用いて、星や星

次に、時間を早送りし、天体の動きを観察し、どのような変化があるかについて発問した。このよ
うに星が日周運動によって北極星の周りに回転することを、方位・高度について体感しながら確認した。
次に年周運動について考えるため、全員に目を閉じてもらい、今が冬であること、スキー場に来ていることを想像するよう伝えた。投影機から360 度のスキー場の景色を投影した後に、目を開けるよう指示し、今は寒いスキー場に来ているよ座の日周運動、星や星座の季節変化についての学習を終える計画となっていた。
プラネタリウムを使うことが有効な単元について検討を重ね、学習指導案は「日周運動・年周運
動を学習した子供達が、実際の星空を見たときに、季節・時間・方位・高度と結びつけて考えられること」に主眼を置くこととした。最初の約１
０分間強を導入にあて、授業の前半約１５分を日周運動に、後半約１５分を年周運動に当て、最後の１０分弱をまとめの時間に当てるような授業計

うな感覚を持つよう話した。その上で、「これから寒い冬の日に夜を迎える」と話しながら星空を投影し、夜２０時にオリオン座がどの方位に見えるか探してもらった。続いて、同様に、桜の景色と春の夜空を見たとき、オリオン座がどこに見えるかを探すよう指示した。このように季節を通じて、同じ時間でも年周運動によって星座の見える
方角が変化することを確認した。
４．アンケート調査
受講した生徒に対し、移動式プラネタリウムを用いた試行授業の実施前と実施後にアンケートを行ない、日周運動と年周運動に関する生徒の理解力の変化や授業の難易度に関する調査を行なった。
例として「星が１ヶ月後の同じ時刻に、位置が変わって見える理由」について問うアンケートを、コ
ンピュータ シミュレーション利用の授業後に行なった際には、「公転」または「年周運動」と正しく答えた生徒の割合は約 6 割だったのに対し、プラネタリウム試行授業後に行なった際には正答率が約 7 割にまで上昇した。反復による効果はあるが、プラスの効果をもたらしていることが確認される。また「授業が楽しかったか」についてのアンケートでも、コンピュータ シミュレーション利用の授業後よりも、「楽しかった」と答えた割合が約8 割であったのに対し、プラネタリウム試行授業後には約 9 割に上昇しており、生徒にとって楽しめる内容になったことが分かる。

画と発問計画を立てた。
当日速やかにエアドームを膨らませることができるよう、試行授業前日にエアドームと機材を授業予定の普通教室より広い特別教室に搬入し、ドームの横に１クラス３５名前後が着席できる数のパイプ椅子を配置した。
（２）試行授業
試行授業当日、授業開始前にドームを膨らませ、投影機材を搬入した後、授業のリハーサルを行い、星座の見え方および投影する画像の位置や投影のタイミングなどを確認した。授業は２・３・５・６時間目の計４時間、実施した。
最初にワークシートを使って前時の振り返りを行い、東西南北の方位について体感を伴うよう指さししながら確認した。黒板にドーム内の座り方の配置を図示し、投影用のコンピュータを挟んで３列に並んで体育座りで座るよう指示した。
注意事項として、気分が悪くなった場合は遠慮なく教員に申し出て退出すること、地震等の緊急時には内側からガムテープに沿ってドームを壊して脱出すること、を伝えた。
プラネタリウムに入った後は、もう一度方位の確認を行い、カシオペア座を見つけるよう発問した。その後、北極星の位置、オリオン座などの星座がどこに見られるかの発問を続けた。

引用文献
文部科学省(2018)：「中学校学習指導要領 解説
理科編」
科学技術振興機構(2012)：「平成２４年度中学校
理科教育実態調査」
榊原ほか(2018): 地学教育学会 予稿集
榊原ほか(2019): 地学教育，投稿中

104

口頭発表予稿
大会第２日

105

C 会場

2C-1
高校「地学基礎」でのフィールドワークの実施
Practice of Fieldwork in the High-School Chigaku-kiso○米澤 正弘 1
Masahiro YONEZAWA1
渋谷教育学園幕張中学校･高等学校１
Makuhari Junior and Senior High School１
e-mail: my-yonezawa@y6.dion.ne.jp１

概要：発表者の勤務校は千葉市の幕張新都心に近く、東京湾の埋め立て地の真ん中にある．人工地層の上に立地し，周辺に露頭はほとんどない．そのような状況の中，高校「地学基礎」の授業でフィールド
ワークを実施した．都市部でのフィールドワークの例として，報告させていただく．
キーワード： 地学教育，高等学校，地学基礎，フィールドワーク，埋め立て地
望が出た→高２と高３で４単位分と，授業に多少余裕があったので実施する方向で検討(2)管理職に実施の可否を問うと，保護者宛文書を配布し保護者の承諾書を取れば可とのこと(3)実施日を授業日である９月第２週の水曜と金曜の午後と決め，保護者宛通知を配付(4)安全確保のため，両日とも発表者の他に２名の教員・職員に引率を依頼

１． はじめに高校地学分野におけるフィールドワークの重要性については，論を待たない．ただ高校現場での実施に当たっては，都市部における露頭の減少・安全性の問題等いくつも課題があり，実際に行うのはかな
り難しくなっている．例えば，「宮下(1999)」．
発表者の勤務校も大規模な埋め立て地の中にあり，フィールドワークを実施するには条件が良くない．
そこで，露頭のない都市部でもできるフィールドワ
ークを考え実施してみたので，報告させていただく．
ご意見をいただければ幸いである．

４．コースの作成(1)発表者が 2016 年に日本地質学会の「地質学雑誌」に発表した“千葉市の昔の海岸線を歩く”
をもとに作成(2)授業時間内(水と金の５・６限相当)での実施
なので，ほぼ２時間で回れるコースで考える(3)学校→[旧海岸線]→京成幕張駅→京成稲毛駅→稲毛公園[砂丘地形等]→稲毛陸橋[海食崖]→稲毛海岸３丁目[納涼台の移動]→稲毛
海岸駅→海浜幕張駅→学校 というコースとした

２． 勤務校の概要(1)沿革①1983 年，千葉市に男女共学の高校が開校②1986 年，中学校が開校(中高一貫校)(2)理科の教育課程①中１～高１は各学年４単位ずつ②高２から文理分けし，文系は４単位ずつ，理系は高２が６単位，高３が８単位(3)地学の教育課程①中学－中１のみ２単位で中学の全範囲を実施②高校－文系のみ高２・高３とも２単位で実施

３．実施までの経緯(1)2018 年１学期の高３，気候変動・海水準変動の授業で海岸段丘のでき方を講義．学校の近くにも海岸段丘があることを紹介→複数の生徒からフィールドワークに行きたいとの要

図１ 実施地域付近の地図と地形区分
白抜きが低地、他は台地(杉原：1,970 より)

106日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

６．事後アンケート(1)回収数 20 名分←翌週金曜日の授業がなかったため(2)結果－全体として好評であった全体の見学時間－大変良い 9,良い 6

５．フィールドワークの実施(1) 9／12(水)と 9／14(金)の午後に実施．参加
生徒数は両日合計で 31 名
(2) 生徒用資料(14 ページ分)を, ４．の(1)と同じ文献から作成(3)見学ポイントは，旧海岸線の位置，砂丘地形,
海食崖，埋め立てに伴う納涼台の移動の４つ．
(4)両日とも約 2 時間半を要してしまったが,事故なく終了．

説明の仕方－大変良い 12,良い 5
資料の内容－大変良い 11,良い 6
楽しかったか－大変 14,楽しかった 5
勉強になったか－大変 10,勉強になった 10
７．問題点(1)交通事故対策等安全確保のために,案内者以外に最低１名できれば２名の引率教員が必要．
フィールドワークに理解があり時間割が空いている教員の確保が大変である．

(2)都市部で交通量の激しい場所が多く，説明が聞きづらいと指摘があった←ハンドマイク等の使用が必要．
(3)2 時間の予定でコースを組んだが結局 2 時
間半かかってしまった．担任には了解済みで放課後行事が何もなければよいが，コースの再検討が必要かもしれない．
８．引用文献杉原重夫 (1970)：地理評，43, 703 - 718.
宮下 治 (1999)：地学教育，52, 63 - 71
文部科学省(2009)：高等学校学習指導要領解説理科編，232p
米澤正弘 (2016)：地質雑，122, 445 - 458.
図２ 稲毛陸橋付近の海食崖

図３ 稲毛公園の“根上がり松”－砂丘の砂が吹き飛ばされ，松の根がむき出しになったもの

107

2C-2
総合的な科目理科の変遷と必要性
Transition of comprehensive science subject and its necessity○久田 健一郎，植村 元裕，川端 慧，奈良井 舜，本間 龍之輔
Ken-ichiro HISADA，Motohiro UEMURA，Satoshi KAWABATA，Shun NARAI，
Ryunosuke HOMMA
筑波大学
University of Tsukuba
e-mail: hisadak@geol.tsukuba.ac.jp
概要：総合的な科目「理科」が誕生して 50 年が過ぎた．この間に社会は大きく変わり，当然のことながら総合的な科目「理科」に対する要請と評価は，学習指導要領の改訂ごとに大きく異なってきた．本
研究では，その変遷を「寄せ集め段階」「多様段階」「収束段階」に区分し，その変遷の背景を考察した．
予測困難な時代に突入する現在，「科学と人間生活」の重要性が一層高まることが考えられる．
キーワード： 総合的な理科，学習指導要領解説，科学と人間生活, 予測困難な時代
項が抽出にされた．
「多様段階」では，個性重視が謳われ，選択的志向が重視された．
「収束段階」では，日進月歩の科学技術と人間生活の関わりの理解が必須であるとされ，従来の考え方から一変し，「科学と人間生活」という新科目に収束された．

１． 背景
2019 年 5 月に CSERS 教科「理科」関連学会協議会
主催によるシンポジウム「新しい時代への理科教育～
これまでを振り返り，これからを展望する～」が開催され，これからの理科教育はどうあるべきかの討議が行われた．久田は「戦後生まれの「地学」のこれから」と題し私見を述べた（久田，2019）．すなわち，これまでの地学は，近代的な地球科学の発展に目が向けられてきたが，これからは地球規模の環境問題に対応する
ための視点が強く求められること，２）正しい自然観・
地球観の育成には地球システム論に立脚したサイクル概念が重要であること，３）地学未履修であっても「持続可能な発展」のためには，科目「総合化された理科」による学習が必須であること，を述べた．

３．まとめ
理科の社会的役割は計り知れない．理科は「持続可能な発展」のために，国民すべてに付与されるべき人類の知恵であり，その意味で「科学と人間生活」
は 5 番目の理科としてその重要性を増している．
４.引用文献久田健一郎（2019）: 戦後生まれの「地学」のこれから 11-16 第 24 回教科「理科」関連学会協議会(CSERS)シンポジウム講演要旨集
文部省（1972）: 高等学校学習指導要領解説 理科
編理数編 218pp 東京書籍
文部省（1979）: 高等学校学習指導要領解説 理科
編理数編 135pp 実教出版
文部省（1989）: 高等学校学習指導要領解説 理科
編理数編 286pp 実教出版
文部省（1999）: 高等学校学習指導要領解説 理科
編理数編 310pp 大日本図書
文部科学省（2009）: 高等学校学習指導要領解説
理科編理数編 232pp 実教出版
文部科学省（2018）: 高等学校学習指導要領（平成30 年告示）解説 理科編理数編 368pp 実教
出版

一方，文部省（文部科学省）は 72 年以降ほぼ 10
年ごとに学習指導要領を改訂してきた；「基礎理科」「理科Ⅰ・Ⅱ」「総合理科」「理科基礎・理科総合 A・
B」「科学と人間生活」など．この変遷はその時々の社会を反映していると考えられる．本研究では，高等学校学習指導要領解説をもとに，その変遷内容を検討し，これからの理科の方向性を考察した．
２． 高等学校学習指導要領解説に見る「総合化された理科の分析と結果
表 1 に高等学校学指導要領の改訂の要点や理科の組織，総合化された理科の目標などを書き出した．その結果，過去 6 回の改訂で総合化された理科は，「寄せ集め段階」「多様段階」「収束段階」ともいえる区分が可能であることがわかった．
「寄せ集め段階」とは，物化生地からそれぞれの基本的事項を集めたに過ぎない．ほとんど脈絡なく基礎事

108日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

表 1 高等学校学習指導要領解説にみる総合的な理科の変遷 （文部省（1972、1979）；文部科学省（1989，1999，2009，2018）に基づいて作成）
寄せ集め型
1972（昭和47年）

趣（
改
旨
訂
等
の
）経
緯
・

理
科
の
組
織
す生
す
べ徒
べ
きが
て
科履
の
目修

〇
〇
の
性
格

○
○
の
目
標

○
○
の
内
容
と
取
扱
い

◇
◇
の
性
格

◇
◇
の
目
標

◇
◇
取
の
扱
内
い
容
と

1989年（平成元年）

収束型
1999年（平成11年）

わが国の経済・社会・文化等の進展 物質的な豊かさ 情報化、国際化、価及び状況の変化はめざましい
値観の多様化、核家族化、高齢化など① 心豊かな人間の形成 ②自己教育力の育成 ③基礎・基本の重視と個性を生かす教育の充実 ④文化と伝統の尊重と国際理解の推進

総
説

改
訂
の
要
点

多様型
1979（昭和54年）

2009年（平成21年）

2018年（平成30年）

国際化、情報化や、科学技術の発 「生きる力」をはぐくむ PISA調査の Society5.0と呼ばれる新たな時代
展、環境問題への関心の高まり、少 読解力や記述式問題、知識・技能を活 予測困難な時代
子高齢社会の到来①日本人とし 用する問題に課題ての自覚を育成 ②自ら学び、自ら考える力を育成 ③ゆとりのある教育活動を展開する中で、個性を生かす教育を充実 ④各学校が特色ある教育、学校づくりを進めること高等学校への進学率の急激な上昇 １）高等学校への進学率の引続き上 ① 選択科目を一層増やすものとする （１）生徒がじっくりと考えることがで （１）探究的な学習活動をより一層充実育成を目指す資質・能力の明確（85％）
最近の自然科学と科学 昇 ２）教育の一貫性、内容の精②理科は日常生活から遊離したものと きるゆとりある教育課程を編成する （２）基礎的な科学的要素を幅広 化 「主体的・対話的で深い学技術のめざましい進歩
新しい時 選、ゆとり、充実した学校生活
いう印象を与え、理科離れという問題（２）履修科目の選択幅を広げる
く養い、科学に対する関心をもち続ける び」の実現に向けた授業改善（以代に対処しうる柔軟な思考力や新し ３）めざましい進歩、柔軟な思考力、 日常生活とのかかわりや科学技術の応 （３）柔軟な思考力、創造的な能力 態度を育てる （３）今日の科学や科学 上基本方針） 理科で育成を目指
い進歩を生みだす創造的な能力の 創造的な能力の育成、精選集約用にかかわる側面重視 ③ 探究活動 の育成
技術の発展はめざましく、急速な進展 す資質・能力を育成する観点から、育成 （1）教科の目標を改めたことの重視に伴って変化した内容について、その 理科の見方・考え方を働かせ、見通（2）「基礎理科」を新設し、各科目を変化に対応できるよう学習内容を見直 しをもって観察、実験を行うことなど
ⅠおよびⅡに分けたこと
すを通して、自然の事物・現象について科学的に探究する学習を充実。
理科を学ぶことの意義や有用性の実感及び理科への関心を高める観点から、日常生活や社会との関連を重視。

基礎理科（6）「理科Ⅰ」（4）「理科Ⅱ」（2）

総合理科（4）○△Ⅰ（3） ○△Ⅱ（3）○△（4）○△ⅠA（2） ○△ⅠB（4） ○△Ⅱ（2） ○△Ⅰ（3） ○△Ⅱ（3）「理科基礎」（2） 「理科総合A」（2）「理科総合B」（2）「科学と人間生活」（2）「理科課題研究」 「科学と人間生活」（2）（1）
〇△基礎（2） ○△（4）基礎理科または○△Ⅰのうちか２2
科目

理科Ⅰ

総合理科、○△ⅠA又は○△ⅠBの5区 理科基礎、理科総合A、理科総合
分から2区分にわたって2科目
B、○△Ⅰのうち2科目

科学と人間生活、〇△基礎のうち科学 科学と人間生活、〇△基礎のうち科と人間生活を含む2科目、又は、〇△ 学と人間生活を含む2科目、又は、基礎のうちから3科目〇△基礎のうちから3科目〇△基礎（2） ○△（4）

総合的な立場で自然の事物・現象 理科Ⅰ（１）国民的教養として必 （1）人間の生存に関する事項や物質や 理科基礎 （１）科学的な知識や理 科学と人間生活 (1) 身近な具体例に （1）科学的に探究するために必要なを探究させ、自然科学に関するいく 要な自然科学的な知識や理解
エネルギーに関する基礎的・基本的事 解に関する基礎的・基本的な内容 ついて，生徒自らが観察，実験 (2) 「科 資質・能力を育成し，科学に対するつかの基本的な科学概念の理解を （２）中学校理科と高等学校の選択 項 （2）自然界の事物や現象から抽出さ から構成 （２）内容を精選 科学の 学技術の発展」，「人間生活の中の科 興味・関心を高める。(2) 「科学技術図り、自然についての幅広い見方・ の理科の各科目の間 （３）観察や れた基礎的・基本的事項 ③「自然の探 発展に大きく関連した事項 （３）時 学」，「これからの科学と人間生活」の３ の発展」，「人間生活の中の科学」，
考え方や科学の方法を習得させ、 実験を通して基本的な科学概念の 究」の手法を体験し、科学の方法を習得 代とともに科学技術が進歩し、科学 つの大項目から構成 (3) 科学技術が 「これからの科学と人間生活」の三
創造的な能力を育てる科目である。 形成と科学の方法の習得 （４）自然 （４）「多様性と共通性の概念を形成」
に対する認識が深まってきたことを 進歩して人間生活を豊かで便利にして つの大項目 (3) 科学技術が不可欠
環境に関する科学的な認識や理解 「変化」「平衡」「相互作用」の概念につ 学ぶ構成 （４）自然には未だ多くの きたことや，人間生活に科学技術が不 であること (4)「光や熱の科学」，
を得させるような内容
いての理解 「エネルギー」の概念の追 解明されていない課題があること可欠であること (4) 「光や熱の科「物質の科学」，「生命の科加 （５）資源・エネルギーに対する理解 どのように現在及びこれからの社会 学」，「物質の科学」，「生命の科 学」，「宇宙や地球の科学」の四の深化 科学技術の開発における留意 に向けて展開 （５）「物質とエネル 学」，「宇宙や地球の科学」の４つ つの中項目（5）適切な課題を設定し点 （６） 「課題研究」 ア特定の事象に ギー」「生命と環境」「宇宙と地球」な の中項目 (5) 将来において影響を及 て学習
関する観察、実験、イ自然環境につい どの中から適切な課題を設定
ぼすであろう自然や科学技術に関連しての調査 ウ科学の歴史における実験た問題等について，適切な課題を設定
例の研究
して学習

目標（1）自然の事物・現象の中から 自然界にみられる物体の運動、物
物理、化学、生物、地学にかたよる 質の変化、進化及び平衡についてことなく、問題を見いだし、解決し、 観察、実験などを行い、原理・法則
科学の方法を習得させ、創造的な を理解させるとともに、自然と人間能力を育てる 目標（2）基本的な科 生活との関係を認識させる。
学概念や原理・方法の中のいくつかを取り上げ、理解させ、自然の事象に対する能力を伸ばすことと、分析的に調べたり、総合的に考察したりする能力と態度を養う 目標（3）自然科学と人類の福祉のかかわり
あいの理解を深め、自然科学が、その向上に役立つものである

自然に対する総合的な見方や考え方を 科学と人間生活とのかかわり、自 自然と人間生活とのかかわり及び科 (1) 観察，実験などに関する技能を養うとともに自然の事物・事象について 然の探究・解明や科学の発展の過 学技術が人間生活に果たしてきた役割 身に付けるようにする。
理解を図り、人間と自然のかかわりに 程について、観察、実験などを通し について，身近な事物・現象に関する (2) 科学的に探究する力を養う。
ついて認識させる。
て理解させ、科学に対する興味・関 観察，実験などを通して理解させ，科 (3) 科学に対する興味・関心を高め
心を高めるとともに、科学的な見方 学的な見方や考え方を養うとともに，科 る。
や考え方を養う。
学に対する興味・関心を高める。

（1）光 （2）エネルギー （3）物質の （１）力とエネルギー （２）物質の構
構成 （4）物質の反応 （5）万有引 成と変化 （３）進化 （４）自然界の力と太陽系 （6）地球の構成 （7） 平衡 （５）人間と自然
生命と物質「（1）自然の探究」「（２）自然界とその変 （１）科学の始まり （２）自然の探究と ＊＊エ宇宙や地球の科学＊＊(ｴ) 宇宙や地球の科学化」「（３）人間と自然」「（４）課題研究」の 科学の発展 科学の著しい発展を(ｱ) 身近な天体と太陽系における地球 ㋐ 太陽と地球
四つの大項目単なる物理、化学、生 促した事例として 「ア物質の成り立 太陽や月などの身近に見られる天体と 天体に関する観察，実験などを行
物、地学の寄せ集めではない総合的 ち」「イ生命を探る」「ウエネルギーの 人間生活とのかかわり，太陽系におけ い，太陽などの身近に見られる天体な理科考え方」「エ宇宙・地球を探る」（ア） る地球について理解すること。
の運動や太陽の放射エネルギーに
天動説と地動説 （イ）プレートテクト (ｲ) 身近な自然景観と自然災害
ついて，人間生活と関連付けて理ニクス（３）科学の課題とこれからの 身近な自然景観の成り立ちと自然災害 解すること。
人間生活について，太陽の放射エネルギーによ ㋑ 自然景観と自然災害
る作用や地球内部のエネルギーによる 自然景観と自然災害に関する観変動と関連付けて理解すること。
察，実験などを行い，身近な自然景
観の成り立ちと自然災害について，
人間生活と関連付けて理解すること。

理科Ⅱ
特定の事象についての観察、実験、自然環境についての調査、科学の歴史的事例についての課題を設定し、その中から生徒が自由に選び、その課題を自発的に解決していけるような新しい性格の科目

理科総合A エネルギーの考え方と 理科課題研究 生徒自らが科学に関物質の成り立ちを中心とした視点で する課題を設定し，探究活動などで用自然を総合的にとらえる基礎的な能 いた探究の方法を活用して個人又はグ力を養うことをねらう
ループで研究を行わせ，科学的に探究する能力と態度を育てるとともに，創造的な思考力を養うことを意図した科
目

自然界ににみられる事物・現象や科学の歴史的事例などについて課題を設け、それらの探究を通して科学の方法を習得させ、問題解決の能力を養う。

自然の事物・現象に関する観察、実 科学に関する課題を設定し，観察，実験などを通して、エネルギーと物質 験などを通して研究を行い，科学的にの成り立ちを中心に、「自然の事 探究する能力と態度を育てるとともに，物・現象について理解させると 創造性の基礎を培う。
ともに、人間と自然のかかわりについて考察させ、自然に対する総合的な見方や考え方を養う。」＊（１）特定の事象についての観察、実験 （２）自然環境についての調査（３）科学の歴史的事例についての研究（１）自然の探究 （２）資源・エネル (1) 特定の自然の事物・現象に関する
ギーと人間生活（３）物質と人間生活 研究（４）科学技術の進歩と人間生活(2) 先端科学や学際的領域に関する研究(3) 自然環境の調査に基づく研究(4) 科学を発展させた実験に関する研
究

□
性
□
格
の

理科総合B 生物とそれを取り巻く環境を中心に自然を総合的にとらえる基礎的な能力を養うことをねらう

□
目
□
標
の

自然の事物・現象に関する観察、実験などを通して、生物とそれを取り巻く環境を中心に、「＊」

□
と
□
取
の
扱
内
い
容

（１）自然の探究 （２）生命と地球の移り変わり（３）多様な生物と自然のつり合い（４）人間の活動と地球環境
の変化

109

＊同文 ＊＊地学分野のみ記述

2C-3
室戸高校におけるジオパークを活用した学習例
An Example of Education Program at Muroto High School Inspired by Geopark Idea
高 校 生 が 地 域 の 遺 産 を守 るため に行 った取 り組 み についてHigh School Students Working on a Project to Conserve Local Heritage○高橋唯 1
Yui TAKAHASHI1
室戸ジオパーク推進協議会１
Muroto Geopark Promotion Committee１
e-mail: y.takahashi.geol@muroto-geo.jp１
概要：室戸ユネスコ世界ジオパークでは高等学校と連携して ESD の視点を重視した学習活動「ジオパーク学」を行っている．「ジオパーク学」では生徒自身が地域に対してアクションを行うことで，試行錯誤しながらジオパークの課題にアプローチしてゆく．2018 年度はジオパークの地質遺産を市の文化財に申請することで保全に貢献したグループがある．この生徒たちの活動とそれを通しての成長について紹介していく．
キーワード：	
  高等学校，ジオパーク学習， 地質遺産，文化財
長で，室戸ジオパークについての理解を深めた．2，
3 学期はこれまでに学習したことに基づき，室戸ジオパークが抱える課題について生徒たち自身が考えて，その課題について試行錯誤しながらアプ
ローチを行い，その成果を最後に発表するという「ジオパーク学」の一つの特徴として形で行った．
言えるのは，指導者はあくまで生徒たちをサポートすることで、生徒たち自身が地域に対してアクションしていくことである．そのため，生徒は高い自由度と協同性の中で学習している．	
 １． 室戸高校の「ジオパーク学」
室戸ユネスコ世界ジオパーク（以下，室戸ジオ
パークとする）は高知県東部の太平洋に突き出す
室戸半島先端に位置し，室戸市の市域に一致する．
室戸市内には現在 1 校のみの高等学校，室戸高校がある．室戸高校は 1946 年（昭和 21 年）に創立した県立高校であり，1960 年代には生徒数は 800
名ほどであったが，現在は 100 名にも満たない．
室戸高校は 2007 年に（平成 9 年）に高知県内初の総合学科高校となり，室戸高校は特色のある学校づくりの一環として、ジオパーク学習を取り入れ，
現在は 1 年次に「室戸学」及び，2 年次に選択授業として「ジオパーク学」が設置されている．	
 本報告では，2018 年度の「ジオパーク学」につ「ジオパーク学」は 2 年次に週 2いて紹介を行う．
時間を通年で行う授業であり，学習目標は「世界ジオパークや自然，歴史・文化遺産，地場産業について学び，その資源を最大限活用することによる地域の活性化についての方法を学ぶ．地域を調査・観察する力，資源の活用方法を企画する力，
企画したものを社会に伝えるプレゼンテーション「ジオの力を取得できるようにする」ことである．
パーク学」のコンテンツは，新しい試みや昨年の反省点からの改変等が加わって毎年変化している．
教員とジオパーク専門員が協力して指導にあたっている．2018 年度の「ジオパーク学」では，1 学期
は 1 年次に学習した室戸ジオパークの概要や理念，
室戸ジオパークと関わりのある地域の協力者の活動や地域に対する思いを学習する「室戸学」の延２． 「ジオパーク学」における実践例
2018 年度における「ジオパーク学」の課題は，
広報活動，研究活動，ツアー企画，保全活動で，生徒には感心のある活動を選んでもらった．その中で，今回は保全活動班の活動についての報告である．保全活動班の生徒たちには，室戸ジオパー
クが保全について抱えるいくつかの問題の中から，自由に選んでもらったものが深海に生息する貝化石に関する保全だった．この貝の化石が含まれる
岩石は室戸阿南海岸国定公園エリアに含まれ，自然の風景地として保護されている．しかしながら，あくまで国定公園の領域に含まれるだけであって，化石自体が守られているわけではなかった．本実
践は生徒の一人が，「じゃあ、自分たちで（化石を守るための）法律を作っちゃえ」と言ったところ
からの出発である．このように書くと，主体性があって積極的な生徒たちのように感じられるが，

110

	
 
	
 

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集	
 ジオパーク学のスタート当初は全くそんなことはなかった．	
 地域の遺産のルールに関することなので，「まずは市役所の生涯学習課に相談してみてはどうか」，と専門員が助言を行った．生徒たちは長い時間をかけて，電話で話すための原稿を作った．身近な知人以外とほとんど積極的に関わってこなかった
生徒たちは，知らない人とコミュニケーションをとることにためらいがある．それでも生徒たちは市役所の職員にアポイントメントを取り，話を聞く機会を得た．市役所の職員は，生徒たちからの経緯を聞いて，文化財に申請をしてはどうかと提案してくださった．その際に，申請書の書き方についても丁寧に細かく教えてくださったものの，生徒たちからは質問等がなかった．それに見かねた教員が「ここは聞いておかなくて良いの」と生徒たちに尋ねると，生徒たちは「聞きたいです」と返事をしており，指導者を挟んでの生徒・市役
所職員のやり取りのような形になっていた．
生徒たちの活動の姿勢が少しずつ変化してきたのは，申請書を作成するために調べ学習をしてい「何となた過程である．後の生徒たちの感想では，
くそこにあるものでも，調べたらすごいものだったということに感動した」，「これからも知らないことを調べようと思った」とあるように，生徒た
ち自身が自分たちのやっていることに価値や楽しみを見出していた．そして，生徒たちは申請書作
成には直接の関係のない情報まで調べて，協力して申請書を作成したのである．文献の調べ方や細かい専門用語については専門員が助言を行ったが，申請書の内容に関しては生徒たちに任せた．その後，市役所の職員に問題無いか確認していただき，いくつもの指摘をもらったのである．その後も繰り返し指摘をもらい，生徒たちはこれを役割分担しながら修正し，学年末の発表会の準備を行った．
生徒たちが申請書の提出を終えたのは，発表会の直前である．
「ジオパーク学」の発表会は 2 月に室戸世界ジ
オパークセンターで行われた．そこは生徒たちがそれぞれの活動を地域の住民に向けて発表する場となっており，発表中の生徒たちはやや緊張した様子であった．発表を聞いた住民からは「学習されたことは素晴らしい．文化財という視点は良い挑戦だと思います」，「背景をきちんと整理した上で，有効性のある方策を実行できました．高校生の活動として非常に優れている」といったコメン
トが寄せられ，生徒たちも自分のやってきたことに自信が持てた様子だった．

	
 ３． 生徒たちの世界の広がり「ジオパーク学」スタート当初は，生徒たちは受動的であり，生徒たちは自己肯定的が低かったように思える．そして，申請書作成という目標のもと調べ学習を進めているうちに，生徒たちは調べること自体の重要性や楽しさに価値を見出してきた．申請書も繰り返し市役所職員の助言で書き直したことにより，生徒たちにとって決して親しくない大人である市役所の職員の方でも，頑張った生徒たちを認めて何度も優しく教えてくれる存
在として意識されたようである．例えば、生徒の一人はその市役所の職員を「将来の目標にしたい」と言っている．そして，地域の住民から活動を高く評価をされ，生徒たちは自分たちのやってきた
ことに対して肯定感を抱くようになった．
	
  発表会の後日，専門員が「もう少し大きい場で発表してみたい？」と生徒たちに尋ねたところ，生徒たちは発表に対して意欲的であった．そのため，JpGU 2019 の高校生セッションにおいてポスター発表の機会を設けたのである．生徒たちはとても緊張した様子であったが，初めて出会う教
育関係者や研究者にも自分たちの活動をある程度「聞の自信をもって話すことができた．発表後にはいてくれている人も，すごく頷きながら聞いてく
れて，理解してくれたのが嬉しかった」，「聞かれた質問に上手に答えられなかったのが悔しい」，「第三者からの意見はとても参考になった」，など「ジオパーク学」開講当初からは考えられない感想が生徒たちから出てきた．特に驚いたものでは，「ジオパークをどう生かすか考えたい」という，
マネジメントの視点を含む感想もあった．
	  このように生徒たちは「ジオパーク学」を通して答えの無い課題を，自分たちで考え，アプロー
チすることで，主体性や協働性が培われながら生徒たち自身の世界が大きく広がった．生徒たちは「ジオパーク学」以外の様々な活動にも積極的に取り組むようになり，例えば，ジオパークの再審査においてのプレゼンや、SDGs イベントでのパネラー等を積極的に引き受けてくれるようになっ
た．

111

2C-4
岩手県産を主体とする示準化石を用いた授業実践
Class practice mainly using the index fossil produced in Iwate Prefecture○小野寺 弘幸 1
Hiroyuki ONODERA1
盛岡市立高等学校１
Morioka City High School１
e-mail: ptf17-onodera-hiroyuki@iwate-ed.jp １
地域教材を活用した授業を実践すると，生徒の興味関心が高まり主体的で深い学びを促す．岩手県は，多様な地質時代の地層が分布しており，各年代の示準化石が産出する恵まれた地域である．教科書に掲載されている示準化石のうち，約半分は岩手県で産出する．また，岩手県の地質は，地質年代の異なる
3 つの地質帯に大まかに区分することができる．この大区分を，岩手県産の示準化石を用いて行い，大地の成り立ちの理解を高める授業を実践した．
キーワード： 地学教育，地域教材，古生物，示準化石，地質帯，授業実践
表 1 教科書に掲載されている化石と所有状況

１． 地域教材の重要性と課題
地学の魅力の一つは，地域にある自然を実際に観察することができる点である．小野寺（2017）では，実物の地域教材により教科書の内容と地域の自然が結びついていることを，実感を伴って理解することが重要であり，教科書等の図や映像などの間接的な教材を提示した説明よりも興味関心が高まり，教育効果が大きいことを報告した．
しかし，実際は露頭が近くに存在せず，予算も時
間も人手もなく，授業における野外観察が困難である場合が多い．それを解決する方法として，指導者が観察する物を採集し，教室に持ち込んで実践することが考えられる（例えば岩石や地層のはぎ取り標本，化石など）．相場・小林(2008)によると，地層における指導では野外観察の方が，教育効果が高かったのに対し，化石を室内に持ち込んで行う指導では野外と室内ではほとんど変わらないことを報告した．
学校現場では，通常，示準化石は購入しないと存在しないし，予算的にも多種の示準化石を数多く所有している学校は少ないと思われる．ましてや，地元産の示準化石は容易に手に入らず，実物を提示できない学校も多いと考えられる．
２． 地域の示準化石の活用
岩手県では，約５億年前までの地層が見られ，各地質時代の示準化石も多く産出する. 教員に採用されて以来，数多くの野外巡検に参加して採集してきた．採集した示準化石が多くなってくると，岩手県産の示準化石を活用して授業展開ができないかと考えるようになった．本校で使用している教科書（啓林館）によれば，地学基礎で扱う示準化石は約 35 個であった．それらの所有状況を表 1 にま

No

地質時代

化石
ストロマトライト

個人

1

購入

2

縞状鉄鉱

個人

2

購入

縞状鉄鉱（※１：デボン紀）

個人

10

採集

3

先カンブリア代

4

エディアカラ生物群

5

バージェス動物群(アノマロカリス,オパビニア)

6

甲冑魚

7

三葉虫

個人

3

採集

8

サンゴ

個人

2

譲渡

学校

1

購入

9

※２：コノドント（無顎魚類）

10

筆石

11

リニア・クックソニア（シダ植物）

12
13

古生代

イクチオステガ
アルカエオプテリス（裸子植物）

14※２：リンボク

15

ロボク

16

フウインボク17

単弓類（エダフォサウルス）

18

フズリナ

個人

10

採集

19

腕足動物（スピリファー）

個人

10

採集

20

ウミユリ（主に茎部）

個人

10

採集

21

恐竜（の歯）

22

アンモナイト

個人

10

採集

23

モノチス

学校

1

購入

イチョウ（裸子植物）

学校

1

購入

24
25

中生代

始祖鳥

26

放散中

個人

無数

寄贈

27

ベレムナイト

個人

5

採集

28

※２：イノセイラムス

29

トリゴニア

個人

1

採集

30

カヘイ石（ヌンムリテス）

学校

1

購入

31

デスモスチルスの歯採集

32

メタセコイア（被子植物）

個人

10

ブナ（被子植物）

個人

10

採集

34

ビカリア

個人

5

購入

35

ナウマン象の歯

個人

1

購入

36
マンモスの歯個人・灰色部は、岩手県内で採集困難な化石・※１：地質時代は異なるが、岩手県産で採集可能な化石・※２：未所有で採集したい化石

1

購入

33

112

所有者 数量 入手方法

1

新生代

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
とめた．岩手県から産出しないもの，および採集が困難なものは購入もしくは借用するとして，約半分の示準化石は地元のものでそろえることが可能である．示
準化石本来の定義である，地質時代を決めるという意
味を利用して，岩手県の地質帯 3 区分を示準化石の活用によってできないか検討した．

化石が産出した市町村にマジックで着色する作業を行った．各班の OHP シートを重ね合わせると，見事に 3 つの地質帯に色分けされた白地図ができた（図 2）．結論では，A2 判の岩手県地質図に，示準化石の産地を丸シールで示し，大まかに 3 つの地質帯に区分できることを確認した．
生徒の感想には，「身近な問題だと興味が深まる」，「映像以外にもペアワークなどで記憶に残る」，「実物に触れると理解が深まり興味を増す」などの記述があり，興味関心を高めるのに，地域教材が有効であることが確認できた．

３． 県産示準化石を活用した地質帯の区分
岩手県は，大きく区分すると 3 つの地質帯に区分することができる．主に古生代の地層が多い南部北上帯，中生代ジュラ紀付加体を主体とする北部北上帯，そして，主に新生代の地質が多い，奥羽山脈と北上山地に挟まれた北上低地帯である．当然ではあるが，地質帯に合致するように示準化石も分布していることが確認できた．
示準化石の観察は，先カンブリア代・古生代・中生代・新生代と，各地質時代を学習した時に，すでに行っていたので，本実践は古生物分野のまとめの実習として実施した．対象としたのは 4 クラス
で，古生代・中生代・新生代の示準化石を組み合わせたセットを各班に配布した．しかし，一度しか見ていない化石を全て覚えている生徒は少ない．一緒に県産示準化石の写真や解説を掲載した資料を配布しフォローした．そこには，岩手県内における産地（市町村名）を示し，同定作業と産地の確認作業を短時間で行いやすくできるように工夫した（図 1）．

北部北上帯の地質年代

主に、中生代北上低地帯の地質年代
主に、新生代南部北上帯の地質年代
主に、古生代図 2 岩手県の 3 つの地質帯
４． 今後の改善点（１）実習の汎用性
今回のような実習は採集するのに時間を要し，専門性がないと実施は難しいと考える．岩手県内の地学基礎の履修率は約46％である（2015 年調査）．
しかしながら，
地学教員の人数は20 名しかいない．
多くの高校では，地学を専門としない教員が地学基礎を担当している状況である．そのため，授業指導案や実習プリントなどを作製し，地学専門ではない教員でも実施が可能になるように整備し，各学校に配布される理科部会誌などに掲載する必要性がある．
（２）示準化石の保有数
現在，岩手県で採集可能な示準化石のうち，未採集のものを表１に示した．特に，リンボク，コノド
ント，イノセラムスを採集し用意することができれば，より精度の高い地質区分が可能である．岩手県産の示準化石を充実させ，大地の成り立ちの理解向上を図りたい．

図 1 県産示準化石の同定資料

引用文献
小野寺弘幸（2017）：平成 29 年度全国地学教育研究
大会予稿集，43-44
相場博明・小林まり子（2008）：地学教育，141-155

透明な OHP シートに岩手県の白地図を印刷し，古生代＝赤，中生代＝緑，新生代＝青として，示準

113

2C-5
高校生が出遭った「2018 年大阪府北部の地震」
High school students met“The Earthquake in northern Osaka Prefecture 2018”

和田 充弘
Mitsuhiro WADA
大阪府立桜塚高等学校
Osaka Prefectural Sakurazuka Senior High School
e-mail: juukou.wada@nifty.com
概要：高等学校では「地学基礎」で，地震の発生をはじめその仕組みを学ぶとともに，日本の自然環境の項目でも地震とその災害について学ぶ。2018 年 6 月に発生した大阪府北部の地震は、登校途中の高校生たちを直撃した。遭遇した高校生たちがどう感じ，何を考えたか，震源に近く軽微な被害もあった高校で全校生徒に実施したアンケートから，高校生にとっての地震と，その災害からの「学び」について考察する。
キーワード： 2018 年大阪府北部の地震，全校アンケート，アンケート結果の利用，答の一部を紹介し，防災・減災に関して説明を充実させることができたと思う。
自分が体験するというのは特別な例だが，日本列島で発生し大きな話題になった「自然災害」のあったとき，生徒に感想・意見をアンケート形式や自由記述で回収することは効果的だと感じた。その集計したものをフィードバックし，もう一度考え話し合う機会をつくることが，今後彼らが「災害」に遭遇した際に自ら考え行動することへの助けになると思われるからだ。

１． はじめに2018 年 6 月 18 日大阪府の北部でＭ6.1 の地震が発生した。ブロック塀の倒壊で小学年生の女子児
童，他に自宅での高齢の方など計 6 名の犠牲者，462 名の負傷者，多くの建物にも被害があった。
筆者の勤務している大阪府立桜塚高等学校は，
大阪府北部の豊中市に位置している。筆者自身が，
この地震発生を通勤途中の阪急梅田駅で発車前の電車内で迎えた。
（当初慌てて南海トラフの地震では…と。すぐ，地震の揺れと緊急地震速報がほぼ同時であったことから震源が近いと気づいたが…）
生徒たちも，早く登校していた生徒は学校で，多くの生徒が登校途中で地震に遭遇した。

３．アンケートの回答結果と考察
アンケートで生徒たちに問うた主な項目と回答の一部を表１と表２に示す。

２． アンケートの実施
幸い，勤務校は震源からは少し離れていて，校舎の被害も軽微なものが中心で，一部の教室変更だ
けで翌日から授業ができた。筆者は，自分の授業担
当クラスで，この地震に関するアンケートの実施を計画した。早い方が良いが，念のため生徒本人や家族に大きなケガや自宅の大きな被害が無いことの確認，並びにアンケート実施の確認のため校長に報告と相談に行った。ところが校長が「ぜひ，全校で実施しましょう！」と提案。すぐ関係教員に確認して実施…と。そこで，もともと授業中に説明しながら実施しようと思っていたことと状況が異なったため，アンケ―ト項目や質問（文）の精査が甘く，また自由記述を多くしたので，不十分なまとめしかできなかった。それでも，秋の防災避難訓練の際に発行した「地学教室」（通信）では，生徒の回

表１ 地震アンケートの設問・回答（その１）（１）地震発生時①君はどういう状況でしたか？
学校に居た 23.0％， 通学途中 68.3％，自宅 8.6％②地震発生時，緊急地震速報を受信しましたか？
揺れる前に受信 2.6％，揺れた後に受信 77.9％
受信せず・受信できず 19.5％（２）地震発生時の大きな揺れがおさまった後②自宅（または家族）と連絡をとりましたか？
直後に自分から 58.5％，家族から 26.9％
1 時間後以降 9.1％
しなかった・できなかった 5.5%
＊１年生 280 名の回答から。

114日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集に再度，追加で災害時の情報取得など調べてみることも必要か検討している。
前述のように，この回答結果の一部は，２学期に実施した学校全体の防災避難訓練時に全校に配布している（通信）「地学教室」で生徒たちに示し,さらに，「地学基礎」の授業での地震災害の項目でも結果を示して利用した。

表２ 地震アンケートの設問・回答（その２）（１）③地震発生時・直後，どういう行動をし，どう感じ，
どのような災害だと思いましたか？（自由記述）（行動を記述 116）
机の下に入った，など 23動かなかった・動けなかった 10
まわりを見て危険が無いか確認 ４
広い公園，グラウンドに避難，学校へ行った

４．アンケートを実施してわかったこと
今回，地震に関するアンケートを実施してみて次の３点を，改めて実感した。
（１）生徒たちの災害発生時の行動，感情，情報源など，地震発生と避難に関する実態を知ることができる。
（２）その結果を分析することから，防災（減災）
教育に向けての課題がわかる。
（３）この結果を生徒たちに知らせることで，彼ら自身が考える機会になる。
筆者も，災害を体験した際のアンケート調査について（質問事項，質問文，実施方法など）学ぶことが多かった。もちろん実際に災害に遭遇することは無いように願う。しかし直接であれ，日本列島で起こった大きな災害で生徒たちにも影響がある
場合であれ，その事実に接したときにアンケートなどで尋ねることで上記（１）～（３）か，それに関する実践ができると考えた。

（感情を記述 35）
怖かった 25，びっくりした 10（地震と認識したことを記述 75）
大きい地震 49 （ うち 19・・・南海地震だと思った ）そんなに大きくないと思った 5
他に，ついにきたと思った，命の危機を感じた、など（「他の災害・事故」と記述 18）
電車の衝突事故など“事故”だと思った 5（その他 11）
気づかなかったど 5，何が起きたのかわからなかった，他（２）③地震発生後、地震に関する情報はどのようにして入手しましたか？（自由記述）
テレビ 54 ツイッター50 LINE ニュース 31 気象庁 HP30
ラインでまわってきた 23 人から 20＊1 年生 280 名の回答から。項目の後の数字は同様の回答数。

５．さいごに筆者は，通常の「地学基礎」の授業でも１学期の「活動する地球」の「地震と地殻変動」を学習した
あと，夏休みに「防災レポート」の作成を課題としている。内容は，「①自分の家（保護者と話して）の災害への対策。②自然災害についての自分の考え。③もし災害（巨大地震）に遭遇したら，自分はどう考えどう行動するか想像して考える。
」として，項目ごとにいくつかの質問にして記述させている。
このレポートの場合も，提出された内容のまとめを作成し「日本の自然環境／地震災害」の授業で生徒たちにフィードバックし，話し合いをもつか，再度感想・意見をレポートさせている。
地震に遭遇する，大きな災害発生を知る，さらに将来の災害発生について想像するなどして，高校生に考える機会をつくることこそ，災害の防災（減災）に繋がる「考え」「行動する」社会人を育てることになると思う。そして，そのためにも，防災（減災）教育の実践と研究を進めることが急務だと考える。

質問（１）③が「地震発生時・直後，どういう行動をし，どう感じどのような災害だと思いましたか？」という自由記述だったので，回答は多岐にわたってしまった。ただ，行動に関する記述で動けなかったという回答は少なく，積極的に避難する行動が多かった。さらに「…近くにいたおばあさん
を神社の広いグラウンドへ誘導して，しゃがんだ」
や，自宅に居た生徒では「自分の安全が確保できた
後，家の近くの１人くらしのお年寄り家へ行って，近所の人の安全を確認しに行った」という周りに気を遣う行動ができた例もあった。もちろん，震度など揺れ方が影響している面もあるだろうが…。
同様に，揺れ方の影響もあっただろうが，多くの登校途中の生徒たちは，まず学校へ向かったことと，一方で半数ぐらいの生徒は，まず家族に自分から連絡した様子がわかった。
質問（２）③からは，情報を入手する先としてテレビと同じぐらいツイッターが挙げられた。このツイッターが，公式機関のツイッターなのか，個人のツイッターかによって意味が変わってくると思われる。このように今回のアンケート調査をもと

115

2C-6
高等学校の地学教育における防災教育の変遷
A Brief History of the Disaster Prevention Education in Earth Science Curricula ofUpper Secondary School
理科教育系雑誌の分析から
Through Analysis of Science Education Journals○中西 裕也１，磯﨑 哲夫２，林 武広３Yuya NAKANISHI１，Tetsuo ISOZAKI２，Takehiro HAYASHI３
広島大学大学院１，広島大学大学院教育学研究科２，比治山大学こども発達教育学科３
Graduate School of Education (Ph.D. Program), Hiroshima University １，
Graduate School of Education, Hiroshima University ２
Department of Child Development and Education，Hijiyama University３
e-mail: yuyanakanishi@hiroshima-u.ac.jp１
概要：高等学校の地学教育における防災教育の変遷を明らかにし，防災教育の意義を議論するため，
1952 年以降の理科教育系雑誌を分析した．その結果，自然災害の発生や社会的要請，教育課程の改訂から，防災教育の目的論の変容とともに学習内容の変化もみられた．理科教育の動向からも，地学教育における防災教育は，科学の本質を含む科学についての知識も重視されるべきことを指摘した．
キーワード：

地学教育，高等学校，防災教育，科学の本質
知・予測，③減災，④発生時・後の対応，⑤被害の報告については，内閣府（2019）の「災害対策基本法」よりキーワードとして抽出した．なお，一つの論文において複数の項目が含まれる場合は，それぞれの項目に計上した．

１． 目的『地学基礎』の目標の一つとして，自然環境と人間生活の関わりを考えることができるようにする
ことが大切である（文部科学省，2018）とされ，そのなかで，資源（恩恵）と防災（災害）の両面を扱うことは重要である．本研究では防災（以降，災害も含め，防災と記す．
）に着目し，これまで防災教
育（減災，自然災害に関する学習等を含め，防災教
育と記す．
）がどのように行われてきたかを明らかにし，防災教育の意義を議論することを目的とする．なお，自然災害の学習は，最も地学と深い関係がある（例えば，吉田，1966；藤岡，1999）ことから，今回は高等学校理科における地学（当時の学習指導要領により呼称は異なるが，「地学」を付した科目全てを指す．
）を調査対象とした．

３．結果
表１に，1952 年以降の理科教育系雑誌に掲載された論文を，各学習指導要領の期間ごとに集計した結果を示した．大きな被害を受けた自然災害のあった後には特集として防災に関する内容が扱われ，論文数が増加している．また，昭和 53 年度の学習指導要領の期間内には，豪雨，地震，火山噴火の発生数が多かったことに加え，地震の周期性や予知への期待が高まった（例えば，力武，1979）ことにより論文数が増加している．
表１ 防災に関する論文数

２． 方法
戦後に発刊された理科教育系雑誌 （
『科学の実
１）
験』 ，
『地学教育』，『理科の教育』）を調査し，防災教育に関する内容を取り扱った論文を抽出した．
なお，単に自然現象の原理の解説や説明のみで構成されているものは除いた．さらに，記述内容により５項目（①目的論，②予知・予測，③減災，④発
生時・後の対応，⑤被害の報告）の記述数を調査した．磯﨑（2017）は，地学教育の意義を歴史的視座から論考し，目的論について言及している．本論において，防災教育の意義を議論するためにも①目
的論を一つの項目として取り上げた．また，②予

さらに，記述内容による分類結果を表２に示す．
ここで，目的論が含まれていない論文とは，防災教育の目的が，被害を減らすなど，防災自体を目的としている論文である．
昭和 50 年頃までの防災教育は，国土開発，国の保全，国民救済，都市計画，開田，人員育成，（例

116

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

えば，堀井，1953；市川，1956）を目的として行われていた．③減災の項目においては，未然に災害を防ぐための開発，堤防，防風林，ダムなどが取り上げられている．吉田（1966）は，「地学に対する社会の要請は現在何であるかと言うと，その中に“自然の利用（国土開発）”“自然災害の防止”の二つが
含まれる」
（p.1）
，
「地学教育の目標の一つは防災の啓蒙であるべき」（p.1）と述べ，地学設立の経緯か
らも防災教育を地学教育に組み込むべきものであると述べていることは特筆すべきことである．
表２ 内容による分類

４．考察
これまで自然災害の有無により目的論の変容や学習内容の変化があったが，防災は単なる自然現
象の一部として扱われることが多く，科学の知識(knowledge of/in science) を獲得する目的として扱われてきた．防災教育の目的に言及している論
文は，学習指導要領に立脚している．地学教育において，防災教育を実施するその意義や必要性にまで論考した論文は少ない（例えば，藤原，1992）
角島・磯﨑（2017）が述べるように，理科教育における防災教育の目的は，科学的根拠に基づいて意思決定するための資質や能力を育成することが求められるであろう．そのため，地学教育においても，科学の知識だけでなく科学についての知識(knowledge about science) についても教えられるべきである（磯﨑，2014）．
防災教育は，その歴史性，文化性や社会性などの特性から，科学についての知識に分類される科学の社会性や科学的知識の暫定性といった科学の本
質を学習することができる重要なテーマとなる．
今後，防災教育は，科学の本質を含む科学についての知識の観点からも議論されていくべきであろう．

さらに，昭和 60 年頃には，STS 教育との関連させること（例えば，藤岡，1995；山田，1998）や総合的な理科として扱うこと（宮下，1998）など，自然災害を単なる自然現象として捉えるのみではな
く，人間生活や社会との関わりを含める主張も出てきた．特に藤岡（1992）は，「自然災害を地学教育で取り扱う重要性やその意義は，単に自然現象解明の知識を与えるだけにとどまらない．従来，軽視されがちであった人間生活との関連を学ぶ点からも意義があると考える．
」（p.17）とし，地学教育
での防災教育の位置付けを明確にしている．
平成 11 年頃には，STS 教育に加え，環境教育や総合的な学習の時間との関連で防災教育について論考されている（例えば，青野ほか，2001；宮下ほか，2001）．
平成 21 年以降には，当時の高等学校学習指導要領理科編の『地学基礎』（文部科学省，2008）
において，防災に関わる学習は，人間生活とのか
かわりについて考察することや，自然災害の予測について触れることが明記されているため，これらに関連する論文が増加している．
2011 年の東日本大震災後には，④発生時・後の対応として，ボランティアなど共助に関する内容を扱った論文が新たに現れた．
大きな被害のあった自然災害（例えば，1995 年
阪神・淡路大震災，2011 年東日本大震災）後には，減災を目的とした論文が多く，被害を減らす，避難，
自己の判断，などの言葉が多くなっている．③減災
は，昭和 60 年頃から防災意識の啓発や日頃の心構えなどソフト面を重視した内容へと変化し，2011
年の東日本大震災後には，備え，地域の特徴などの言葉が増加している．

註
１）『科学の実験』は，1980 年より『科学と実験』に変更されているが，本研究では『科学の実験』で統一する．
主要引用文献藤岡 達也（1992）：高校地学における自然災害教材化について大阪を例にして，地学教育，45, 1725．
堀井 篤（1953）：洪水の地学 上，科学の実験, 4,
8，639-643.
磯﨑 哲夫（2014）：理科教育における学力観の再考―比較教育史アプローチからの示唆―，理科教
育学研究，55, 1, 13-26.
磯﨑 哲夫（2017）：地学を学ぶ意義についての論考，
科学教育研究，41, 2, 246-257.
力武 常次（1979）：地震予知論，科学の実験，30,
9, 715-719.
角島 誠•磯﨑 哲夫（2017）：地学教育における防災・減災の取り扱いに関する研究，日本科学教育研究会研究報告，32, 4, 13-16.
山田 俊弘（1998）：授業「濃尾地震をめぐる人々」を実施して―地学史と地震史を STS の視点から教材開発する試み―，地学教育，51, 29-39.
吉田 茂（1966）：防災科学としての地学（そのⅠ）．
地学教育，65, 1-8.

117

2C-7
地学教材の視点移動能力育成が児童生徒の学校生活に及ぼす教育効果
The educational effects of development of viewpoint movement ability of geosciences teachingmaterials on school life of children and students○荒井 豊 1，平松 達也 2
Yutaka ARAI 1，Tatsuya HIRAMATSU２埼玉県東松山市化石と自然の体験館１
HigashiMatsuyama City, Saitama Prefecture, Experience of Fossils and Nature１
e-mail:yutaka-ara-satama@green.ocn.ne.jp１
概要：地質，気象，天文教材に関する科学的認識には，巨視的空間における視点移動（視座の変換）能力が不可欠である．この視点移動能力は，児童生徒の対人関係における「役割取得」や「他者視点獲得」に転移する．そのため，意図的計画的な理科授業の視点移動能力育成は，道徳科，特別活動，総合学習
及び生活指導・生徒指導の教育活動を支援する．
キーワード：地学教材、視点移動、役割取得、他者視点獲得、学校生活
１． はじめに数十年来，主に関東山地に帯状する緑色岩類の造構火成作用を研究してきた．また，現在，東松山化石と自然の体験館で日々子供達に接する機会を得ている．体験館の行事として新第三紀中新世
都幾川層群の地層観察会を実施している．ねらいの一つとして礫岩層，砂岩層，凝灰岩層，シルト岩層からなる都幾川層群の広がりの認知がある．
しかしながら，ある川の左岸で見られたこれら地
層が，山々を越えた谷川の右岸では地層の傾きが逆に見える事象を受け入れられない参加者が多い．
その要因は，
巨視的な自然の中で視座の変換をし，そこからの眺めをイメージすることができないことにあろう．
本発表では，この地学事象・現象の認識に重要な役割を果たしている心的操作と言うべき視点移動（視座の変換）能力が，人と人との関わり合いにおける学校生活にも重要な働きをしていることを論じたい．

に，巨視的空間にある天文，気象，地質教材においては，これらの視点移動能力が重要な役割をする．この視点移動能力を意図的計画的に育成するために，実践的カリキュラムと教具開発を試みた（ 2009 ） ． 具 体 的 に は ， 生 徒 達 に 自 ら
透明モデル教具（地層の広がり，寒冷前線，星の動き）を製作させた．その透明教具を使ったワー

２．地学教材における視点移動能力の育成
自然の事物・現象を探究する過程を科学の要素的技法（プロセス・スキル）で模式化したものが
図 1 である．探究活動は，情報収集，情報処理，一般化の段階があるが，目の付け所（観点）の決定及び観点の変更，座標点の決定及びその変更などが重要となる．これらの目の付け所や座標点の決定に視点移動能力が大きく関わるのである．特図１ 探究活動の視点移動の位置付け

118日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

クシートを試みた．正面，右横，真後ろ，左横，真上，真下から透明教具がどのように見えるかを問う問題である．この透明教具をもとにした学習活動を通して，具体的な視点移動から心的な知的操作による視点移動（頭の中の視座の変換）が行えるようになる．
同じ自然事象・現象でも視点（視座）を変えることにより見え方や考え方が変わってくる事実（事象・現象）を透明教具という具体物で認知することができるようになる（2009）．
３．視点移動能力と道徳，学校生活
平成 27 年 7 月に小・中学校学習指導要領解
説，特別の教科道徳編が公表された．また，解説道徳編には，よりよく生きるための基盤となる道徳性を養うためには，児童が多様な考え方や感じ方に接することが大切であり，児童が多様な価値観の存在を前提にして，他者と対話したり協働したりしながら，物事を多面的・多角的に考えることが求められている．この道徳科と理科の比較検討を行い，理科における視点移動という知的操作の訓練習得が，道徳科の目標
達成の一助となることを明らかにした（2018）．
一方，心理学臨床学分野で大前は，学校生活で児童生徒のアサーティブ（他者配慮した自己主張）の重要性を指摘している．アサーティブ（他者配慮した自己主張）が行える児童生徒達
は，その前提として他者視点に立つことができ，この状態を「他者視点獲得」という言葉で表現．
している（1998）
こうした研究背景から，上記で述べた道徳における役割取得，理科（主に地学）における視点移動，及び対人関係における他者視点獲得の３つの関係性を図式化しようと試みた（図２視点移動，役割取得，他者視点獲得の関係図）．

図２ 視点移動，役割取得，他者視点獲得の関係図

ン能力（多面的，多角的な思考ができ，他者配慮した自己主張）に転移するものと考えられる．
特に，発達心理学でも課題となっている空間認知に関係する海馬（脳）の正常な働きがなされていない児童生徒達（対人関係で悩んだり，対人ト
ラブルを起こしたりしている）には，理科や道徳だけでなくすべての教育活動で同一物が視座を変換することにより事象・現象（事実）の見え方（考え方）が変わることを実感させていく必要がある．
引用・参考文献
大前泰彦（1998）：教師によるアサーション評定と中学生の学校適応感との関連，Journal ofJapanese Clinical Psychology ，Vol.16 No.1
pp88-92
荒井 豊（2009）：中学校理科における視点移動能力の育成を目指すモデル教材と実践的カリ
キュラム開発，兵庫教育大学連合大学院博士論文，pp1-178
荒井 豊（2018）：主体的・協働的な資質・能力を支える視点移動能力の重要性－視点移動という知的操作の訓練習得が道徳科の目標達成を促す－，明星大学教職センター年報，
pp29-44４．まとめ
図２に示すように，視点移動，役割取得，他者
視点獲得の３つの概念は，発達心理学で「他視点取得」という研究分野で扱われている。このこと
から３つの概念は，相互に関係し転移する能力と考えられる．
理科で地学教材における透明教具（地層モデル，前線モデル，星の動きモデル）を利用した具体的操作（容易）から心的操作（難易）への視点移動能力育成は，学校生活におけるコミニュケーショ

119

2C-8
小中学生にむけた防災教育教材（土砂災害）の開発
Development of Disaster Prevention Education Materials (Sediment Disaster)for Elementary and Junior high school students○吉冨 健一Kenichi YOSHIDOMI
広島大学大学院教育学研究科
Graduate School of Education, Hiroshima Univ.
e-mail: domi@hiroshima-u.ac.jp
概要：新学習指導要領では，小中学校において自然災害やその影響に関して取り扱うことが求められている。従来の土砂災害を示すモデル演示では，強い雨が降った際になぜ地面が崩壊するのかという点について，うまく伝えられていない。そこで小中学生向けの理科の活動として，体積の計算
や大気圧に関する簡単な実験を通して，降雨により土砂が不安定になるしくみの理解につながる教材の開発を行った。
キーワード：	
  防災教育，土砂災害，小学校，中学校，探究活動させることは経験的に知られている。	
 １． はじめに
新学習指導要領では，小中学校において自然災
害や，その影響に関して取り扱うことが求められている。発生が予想される自然災害の種類は，地域や場所によって異なるため，それぞれの地域に特化した防災教育用の教材が必要となる。	
 土砂災害の展示として，強い水流で上流から多数の小石を流し，下流の橋梁や家屋に被害を生じさせるモデル実験が演示されることが多い。これは扇状地の形成についてよく示しているものの，強い雨が降った際になぜ地面が崩壊するのかという点については，うまく伝えていない。	
 そこで本発表では，土砂災害を対象として，小中学生向けの理科の活動として，体積の計算や大気圧に関する簡単な実験を通して，降雨により土砂が不安定になるしくみが理解できるよう開発を行った防災教育用教材について報告する。	
 図１．乾燥した砂と湿った砂の形態の違い
３．土砂を安定させる大気圧の働き	  この，なぜ湿った砂は安息角をこえて安定できるのかという理由については，二枚のスライドガ
ラスを使った実験で容易に確かめ，理解すること

２．湿った砂はなぜ安定しているの？
小さな子供の砂場遊びとしてよく行われる，カップに砂場の砂を詰めたものをひっくり返し，プリンのような形を作る過程では，砂場表面の乾燥した砂や，水を多く含みすぎる場合は，砂が安定
せずひっくり返した際に崩れてしまう。これに対し，地中から掘り出した適度に湿った砂では，カップの形を維持した形で安定する（図１）。	
 	  このような砂場遊びのような日常的な経験から，土砂が安定するためには一定の水分が必要であるとともに，過剰に含まれる水分は土砂を不安定に	 が可能である。
二枚のスライドガラスを重ね合わせた際，乾燥した状態なら容易に剥がすことができる。ところが片方に水を一滴垂らした状態で重ねてしまうと，
スライドガラス中に薄く広がった水により，剥がすことが困難になる。
接着剤でもないただの水が間に染みこむことで，なぜスライドガラスは剥がせなくなるのだろうか。
これを剥がす方法を想定すると，おのずと答えが見つかる。ひとつは，スライドガラスを横にずらして，二枚のガラスの間に空気を含ませること，

120日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

ふたつ目は，重ねたスライドガラスをまるごと水に浸けてしまうことである。
この実験を通して，水を含んだ二枚のスライドガラスを押しつけている力の正体は，大気圧であり，カップに詰めた砂をひっくり返しても壊れな
いのは，大気圧によって砂同士が押さえられていることが理解できる。
普段あまり意識することはないが，高い山に登ると，密閉されたパンや菓子袋が膨らむことから，
空気には重さがあり地表付近では平均すると1,013hPa の気圧，すなわち 1cm2 あたりおよそ 1kgの力で押されている。

	  ただ，このままでは粒子の半径がわからない限
り，隙間の体積もわからない。そこで，立方体の体積に占める隙間の体積を，割合として求めるた
め，算出した隙間の体積を，さらに立方体の体積で割る。すると約 47.7％という数値が求められ，土砂の体積の半分近くは空隙が残っていることがわかると同時に，粒子の間にできる間隙の割合は，粒径によらず一定の割合であることがわかる。
６．実験で確かめる	  土や砂の粒子の隙間が水で満たされた瞬間に，本当に崩壊が発生するか調べるには，体積が明らかなビーカーの内側にクッキングペーパーを巻き，この中に適度に湿らせた実験用カラーサンドや海砂などの比較的粒径が揃った砂を緩くつめる。
	  完全に乾燥した砂の場合，ひっくり返してビーカーを抜くとそのまま崩壊して安息角をなすが，湿らせた砂の場合は，前述の理由によりもきちんと円柱状の形態を保つ。ここでクッキングペーパ
ーは，ビーカーからきれいに砂を剥離させるため

	 図２．標高 2,367ｍで膨らんだ菓子パンの役割を果たしており，これが無いと砂からビー	 ４．土の隙間を求める
重ねたスライドガラスを水に浸けると簡単に剥カーを外す時に，砂の一部がビーカーにくっついてしまい，プリン型の体積が想定より小さくなってしまうことがある。
	  こうして成形したプリン型の砂をキッチンスケ

がせるのと同様，土や砂の粒子の隙間が全て水でールの上に置いた状態でスケールの数値をリセッ満たされた瞬間に，大気圧による力は働かなくなるためプリン型は崩壊する。

トし，上からペットボトルジョウロ等を用いて，少しずつ砂の中に水を染みこませ，砂が崩壊する

土や砂の粒子の隙間が水で満たされた状態とは，まで水を加え続ける。砂は，水分を含むことで下部から膨らみ高さ方向に潰れるように崩壊する

実際，どれくらいの水分が含まれた状態なのか，
簡単な計算から求めることができる。土の中で，粒子がきれいに整列していると仮定した場合，粒（図４）。崩壊した瞬間までに加えた水の量（重さ

子と粒子の隙間は，図３に示すように，粒子の直から算出）から，砂の間隙に対してどれくらいの径と同じサイズの立方体の体積から粒子の体積を水を供給すれば崩壊が起こるか測定できる。

引いたものに等しい。

→

	 図４．崩壊するまで水を含ませる
謝辞

	 図３．土中の粒子の周囲にある隙間

本研究の一部は JSPS 科研費 JP17H01980 の助成を受けている。

121

2C-9
なぜ幼児は石を拾うのか
Why Do Children Pick Up a Stone ?
○梅田 真樹 1，佐々木 明世 2
Masaki UMEDA1，Akiyo SASAKI２
大谷大学１，佐々木スポーツ２
Otani University１，Sasaki Sports Co., Ltd.２
e-mail: mumeda@sch.otani.ac.jp１
概要：幼児が石を手にする意義についての研究は全くされていない。そこで、幼児が石を手にする様子を観察したところ、幼児は石を手で感じることでその本質を理解しようとし、その扱い方を模索し、石を何かに見立てることで遊びを生み出すことがわかった。それは幼児が自らを発達させるために石を拾うことを意味する。しかし、アンケート調査から、保育者は石への関心もなければ知識もないことがわかった。その原因は地学教育を全く行わない保育者養成校の教育にあるので、今後、養成校での地学教育で身近な石の名前とその背後にある地球の営みについての授業をすすめ、石に関心のある次世代の保育者を育てることが必要である。
キーワード： 幼児、石、保育、養成校、地学教育
１． はじめに
幼児は野外で木の実や草花などの自然物に触れ、様々な発見をする。野外で幼児が最も多く手にするのが枝であることから、その意義についての詳
しい観察研究がされている（梶浦・今村, 2015b）。
しかし、石は枝の次に幼児が手にする自然物である（梶浦・今村, 2015a）にもかかわらず、その意
義については全く研究されていない。それどころか、子どもが石を集めると、「お花もなぜあるのになぜ石なの」と疑問に思う保育者が多い。花や昆虫について語る保育者は多いが、石について語る
保育者を見たことは一度もない。
そこで、まず、保育者の石についての興味と知識についてアンケート調査をした。その上で、1
歳児と 3 歳児を対象として観察し、幼児がどのように石に関心をもち、なぜ石を拾うのかについて探ることにした。

個以上わかる」と回答した 12 名の多くは、「身近な石に興味がある」と回答し、二つの回答には強い相関があった。聞き取り調査をしたところ、養成校や研修会で石の名前を憶え、野外での興味につながったことがわかった。
３．幼児の観察と結果
香川県は「石のまち」として栄えたことから、小学校の授業でも石について取り上げられてきた。
そのため、幼児と石の観察を行う上で保護者の理解が得られやすく、関心も高い。このような理由から、香川県に在住している姉妹（3 歳児と 1 歳児）を対象児として、母親とともに自宅近くに出かけた時の様子を観察した。
観察したのは 2019 年 5 月で、天気は晴れで地面も濡れておらず、石に触れやすい条件下で観察した。なお、母親は幼児を石の場所に連れて行っただけで、具体的な指示や誘導をしていない。

２． 保育者へのアンケート調査
保育園では身近な環境を通して保育をするので、保育士は身近な植物や昆虫についての関心は高く、名前もよく知っている。
そのような保育士 30 名と保育士を目指す養成校の大学生 50 名に、身近な石についてアンケート調査をした結果、「身近な石を見て、名前が数個以上わかる」、「身近な石に興味がある」と回答した人はともに 0 名であった。
なお、比較のために小学校教諭 30 名にアンケー
ト調査をしたところ、「身近な石を見て、名前が数(1)一種類の同じ大きさの石のみがあるケース
香川県では讃岐うどん店に幼児の遊べる大きな庭があることが多く、きれいな敷石が敷き詰められている。今回、山田屋という店の庭の敷石で遊ぶ様子を観察した。この敷石は三重県産の那智黒石という黒色粘板岩の亜円礫で、美しい光沢がある。直径は 3～5cm で、幼児の持ちやすい大きさである。
1 歳児は手のひらでつかみやすい大きさの石を拾い、その感触を確かめた後、それを投げるとい122日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

う探索行動を繰り返した。
3 歳児は最初、立ったまま手のひらで石を一つ持ち、握って感触を楽しみ、心地よさや重さを感じた後、手放した。その動作を繰り返す探索行動の後、座って石を多く集め、両手でできるだけた
くさん持とうとした。そのようにして石の本質を理解しようとした後、3 歳児は親指と人差し指で石をつかみ、水で洗い、お店やさんごっこを始めた。触れるという探索行動から遊びへと移行した
ために、なかなか帰ろうとしなかった。

指で拾う場面があったが、最初は必ずつかみやす
い大きさの石を手のひらで拾った。色には無関心であった。3 歳児は大きだけでなく、色や形で石を拾い、好みの石がなければ拾わないこともあった。気に入った色や形の石を物に見立て、想像遊びへ発展する様子も観察された。
幼児は石を手のひらで感じることでその本質を理解しようとし、その扱い方を模索し、石を何かに見立てることで遊びの発祥へつながると考えられる。遊びへ発展した時に石を指先で扱うのは、積木を手のひらで感じた後、遊びに発展する時に指先を使うのと同じである。積木は幼児の成長に必要な教具として幼児教育の誕生以来大切にされてきたが、石は積木に比べて色や形も多様である。
さらに、単調な岩相の大陸とは異なり、日本は狭い国土に多様な石があるという地質学的な背景があるので、石はこれからの日本の幼児教育にとって、重要な天然の教具になり得ると考えられる。

(2)一種類で多様な大きさの石があるケース
香川県の公園の広場には、礫まじりの真砂土が使われている。観察を行ったのは吹石中央公園という大きな広場公園で、落ちている石は数 mm～数cm の花崗岩の角～亜角礫である。
1 歳児はつかみやすい大きさの石を手のひらでもち、握った後、地面に投げた。その動作をしば
らく繰り返した後、落ちているきれいな石（透明な石英）を探し、親指と人差し指で拾い、母親に渡した。
3 歳児は石やそれを拾っている妹を見ても興味を示さず素通りし、他の遊びに直接移行した。

(2)保育者養成校の課題
今回の観察から、石は子どもの発達にとって重要な役割をもつことがわかった。言い換えれば、幼児は自らを発達させるために石を拾うのである。
しかし、アンケート調査で明らかなように、保育者は石への関心もなければ知識もない。その原
因は、地学教育を全く行わない保育者養成校の教育にあると思われる。養成校での自然についての教育は、昆虫や植物、磁石や水、光の性質に特化
し、石について行われることはない。その結果、子どもが石を集めても無関心な保育者が育ち、保育者を通して育つ子どもも石について無関心になっていくと考えられる。
小学校教員へのアンケート調査から石の名前を憶えることが石への興味につながることを考えれば、養成校での地学教育で身近な石の名前とその背後にある地球の営みについての授業をすすめ、石に関心のある次世代の保育者を育てることが必要である。

(3)多様な種類と大きさの石があるケース
香川県は四国四十八か所に代表されるようにお寺が多く、その参道には昔から敷石が使われてきた。今回、円光寺の敷石で遊ぶ様子を観察した。
この敷石は、塩基性片岩、安山岩、花崗岩、砂岩、チャートなど様々な種類の石からなる。石の色は緑色、茶色、肌色、赤色、白色、灰色、黒色など様々な色を呈し、形も角礫から円礫まであり、大きさも数 mm～8cm と様々である。
1 歳児は石の色は気にせず、つかみやすい大きさの石を手のひらで拾い、その感触を確かめた後、それを投げるという探索行動を繰り返した。
3 歳児は色や形を見て気に入ったものを親指と人差し指で拾って集め、大切な宝物に見立てて夢中で並べた。集めたものを並べるという遊びにつながる行動が見られた。
４．考察(1)幼児にとっての石の重要性
今回、幼児が石と出会った時、つかみやすい大きさの石を拾い、握り、その心地よさや重さを受容し、それを繰り返す探索行動をしていたことが観察された。1 歳児は探索行動の後、小さな石を

５．引用文献梶浦恭子・今村光章 (2015a)：環境教育，24, 137- 144.
梶浦恭子・今村光章 (2015b)：環境教育，25, 176183.

123

2C-10
幼児期からの地学教育〜泥団子保育とジオパークの活用〜
Earth Science Education from Early Childhood– Mud Ball Childcare and Utilization of the Geoparks ○松本 一郎１Ichiro MATSUMOTO１
島根大学大学院教育学研究科（教職大学院）１
Graduate School of Education, Shimane University１
chromim@edu.shimane-u.ac.jp１
概要
泥団子づくりは幼児期の子ども達の多くが行ったことのある「遊び」の一つであり、土・大地と触れあう科学的にも貴重な体験である。つまり、泥団子づくりで用いる泥や砂は，地球そのものであり，科学的・理科的な学びには奥深いものがあり，それは大地や地球に対する子どものリテラシーを育成する上で大きな位置づけを担っていると考えられる。幼児期の「あそび」は学習・学びそのものであり，この時期の体験はその後の成長にとって大きな影響があると考えている。また、子どもが生活する家、街、幼稚園・保育所、学校などは「土地のつくり・成り立ち」と何らかの関係があり、ジオパークや世界遺産などが存在している地域などでは、自然環境やそれに立脚して発達している歴史、産業、文化などとの関連がある。
本研究では，子ども達が自然と直接ふれあい（原体験），実際に触ったり，臭いを嗅いだり，味わったり，見たり，聞いたりして自然と接することを通して，自然に対する豊かな感性や環境を大切に思う気持ちを育てることが大切であるという事について、特に幼児期からの泥団子保育とジオパークの活用に焦点をあてて発表・議論する。また、昨今注目されているSDGs（持続可能な開発目標）との関連についても整理する。
キーワード：幼児教育，泥団子，ジオパーク，自然科学リテラシー，SDGs
特に「幼児期」での自然体験活動・地学教育がその後の子どもの成長や地域にとって好影響があることを示す。なお，本研究の一部は，文部科学省の科学研究補助金「山陰の豊かな自然を活かした小中学校の理科野外学習プログラム「青空寺子屋」の開発 (H24〜H26/代表：松本一郎)」，及び自然の恵みと災いを実感するための理科野外学習「
青空寺子屋」の開発 (H27〜H29/代表：松本一郎)」において行った地学野外学習の成果に基づいている．

１． はじめに（目的）
本研究は筆者が2006年から2018年までの行った泥団子保育の実践、及び主に2002年からの隠岐世
界ユネスコジオパーク、島根半島・宍道湖・中海ジオパーク、石見銀山世界遺産などでの教育実践活動に基づいてその実践教育の内容を紹介すると
ともに、目指す子ども達の自然科学リテラシーの獲得に向けたその内容について議論する。
昨年度の本学会での発表において、日本列島は
自然災害の実に多発する地質環境（テクトニック・セッティング）にあり，科学リテラシーを養う
理科学習の中でも特に野外学習が重要であるという認識を示した．野外での学び・学習は，地学教
育では基礎・基本であるが、今回の研究発表では

２． 研究方法
本研究を進めるにあたり，これまで著者が実践してきた幼児期〜小学校、中学校、高等学校での124日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

主に島根県での地学野外学習（出前授業）での資料の蓄積（自由記述のアンケート・感想分，野外での児童・生徒の発言記録とその解析）がその基礎となっている．このうち、泥団子保育に関わるものは図１に示したとおり延べ２１園で９７０名を対象として行った。

入ると水をつけて補修することや，堅くなるまでは数日かかる事と，大切に完成を目指す（育てる）
）を説
明する。

表１ 泥団子保育の実践数
実践年

対象幼稚園・保育園の延べ数

延べ園児数

2004

1（出雲市）

約７０
数数

2005

1（出雲市）

約７０2006

2（出雲市）

約１７０2007

2（出雲市・松江市）

約１１０

2008

1（松江市）約８０2011

2（松江市・江津市）

約９０

2012

1（松江市）

約４０2014

3（雲南市）

約１００

2015

2（松江市）約８０

2016

2（松江市）約８０2017

2（松江市・邑南町）

約４５

2018

2（松江市）

約 35

合 計

延べ 21 園約９70

図１ 泥団子物語の板書

４． ジオパーク学習での展開（小・中学校）
ジオパークの活用ついては紙面上、隠岐ユネス
コ世界ジオパークを活用した内容について報告する。隠岐ジオパーク（略称）では環境省、教育委員
会、大学、NPO などが協働して、学校の単元学習で用いる学習プログラムを完成させた（図２）。こ
れは理科および社会科の小学校，および中学校での授業において活用できる学習プログラムであり「基本シート」「プログラムシート」「フィールド資料集」の３つの部分から成り立っている。

３．泥団子保育の展開
泥団子保育の展開内容であるが，以下の４つの作業と流れである（吉木・松本、2019(理科教育学会全国大会）でも一部報告)。
１） ホワイトボードや黒板を用いた「泥団子物語」のお話（雨が山をけずり土を運んで園庭をつくり，みみずさんやもぐらさんが土を耕し泥になり，園児が泥団子をつくるというストーリー（お話）を行う（図１）。
２） 泥団子づくりの注意点の説明（３つの段階で，それぞれみんなで声を出し合ってつくる事を説明）。
３） 泥団子を実際につくる。つくる段階には三つの段階があり，それぞれ歌を用意し，園児が泥団子づくりに集中できるようにする。また，園児全体で歌を歌う事により飽きずに，また共同作
業的な学習（あそび）の流れをつくる。
４） 最後に出来上がった泥団子（まだ，柔らかく，特段に光らせるようには指示をしない）に対して，板書でのお話の流れを復習させるとともに，３つの作業の観点（捏ねる，丸くする，きれいにする）を説明する。また，保存方法（ビニール袋に保存して，ヒビが図２ 学習プログラム本体（左）と補助教材（右）５．まとめ
幼児期の泥団子保育をはじめ、自然の中での体験を伴った保育・学習によって、地域に対する自然の恵みを原体験として実感し、環境、科学、そして地域への思いや関心が格段に高くなることが期待される。

６．引用文献松本一郎(2019):理科における『自然を愛する心情』についての一考察 ―日本の自然環境に寄り添い，持続可能な社会の構築に向けての試金石として―.理科の教育, Vol.68, 85-89.
松本一郎(2018) :大地のつくりから学ぶ地域の環境・防災・故郷教育. 日本教育大学協会研究年
報 第 36 集, 213-222.
松本一郎（2017）: 過去を読み解き未来を思考す
る「地球」を柱とする領域の見方・考え方. 理科の教育, 66, (785), 773—777.
松本一郎（2014）:理科のおけるこれからの環境
教育．理科の教育, Vol.63, 529-533。

125

2C-11
教材としての石ころ
Pebbles as teaching materials○古谷 裕１，清水文美２，高瀬優子３
Hiroshi FURUTANI1, Ayami SHIMIZU2, Yuko Takase２
兵庫県立人と自然の博物館名誉研究員１，こどもひかりプロジェクト２，兵庫県立人と自然の博物館３
Museum of Nature and Human Activities, Hyogo (Honorary Researcher), Kodomo Hikari Project2,
Museum of Nature and Human Activities, Hyogo3
e-mail: furutani.h@hotmail.co.jp１
概要：地層に関する学習を行う場合，それぞれの地域の地質を反映している石ころは，それ自体が重要な教材になる可能性がある．子どもたちが自分で容易に収集できる石ころには，それが生まれてから集められた場所に運ばれるまでのドラマが秘められていると考えることができる．そのように考えるとき，
石ころそれ自体がかけがえのない大切なものになり，身の回りのさまざまな事物に対する科学的好奇心をはぐくむ上での契機となる可能性を秘めていると考えられる．
キーワード： 石ころ，小さな子どもたち，チャート，標本セット，科学的好奇心
学校の近傍に理科の教科書や副読本で紹介されているような観察に適した地層が存在しないことと，
学校の理科担当の先生方が地学分野を比較的苦手とされているということがあったようである．
その後（２００９年），小学校 3 年生を対象としたセミナーをきっかけとして石ころ，特に放散虫化石を多数含んだチャートを教材として使うようになり，２０１１年からは人と自然の博物館で，小さな子どもたちを対象にした活動を活発化させようという狙い「キッズひとはく推進室」が発足した
こと，加えて JST からの助成金を得て｢ゆりかごか
ら科学を－幼少時からの体験に基づいた科学的好奇心育成の基盤構築と実践｣と題する事業も始まり，演者らはそれらを推進するメンバーとして深くかかわってきた（高瀬・布施，2012; Kodate, etal., 2013 ）．そしてその年に発生した東日本大震
災の復興支援プロジェクトである「こども☆ひか
り
プ
ロ
ジ
ェ
ク
ト
」
（https://www.kodomohikari.com/）にも協力し，演者の清水や高瀬とともにさまざまな地学にかかわるプログラムを開発し，実施してきた．
それらのプログラムの中で一貫して重視しているのは，自然に潜む面白さに触れてもらうこと，形あるものが自分のものとして残ること，楽しかったことの記憶が残ることである．つまり，よく知らなかったものが実は面白い．あるいは何気なく身の回りに存在するものが調べてみたら実はすごいものであることが印象に残り，そして，必ずラベルを付けて同じ袋に入れて長期間保管されることを目指している．
この取り組みの初期にはアンモナイト化石のレプリカをお湯につけると柔らかくなるプラスチッ

１． はじめに日本の学校教育では岩石について取り上げられるのは小学校 6 年生が最初であるが，石ころは様々な場所で容易に入手可能な素材であり，よく観察
すれば一つ一つに違いがあり過去の地球で起こった出来事が記録されているという意味で大変貴重なものである．同時に多くの場合それぞれの地域の地質環境を反映しているため地域による違いが大きく，うまく利用すれば，地域の自然についての理解を深める上で大変有用なものでもある．演者
らは，石ころは教材としてむしろ岩石標本以上に重要なものであるとの意識のもと，石ころへの関心が比較的高い小さな子どもたちを対象にして石ころを使ったさまざまなプログラムを開発してきた．そして石ころや恐竜などへの関心が低下している小学校６年生から地学教育を始めるのは遅きに失しているとも考えている(古谷，2017)．
今回紹介する淡路市における石ころ標本セットづくりから，教材として石ころの価値について多くの方に考えていただけたら幸いである．
２． 演者らの小さな子どもたちへの関わりと石ころ
演者のうち古谷は，兵庫県立人と自然の博物館での在職中，学校からの依頼で，おもに小学校 6 年生を対象にして地層に関するセミナーを行ってきた．その際，兵庫県の淡路島南部に分布する白亜紀の和泉層群を題材として取り上げることが多かった．和泉層群を取り上げた理由は砂泥互層がよく発達していてわかりやすいということと，アンモナイトなどの化石が発見されていることで，こどもたちに関心を持ってもらいやすいのではないかと考えたからであった．このことの背景としては，

126日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

ク粘土を用いて作るプログラムを実施することが多かったが，次第に石ころを使用するプログラムが多くなってきた．その理由は，ｱﾝﾓﾅｲﾄ化石はほとんどの子どもたちにとって自分で採集できる可能性のある身近なものではなく，レプリカ作りに使用しているアンモナイト化石が外国産のものであ
ることがあげられる．
石ころを教材として使い始めた当初は「近くに適当な地層がないのでそれに代わるものとして石ころを使う」という考え方であったが，最近では
石ころには非常に優れた特徴があり，他の教材の代替物あるいは間に合わせの教材としてではなく，主たる教材として積極的に利用する価値があるのではないかと考えるようになって来ている．その理由は以下のようなものである．１．石ころは，昆虫のように刺されたりする心配もなく，小さな子どもたちでも容易に集めることができる．２．石ころ一つ一つにそれぞれ特徴がある．３．石ころにはそれぞれその石が生まれた時の地球の歴史のドラ
マが秘められている．４.石ころが生まれた場所から拾われた場所に運ばれるまでのドラマも秘められている．５．自分が集めた石ころはその子供にとってかけがえのない宝物になる可能性がある．
図 1 石ころ標本セットの完成イメージのチャートも加えて台紙にボンドで貼り付け，ラベルも貼って標本セットが完成する．最後に講師
からそれぞれの石がどこで生まれてどのような道筋で海岸までやってきたかを解説して終了．所要時間は９０分の予定．完成品のイメージは図１のようになる．

３．石ころ標本づくりのプログラム例
ここで，近日中（８月初旬）に兵庫県淡路市内で親子２５組を対象に実施する予定の石ころ標本づ
くりプログラムを紹介する．このプログラムでは，自分で拾って集めた石ころが長い時間をかけた地球の営みの中で，さまざまな場所で生まれ，いろい
ろな道筋をたどって現在の場所にやってきたことを理解してもらい，石ころ一つ一つがかけがえのない大切なものであることを実感してもらうことを目指している．さらには石ころばかりではなく，身の回りにあるいろいろなものに実は面白い秘密が隠れているのではないかという科学的好奇心の芽のようなものを持ってもらえるきっかけとなる可能性も狙いの一つである．
具体的な手順は以下のとおりである．最初に全員に見本の石（深成岩，凝灰岩，砂岩，結晶片岩，チャート，石英）を配り，１５分程度で見分け方を説明する．見本の石のうち，ルーペを使うと化石が見える加古川産のチャートはプレゼントし，残りの石は回収する．次に全員で近くの海岸まで石ころを拾いに行く．海岸では２０分程度でいろいろな石ころを拾ってもらい，その時点で種類が分かった石はラベルと一緒に袋に入れて持ち帰る．室内に持ち帰って各自で石を分けてもらい，加古川４．引用文献古谷 裕 (2017)：日本地学教育学会第 71 回全国大会兵庫大会講演予稿集, 157 - 158.
Kodate, S., Takase, Y., Furutani, H. and Fuse, S.,(2013) Outreach Education of the Museum of
Nature and Human Activities, Hyogo ～Partnership with the Museum and the SeniorCollege. The 4th Asian Zoo Educator ’ s
Conference,
http://www.azec2013.jp/english/report_result/report_result2_12.html
高瀬優子，布施静香 (2012.)ひとはく Kids キャラ
バンのめざすもの～地域で「小さなサイエンテ
ィスト」を育む輪を広げる～．社会教育，No.795，
44-47.

127

ポスター発表予稿

128

JP-1
湯沢市の見えない火山の証拠を探る
Exploring evidence for hidden volcanoes in Yuzawa
畑山 ほのかHonoka HATAYAMA
湯沢市立湯沢南中学校
Yuzawaminami Junior High School
e-mail: yminamijhs@city.yuzawa.lg.jp
概要：湯沢市内の 6 地点で採取した岩石を調べ，この地域では流れる水の働きによる堆積岩，凝灰岩，
火成岩が見られることを明らかにした。凝灰岩は 3 地点で観察された。このことから，かつてこの地域で火山噴火があったこと，それに伴いカルデラ湖ができ，泥岩や砂岩が堆積したことが明らかになった。また，地熱を利用した施設が多くあることから，現在でも地下にマグマがあり，
見えない火山はこの地域に存在していることを明らかにした。
キーワード： 流れる水の働きによる堆積岩，凝灰岩，火山噴火，カルデラ湖，地熱，見えない火山(2) 吸水実験採取した岩石を屋外に放置していると，表面が風化した。岩石によって風化の様子に違いがあったため，風化の原因である水分の吸水量の違いを調べた．
① 実験方法岩石を 48 時間水中に置き，水に入れる前後の質量の差から，岩石 100ｇあたりの吸水量を３回調べ，平均を出した．
② 調査結果
表 2 100ｇあたりの岩石の吸水量(g)１． はじめに
秋田大学鉱業博物館に，湯沢市川原毛地獄の岩石が展示されていた．自分が生活する地域で，博物館に展示されるような岩石が採取できることに驚き，どのような特徴をもっているのか，他にどのような岩石があるのか調べることにした。また，岩石を調べていくことで，この地域の成り立ちと火山噴火が関連していることが明らかになった．現在，湯沢市内でマグマを噴出させて噴火している火山は見られないが，この研究を通して見えない火山の存在を明らかにしたいと考えた．

地点
a
b
c
d
e

２． 調査結果(1) 岩石の調査① 調査地点と調査方法
調査地点は，湯沢市内の 5 地点（a：院内石切場，
b：院内銀山，c：小安峡，d：関口石切場，e：川原毛地獄）で行った．ハンマーと鏨で岩石を採取し，表面の様子を 80 倍のルーペで観察した．

観察した結果a

粒の形状は四角。石英や角閃石が見られる。粒の

2 回目
9.2
6.6
5.3
4.0
19.0

3 回目
9.2
6.2
6.4
3.0
33.3

平均
9.6
4.4
6.3
3.5
29.6

(3) 山田地区の露頭の観察
学校の近くに高さ 7ｍの露頭があり，岩石を調べた．

② 調査結果
表１ 岩石の観察結果
地点

1 回目
10.4
0.4
7.1
3.6
36.4

間に隙間がある。
b

隙間なく粒がつまっている。黄鉄鉱が見られる。

c

細かく同じ大きさの粒が集まっている。断面が層になっている。

d

丸みを帯びた 1mm 程度の粒がつまっている。

e

隙間が多く，石英の粒が見られる。表面に硫黄が図 1 岩石のスケッチ 中央右が火山噴出物

付着していた。

129

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
7

切場は砂岩だった．地点 c の小安峡では，泥岩と砂岩が交互に積み重なる層になっていた．採取地点の近くにある皆瀬ダムの地層からは，木の葉の化石なども見つかっている．このことから，地点 c の砂岩と泥岩は森に囲まれた湖の底で堆積したのではないかと推測した．
吸水実験から，凝灰岩 e は吸水量が多く，他の堆積岩より隙間が多いと考えられる．このことから，堆積してそれほど時間が経過していないのではないかと考えた．砂岩 d は吸水量が少ないため，これらの堆積岩の中で，最も古いのではないかと考えた．粒の大きさが揃っていることから，この砂岩は海岸近くの海底で堆積したのではないかと考えた．
このことから，かつてこの地域が海底だったのではないかと推測した．
露頭の観察では，泥と火山噴出物が混在する層が見られた．泥の層の中に白い火山噴出物が混ざっていることや，層の厚さが 1ｍと厚い層があることから，狭い谷間などに火山噴出物を含んだ土石流などが流れ込みできた地層なのではないかと推測した．
現在，湯沢市では地熱を利用した施設があるが，それらの施設は主に湯沢市の南側に多くある．湯沢市の地下にはマグマだまりがあると考えられる．
施設が湯沢市の南側に集中していることから，南側ではマグマだまりが地表近いところにあるのではないかと考えた．

泥岩

6

凝灰岩＊４

5

高
さ 4
（
ｍ 3
）

凝灰岩＊３
泥岩＊２
凝灰岩＊１

2

泥岩

1

礫岩

0

図 2 柱状図 ＊1～4 は泥，火山噴出物が混在
地層は全体的に赤色の泥岩が多かった．ところ
どころに白い火山噴出物を含む層があった．泥岩＊2 では大きな白い火山噴出物が泥の層の中に混在していた．
（図 1 参照）(4) 地熱を利用した施設
現在の湯沢市の特色として地熱を利用した施設が多い．そこで，それらの施設がどのように分布しているのか調べた．

山田地層

院内

4． 成果と課題
この地域はかつて海底にあり地殻変動によって隆起した．西側の院内の近くで噴火があり，その際に院内石が堆積した．噴出しなかったマグマは冷えて火成岩となった．山田地区，川原毛地獄の周辺
でも火山噴火があり，大量の火山噴出物が出された．凝灰岩の様子の違いから，火山噴火は複数回あった．地下から火山灰，軽石などが大量に噴出することで，カルデラができ，それが湖となって小安峡の泥岩や砂岩が堆積した．緑豊かなこの地域で過去に大規模な火山活動があったことが明らかになった．また，火山活動の原因となったマグマは，現在も湯沢市の地下にあり，見えない火山として地
熱の恵みを与えてくれていることが明らかになった．
ここまでの調査から明らかになった，この地域の成り立ちを成果としてまとめたが，これらの仮説を確かめるには，まだデータが少ない．課題として，他にも調査地点を増やし，岩石のデータを集め，凝灰岩の広がりなどを確かめる必要がある．

小安峡

院内銀山

川原毛地獄

ゆざわジオパークジオサイトマップより
図 3 地熱を利用した施設（A～H）
A（湯沢温泉．25.8℃），B（湯ノ沢温泉．40℃），
C（小安温泉峡．98℃），D（上ノ岱地熱発電所．
28,800kW），E（川原毛大湯滝．94.5℃），F（山葵沢地熱発電所.46,199kW）,G（秋ノ宮山荘．90.5℃）,H（大湯温泉,97℃）
3． 考察
岩石の調査から，地点 a 院内と e 川原毛地獄の
岩石は凝灰岩だった．地点 b 院内銀山は火成岩だ
った．地点 c 小安峡は泥岩と砂岩で，地点ｄ関口石

130

P-1
地学教育におけるジオシステムサービスの扱いに関する一考察
A study on Geosystem Services in Geoscience Education○山崎 博史Hirofumi YAMASAKI
広島大学
Hiroshima University
e-mail: hnmn@hiroshima-u.ac.jp
概要：平成 30 年４月から移行措置が実施されている学習指導要領において，中学校の全学年で自然災害に関する内容を扱うことになった．このことは，地学教育の目的あるいは地学を学ぶ意義として，地球に関する科学的知識の修得に加え，その知識の活用や地学事象と人間生活との関連の意識づけの一層の充実を意図していると捉えられる．本論では，ジオシステムサービス概念について先行研究を紹介し，地学事象と人間生活との関連という文脈の中でジオ多様性やそれに基礎を置くジオシステムサービスの扱いの現状を整理する．
キーワード： ジオ多様性，ジオシステムサービス，地学教育，地学事象，人間生活様性の保全の重要性あるいはジオ多様性概念そのものの認識の広がりは小さく，学校教育においても，例えば，大地が様々な地質で成り立ち，それらが地表でさまざまな地形を呈していることを多様性の形成という視点や多様であることの意味・意義を考えることは希である（山崎ほか，2018）．
ジオ多様性は，「地質学的 （岩石，鉱物，化石の ）特徴，地形学的 （地表面形態，地形プロセスの）特徴，および土壌の性質・特徴の自然な分布様
態（多様性 ）」であり，「これらの異なる要素の構成，相互関係，属性，解釈，系（システム）を含むもの」である，と定義される（グレイ，2005）．
この言葉は，1992 年のブラジル・リオデジャネイ
ロにおける「国連生物多様性条約 」の採択直後，
オーストラリア・タスマニア州から発表された幾つかの論文の中で初めて登場した（グレイ，2005）．
バイオダイバ−シティ（生物多様性）とジオダイバーシティという概念を併用することにより，自然界は生物と非生物という二つの同等な構成部分（界）から成立していることをより明確化し，自然環境の保全の分野においては，生物界に焦点を絞ってきたこれまでに比べ，より包括的なアプロー
チをとることが可能になると考えられた（グレイ，2005）．また最近では，Critical zone（Field et al.,2015）のようなジオ多様性と生物多様性の重なり合う部分も提示されている（図 1）．
また，主に生物多様性を背景とした自然資本か
ら人間社会が受け取る恩恵は生態系サービスと呼１． はじめに地学を学ぶ意義について，磯﨑（2017）は多様な価値観があることの理解が重要であること，特に教養・文化的価値と民主（主義）的価値に加えて教育（学）的価値を指摘した．学校教育における地学は，地学事象を対象とした学習内容を教育（学）的視点に基づき，学びの文脈を考慮して編成した教育であり，単に科学の知識を学ぶのではなく，地学の理論の成立過程，それらが社会に認知された過程，社会基盤の整備との関わり等を知ることが科
学的リテラシーを有する市民にとって重要であるとした．
このような背景のもと，地学に関連する地球・環
境科学分野において，現在，社会の関心事項である
地球環境の保全を基軸とした学びの文脈が想定される．本論では，文脈作成の基礎資料として，地球環境の保全に関わるジオ多様性（Gray, 2013）及びそれを基礎として人間生活との関わりを考えるジ
オシステムサービス（Gray, 2018）について先行研究に基づいて整理する．
２． ジオ多様性とジオシステムサービス
地球環境の保全を考えるとき，生物多様性の保全とともに地圏の多様性を意味するジオ多様性（ジオダイバーシティー，地形・地質の多様性）の保全の重要性が，ジオパークの認定やその活動の進展に伴って日本でも指摘されるようになってきた（グレイ，2005；尾池，2012；竹之内，2016；渡辺，2005等）．しかしながら，一般にはまだジオ多131日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

表 1 25 の主要なジオジオシステム
自然

サービスの（Gray, 2018）
PR

12 5. 362 19 3 1

w

ジオ多様性

R

o

生物多様性

P

自然資本

R

8879 362 19 3 1
p

o

lu

a
P

R 467 51021 19 3 1

c
g s

l

o

R

97 3 376362 19 3 1

n

t

c P

生態系
サービス

5 9.5 19 3 1Slu

ジオシステム
サービス

P
tk

.

4

2
r

de

図 1 自然資本と生態系サービスの枠組みにおCi

けるジオ多様性と生物多様性（Gray, 2018）kv■調整サービス
■基盤サービス
ジオシステム ■供給サービス
サービス■文化的サービス■知識サービス

オシステムサービスを地学の授業で扱った例は調
べた限り認められなかった．しかし，地学の野外観察を主体とした教員研修プログラムにおいて，人間生活の視点から地学の視点にアプローチすることにより，景観や暮らしの風景と周辺の地質体との関連についての理解に効果があると報告された（澤田ほか，2018）．このようなアプローチはジオ
システムサービス概念の理解へつながる可能性があると考えられ，人間生活の中での地学事象の価値化に関する研究の蓄積が望まれる．

ジオ多様性（ジオダイバーシティー）図 2 ジオ多様性からもたらされるジオシステ

ムサービスとして人間社会が受け取る恩恵（Gray, 2018）
ばれる．同様に，主に非生物的な構成物の多様性（ジオ多様性）を背景とした自然資本からのサービスはジオシステムサービスとして生態系サービスとは区別される（図１，２）．主要なジオシステ
ムサービスは合わせて25 の項目で構成され（表1），
それらは生態系サービス同様，調整，基盤，供給，及び文化的サービスに分類され，さらに文化的サービスの一部は知識サービスとして区分される（Gray, 2018）．
３． ジオシステムサービスと地学教育
Taylor and Bennett(2016)は生態系サービス（ジオシステムサービスの要素を含む）を大学の地学の授業で取り上げ，そのことは学生が生態系，地質系統，及び社会システムを関連付けるための探究
学習の理想的な機会を提供することになったと報告した．ただ，一方で，エコシステムサービスの経済的価値を数量化することは困難を伴うこと，それは特にジオシステムサービスに関連する時間を必要とする作用において顕著であることを指摘した．また，そのような場合に対応できるのは地質の専門家であるとも述べている．
一方，日本国内では生態系サービスあるいはジ

謝辞 本研究はJSPS科研費16K00966，
17H00820，

19K027085，19K03144 の助成を受けて行われた．
４．引用文献Field, J. P. et al.(2015): Vadose Zone J., 4, 1-7.
グレイ・ムレイ（2005）：地球環境，10，127−134．
Gray, M. (2013): Geodiversity: Valuing andConserving Abiotic Nature, 2nd ed., Wiley
Blackwell, Chichester, UK, 495p.
Gray, M. (2018): Ecosystem Services, 34, 106-112.
磯﨑哲夫（2017）：科学教育研究，41，246-257．
尾池和夫（2012）：四季の地球科学−日本列島の時空を歩く．岩波書店，東京，220p.
澤田一彦・松本伸示・田村守（2018）：地学教育，
70，131-144.
竹之内耕（2016）：地学雑誌，125，795-812．
Taylor, Z.P. and Bennett, D.E.(2016): J.
Geoscience Education, 64, 175-182.
渡辺悌二（2005）：地球環境，10，207-216.
山崎博史・梶原習作・吉冨健一（2018）：広島大学
大学院教育学研究科紀要第二部，No. 67, 1-8．

132

P-2
山形県最上町の地形と地質の教材化
Teaching materials department of topography and geology of Mogami Town, Yamagata Prefecture
地域の大地の生い立ちと変化の学習
Learning of the rise and change of the regional earth○矢口 徹 1，大友 幸子 2Toru YAGUCHI 1，Yukiko OHTOMO２
最上広域市町村圏事務組合教育研究センター１，山形大学地域教育文化学部２
Mogami Large Area, Educational Research Center１，
Faculty of Education, Art and Science, Yamagata University２
e-mail: torusado835@gmail.com１
概要：土地のつくりと変化の学習では，土地やその中に含まれる物に着目し，つくりやでき方を多面的に調べる活動を通して理解を図り，より妥当な考えをつくりだす力の育成をねらいとしている．このね
らいを達成するためには，子供たちとともに野外観察の実施が不可欠である．土地のつくりと変化を学
ぶ地域教材として，教員を対象とした向町カルデラとその周辺の地形・地質を学ぶプログラムを作成した．
キーワード：地域教材，土地のつくりと変化，向町カルデラ，地層観察
１．はじめに小学校新学習指導要領では，自然に親しみ，見方・考え方を働かせ，資質・能力を育成することを目指している．土地のつくりと変化の学習においては，土地やその中に含まれる物に着目し，つくりやでき方を多面的に調べる活動を通して理解を図り，より妥当な考えをつくりだす力や主体的に問題解決しようとする態度を育成することをねらいとしている．
このねらいを達成するために，教員にはその地域の土地のつくりを知り，教材として扱えるようになることが求められる．
「本地域は地質図のどの地層に該当しているのか」「どんな働きによってできた地層なのか」などを理解し，児童と野外観察を行い，土地のつくりを主体的に考えさせることができるようになることが期待される．
そこで，教員が地域の土地のつくりを教材として扱う手助けとなるよう，山形県最上郡最上町の
土地のつくりの特徴を知るためのプログラムを作成した．なお，作成に当たっては，大場（2014）やコロナ社の山形県地学ガイドなどのデータを活用した．
２．教材として扱う地形・地質の解説
山形県最上町がある向町盆地は，奥羽山脈の中に位置しているが，火山活動後の陥没構造が鮮明に認められることなどから，カルデラであるとされている（八木，2014）

この向町カルデラ内は，新第三系を不整合で覆う湖成層が発達しており，この層は，新第四紀更新世に形成された向町カルデラのカルデラ堆積物である(八木,2014,大場ほか,2014,山形応用地質研究会,2016 等)．カルデラ堆積物は，下部から更新世の湖沼堆積物である月楯層，河川・湿地堆積物の一刎（ひとはね）層であり，それらを，鬼首カルデ
ラを起源とする火砕流堆積物である満沢層が覆っている．

図１ 最上町地域の地質図（大場ほか，２０１４）

図２ 最上町地域の地質柱状図（大場ほか，2014）（１） 月楯層
最上町月楯南部を模式地とし，白川左岸の山脚部にほぼ水平に分布する．本層は向町カルデラ湖
沼を埋積した破屑性堆積物で主として凝灰質シル

133日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

ト岩，同質砂岩からなり，亜炭も含まれている．また，シルト岩層は葉理が発達し，ときに豊富な植物化石を産する（大場ほか,2014）．
（２） 一刎層
向町カルデラに広く分布し，主に固結度の低い礫岩からなり，凝灰質砂岩，シルト岩を挟む．カル
デラ南部から中央付近ではほぼ水平に堆積するが，縁辺では急傾斜を示す．礫岩は中礫・大礫を主とす
る礫支持礫岩である（山形応用地質研究会，2016）．
向町から前森牧場に向かう途中の源佐原北方の岩石採取場では，高さ１０ｍ以上の露頭が観察できる（大場，2010）．礫の種類は，周辺のカルデラ壁を構成する花崗岩，流紋岩，安山岩，凝灰岩などの基盤岩と中新世の岩石である．本地域の層相は，多量の礫が河川によって浸食，運搬されて扇状地のように埋積したときの堆積構造を示していると考えられている（大場，2014）．

３．最上町の地形・地質の教材プログラム
小学校６年「大地のつくりと変化」の単元では，「水の働きでできた地層」と「火山の働きでできた地層」それぞれのでき方を学習し，その後自分たちの住む地域の地層はどのようなつくりになっているか，露頭の観察等を通して明らかにする授業が行われる．本地域は「水の働きでできた地層（一刎層）」の上部に，「火山の働きでできた地層（満沢層）」が堆積したつくりになっている．
これらの地層を教員が授業で活用できるよう，
以下のような地形・地質の教材プログラムを開発した．なお，8 月に山形理科研究同好会の夏季研修会で実施予定である．
（１）地形・地質を理解するための研修会①堺田分水嶺の見学 ②明神山安山岩の石切り場の見学 ③源佐原北方の岩石採取場の一刎層の観察 ④満沢橋付近での満沢層の観察 ⑤若宮地域の露頭での３つの地層の積み重なりの観察（２）地形・地質を扱った授業のポイント① 露頭を観察し，地層が分けられそうなところを見つける．
② 下部の層（一刎層）を観察し，丸い礫を多く含んでいることに着目する．
③ 上部の層（満沢層）を観察し，色や下部の層と 含まれているものが違うことに着目する．
④ それぞれの地層のサンプルを採取する．
⑤ 採取したサンプルに含まれている鉱物を観察し，他の地域の火山の働きでできた地層に含まれているものと比較する．
⑥ 本地域の地層のでき方について考察する．
⑦ 本地域がカルデラ内にあり，観察した地層がカルデラ堆積物であることを補足する．

図 3 源佐原北方の岩石採取場（３）満沢層向町カルデラ内に断片的に分布している．デイサイト質の石英粒に富む軽石凝灰岩からなる．中期更新世の鬼首カルデラの火砕流堆積物である（山形応
用地質研究会，2016）．
満沢橋の下流左岸では，満沢 図 4 満沢層の層の軽石凝灰岩層を観察でき 軽石凝灰岩層
る．また，最上町若宮地域の露頭や志茂地域の砕石場では，一刎層の上に重なる白色の満沢層を観察できる．

４．引用文献大場總・長澤一雄・阿部弘也・阿部龍一（2014）
最上町地域の地質と生い立ち, 9-106,最上町の自然，最上町自然環境現状調査会．
八木浩司(2014)最上町とその周辺の地形の特徴．
1-8,最上町の自然，
最上町自然環境現状調査会．
山形応用地質研究会（2016）：山形県地質図（１０万分の１）説明書，42p.
大場總（2010）2-4 向町・赤倉．山形県地学のガイ
ド，77-81,コロナ社．

図 5 最上町若宮地域の露頭

134

P-3
岡山県地質図の再構築の試みと活用法の検討
Trial of Rebuilding the Geologic Map and the explanatory text of OKAYAMA Prefecture○山口 一裕 1，野瀬 重人 2，定金司郎，田邉信男 3，水野 正行 3Kazuhiro YAMAGUCHI1，Shigeto NOSE, Shiro SADAGANE, Nobuo TANABE,
Masayuki MIZUNO
岡山理科大学１，地球年代ネットワーク２，西部技術コンサルタント株式会社 3
Geoscience University of Education１，Kobe University of Education２
SEIBU Engineering Consultant3
e-mail: kyamaguchi@das.ous.ac.jp１
概要：「岡山県地質図」は 2003 年から Web サイトで広く世間に情報公開されて，研究者や民間企業の業務などに利用されている．しかし，地質図発行直前やその後に発見された新しい知見が反映されていない．そこで，「岡山県地質図」の関係者が協議し，岡山県地質図の改訂を試みることになった．ここでは，岡山県地質図の概要と改定する新しい知見，QGIS での再構築の試みと活用法について検討したので報告する．
キーワード： 岡山県地質図，Web 公開，QGIS，オープンデータ
ントの Web サイトでは，この地質図を「専門家の評価も得られ，防災や教育等さまざまな分野において役立つ資料」として，種々の分野での活用を期待している．

１． はじめに「岡山県地質図」は西部技術コンサルトの Web
サイトで PDF ファイルとして公開されている．5
万分の 1 の地質図で全 21 図幅からなり，岡山県の地質の全体像や地域の詳細な地質を把握するために有効であるので，地質学の研究者や民間企業の業務の利用が多い．
地質図を利用するときの問題点として，2003
年完成なので，それ以後に発表された岡山県の地質に関する新しい知見が地質図に反映されていな
いことである．また，公開が PDF ファイルのみであり，GIS 形式のデータは要望があれば公開するとしているが，利用者からすると使いにくいものと考えられる．
そこで，「岡山県地質図」の関係者が協議し，岡山県地質図の改訂を試みることになった．ここでは，岡山県地質図の概要と新しい知見の導入，
QGIS での再構築の試みと活用法について検討したので報告する．
２． 岡山県地質図について「岡山県地質図」は岡山大学の教授であった故光野千春先生が率いた西部技術コンサルタントのプ
ロジェクトチームにより 2003 年に作成された地質図である．地質図だけでなく，説明書も添付されていて，岡山県全体の地質概要と各地域の地質を詳細に知ることができる．西部技術コンサルタ

図 1 地質図(和気・播州赤穂 1/50,000)
３．地質図の問題点の解決方法
3.1 地質情報の更新
1) いわゆる「山砂利層」の地質年代の見直し
2003 年版地質図では，新生代の山砂利層は時代決定の明確な証拠が得られず，一見ラフで軟弱な礫主体の層相を呈するために更新統とした．そのために，地質図では中新統の上位に位置付けて記載していた．しかし，鈴木ら(2003)により，県内の分布する山砂利層の層相，構造，対比等と山砂
利層中に挟まれた凝灰岩層のフィッショントラッ

135

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
で岡山県地質図を作成，公開することで，その他のオープンデータと組み合わせることが簡単に行えることから利用範囲が拡大するものと考えられる．地質図の見直しにも迅速に対応できるようになると期待される．
3.3 地質図の活用法
GIS の岡山県地質図の活用例としては，
①教育分野
②防災分野
③研究分野
④民間企業の業務⑤観光業の分野などが考えられる．
専門家だけが地質情報を使用するのではなく，市民が活用するためには，学校教育での普及が重要である．
平成 30 年 7 月豪雨では土砂災害では，住宅地の背後にある山の崖崩れや土石流によって大きな被害が発生している．地元の地質特性を知ると早めの避難を促すものと考えられる．そのためには，身近な情報機器であるスマートフォンで地図を閲覧するように，簡単に地質情報も閲覧できるようにすることが大切である．また，地質情報の意味についてもの生徒や学生は学校で，社会人は職場や公民館で，学ぶ機会をつくることも重要である．
さらに，地質図利用に関する公開シンポジウムの開催も活用，普及を図るためには必要であると考える。
４．引用文献
鈴木茂之，壇原徹，田中元(2003)：吉備高原に分布する第三系のフィッショントラック年代，地学雑誌，Vol.112，pp15-22.
山本裕雄(2001):岡山県牛窓町前島に分布する第三系の浅海 古環境.人 と自然,12,13-3
Matsubara，T(2002)：Molluscan fauna of the“Miocene” Maejima Formation in Maejima
Island, Okayama Prefecture, southwest Japan,
Paleontological Research,6,pp127-145.
山本裕雄･次重克敏･松原尚志･加々美寛雄(2002):化石炭酸 塩のス トロンチウム同位体比からみた西部瀬戸内区第三 系の年代.日本 占~生物学会第 149 回例会講演予稿集,56
野瀬重人編著，岡山県地学のガイド(2013)：地学のガイドシリーズ 11，コロナ社．

ク年代測定を行った結果，山砂利層が始新世後期～漸新世前期の谷埋め河川成の堆積物であることを解明した．この研究成果によって，新しい地質
図の山砂利層の位置づけを中新統の下位になるよ
うに地質図を改正することになった．
2) 中新統の地質時代の見直し
2003 年版地質図では，前島層(瀬戸内市牛窓)1 と波形層(井原市)を中新統としていたが，山本(2001)，Matsubara,T.(2002)，山本ほか(2002)などの研究によって古第三紀の始新世～漸新世の海成層であることが明らかにされたので，見直した．
3) 和気中心部に産出する流紋岩溶岩の年代
図 1 に示す地質図には，和気町を中心に噴出した溶岩とそれを取り囲むように円形に流紋岩質火砕流堆積岩類の分布が見られる．このことから現在の阿蘇にも匹敵するような巨大なカルデラがこの地域に存在していた．我々のグループが、流紋岩の K-Ar 年代測定を実施した結果，その火山活
動は、今から 7700 万年前であることが明らかになった．
その他にも，新しい断層の発見や大賀デッケンについての新しい解釈を説明書に付け加えた．発表された学術論文や「地学のガイド」（2013）も参考にしながら見直しを実施している．今後も地質年代の見直しに伴う地層境界線の変更や新しい地質を付けくわえることが考えられる．
3.2 活用される地質図へ
岡山県地質図は PDF ファイルとして配布していて，活用が制限されている．いろいろな活用を考えたとき，GIS 形式で公開した方が，多くの分野の方に広く利用されることが想定される．そこ
で，無償で自由に利用できる地理空間ソフトである FOSS4G(Free and Open Source Software
For Geospatial)の QGIS での地質図の再構築を検討している．
2016 年の官民データ活用推進基本法において，国及び地方公共団体はオープンデータに取り組む
ことが義務付けられた．すでにオープンデータとして地形図，標高データや各種主題図，統計デー
タとして国や自治体が公開している．このライセンスの改定により二次利用が可能となった．出典を明記すれば，利用申請手続きなしで自由に情報の二次利用が可能となり，自由にデータを改変することも可能になったし，いろいろなデータを組み合わせることも可能になった．そこで，QGIS

136

P-4
大学における GIS を用いたデジタル地質図の作成実習の実践― その意義と検証 －Practice of making digital geological map using GIS in university
Its significance and verification○唐田 幸彦 1，久田 健一郎 2，鎌田 祥仁 2，藤野 滋弘 2
Yukihiko KARATA*1，Ken-ichiro HISADA*2，Yoshihito KAMATA*2，Shigehiro FUJINO*2
株式会社ダンク 1，筑波大学 生命環境系 2
1
Dank Co., Ltd. , Graduate School of Life and Environmental Science, University of Tsukuba2
e-mail: yukihiko.karata@nsb-dank.com1
概要：大学で地球科学を専攻する学生でも，高校において野外地質調査法および地質図学の知識・経験を持った学生はほとんどおらず，地質図作成が行える学生を育成することが困難になってきている．一方，スマホ・タブレットの普及により，学生のデジタルデータに対するリテラシーは年々高くなっている．今回，筑波大学地球学類３年次の大学生に対して GIS を用いた地質図作成の実習を行い，GIS の使用が地質図作成に有用であることが実証された．
キーワード： 地学教育，大学，GIS, 地質図，野外調査
用した調査データの取り扱いやまとめ作業に対する取り組みの難易度は低くなってきている．ちな
みに今回の実習参加者はすべての学生がスマホおよび PC を保有していた．
地質学，とりわけ地質図作成は，フィールド調査と紙と鉛筆によるアナログ的な作業により，「泥臭い」イメージがつきまとう．これらのイメージを脱するためにも，PC を使用したデジタルによる地質
図作成は有効であると思われる．

１．大学における地質図作成実習の課題
筑波大学地層学研究室では，大学学群（学部）２年次までに図学および地質調査法の習得（上野・久田 編，2011）を行い、３年次では地質図作成を行う野外実習を行っているが，この実習において GISを用いたデジタル地質図の作成を３年前から取り組み始めた．
高等学校の教育課程「地学」教科では，野外地質調査および地質図の作成に関する知識を得る機会がほとんどない．そのため，地球科学を専攻する学生でも，実際の野外調査をもとに地質図の作成を行った経験のある学生はほとんど皆無である．本
年度に実施した実習参加者に調査したところ，高校までに野外調査を行った経験者は１名のみであった（図１）

２．QGIS を用いた地質図の作成
本実習では，デジタル地質図の作成にオープン
ソースの GIS ソフトである「QGIS」を使用した．
「QGIS」は汎用 GIS ソフトであるため，標準でインストールした状態では地質図作図に必要な機能は含まれていない．また，機能が豊富であるがゆえにひとつの主題図を作成するためには複雑な操作を要する．そこで，地質図作成用のプラグインプロ
グラム「地学ライブラリ作成ツールプラグイン」を開発し，QGIS に組み込んだ状態で使用した．
（図２）

図１ 実習参加者の高校での学習状況

一方で，ICT 教育の進展やスマホ・タブレットの普及により，学生のデジタルデータに対するリテ
ラシーはこれまで以上に高くなっており，PC を使

図２ プラグインを組み込んだ QGIS

137

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集「地学ライブラリ作成ツールプラグイン」の主な特徴は以下の通りである．
(1) 地質図作成のためのテンプレートをあらか
じめ用意．すぐに地質図の作成が行える．

QGIS での作図はパワーポイントのような一般的な作図ソフトと異なり独特な操作感であるため約半数の学生が分かりずらいと感じたようだが，いろいろなスマホや PC を使いこなしている学生にとってはあまり苦にならなかったようである．今回は２名が作図機
能を用いてほぼ完全な地質図を作成することができた．
（図５）(2) よく利用する機能のみをメニュー化．直感的に作図を行えるように工夫している．
(3) 走向・傾斜データまたは３点の標高・座標をもとに，走向線を自動的に描画できる．

４．実践の意義および検証
地質図を作成できるようになるためには，一般的な地質学の知識（地層判定，岩石鑑定，化石鑑定など）の他，野外調査法および地質図学の習得が必須であるが，本実習ではこれに加えて新しいソフトの操作を習得するという課題が加わる．
野外調査法や地質図学の経験があまりない学生
にとってはより難易度が高くなる実習ではあったが，以下のような効果を得ることができた．
(1) 地質図作成の際，PC 上での書き直しが容易なため，トライ＆エラーを行いながら作画することができる．
(2) データ不足や観察の精度が悪いと思ったよ
うな図面が全く書けないことがすぐにわかるため,
野外調査やデータ収集の重要さが再認識できる．
(3) 作成したデータや図面は，デジタルデータのため，加工・修正や共有が容易である．

３．大学の野外実験実習における実践
実際の実習では，事前に学生所有のノートパソコンに QGIS およびプラグインのインストールと一通りの操作実習（約 1 時間を 5 回）を行ったうえで，1 泊２日の野外踏査及び地質図作成実習を行った．
（図３）

図３ 野外調査の様子
ルートマップおよび地質図の作成の際には，これまで計算機と紙の地形図，定規，分度器を使用して行っていた走向線の描画や地質境界線の作図の代わりに
QGIS のキャンバス上に表示された地形図上で行うことになる．
完成した地質図をもとに，パワーポイントなどでプ
レゼン資料を作成し発表会を行った.（図４）５．結論使用する PC の性能により作業効率が著しく変わってしまうため，QGIS が快適に動作する PC 環
境が準備できるかが課題である．
本実習では，地質図学およびソフトの操作教育
を事前に行っておけば紙と鉛筆による地質図作成
より効率的かつ効果的に作業を行えることが検証できた．またシミュレーションを行いながらの作成が行えるため，アクティブラーニングの教材としても適している。
本実習は大学専門課程で行ったものであるが，高等学校の情報科目および地学レベルの図学の知識があれば同様の実習を実施することは可能である．今後は，高校の授業や課外活動レベルでも活用できるように，プラグイン機能の強化やテキスト等の整備など行い普及に努めていきたい．

図４ 発表会の様子

引用文献
上野 健一・久田 健一郎 編 (2011)：地球学シ
リーズ３ 地球学調査・解析の基礎．古今書院
図５ QGIS による地質図作成のアンケート結果

138

P-5
地質図 Navi を用いた我々の地学学習の軌跡
A Process of our Geoscience Learning using Chishitsuzu Navi
池田 祥伸１，小山 日菜子１，株木 悠汰１，深見 博貴１
Yoshinobu IKEDA1，Hinako OYAMA1，Yuta KABUKI1，Hirotaka HUKAMI1
茨城大学１
Ibaraki University
e-mail: 17p1401g@vc.ibaraki.ac.jp１
概要：現在の学習カリキュラムでは，高等学校までに地学を学習する学生が少ない．そのため，地学を大学入学後に分かりやすく学ぶ方法を検討した．我々は高校の地学教科書を読み進めつつ，それに関連する内容を地質図 Navi で確かめるという学習を行った．本研究は主にその学習過程について述べる．
キーワード： 地学学習，地質図 Navi，河岸段丘，火山
１． はじめに高等学校までの学習カリキュラムでは，地学を

３． 学習方法

深く学習する機会が少ない．地学をあまり学習していない人でも，大学入学後に効果的に学ぶことができる方法を検討した．その試みとして，今回，高校の地学教科書を読み進めつつ，それに関連する内容を地質図 Navi（図１）で確かめるという学習を行った．本研究では，主にその過程について述べる．

文献に示されている内容を理解し，それに関連する内容を地質図 Navi で確かめるという方法で学習した．
その際に使用した文献は，磯崎ほか(2015)，森本ほか(2015)である．学習した期間は１カ月程度，頻度は１〜2 日毎で，週１度集まってそれぞれの進捗状況を確認し合った．個別にした学習時間は１回
あたり 30 分程度であった．
最大限地質図 Navi を学習に活用するために，地質図 Navi 自体を学習する時間も設けた．

２． 地質図 Navi について

地質図 Navi は，産総研地質調査総合センターからウェブサイト上で配信される地質情報閲覧シス
テムである．そのサイトでは，無料で数多くの地質図データと，地質情報を同時に表示することが可能である．
地質図 Navi の具体的な項目は，「データ表示」，「地質図」，「火山ツール」の３つに大きく分けられている．
「データ表示」では，地質・地形・災害・地球化学，地球物理についての情報が詳しく掲載されている．主に，第四紀火山，活断層データ，地球化学図，地すべり地形分布図などの機能を使うことができる．
「地質図」はシームレス地質図をベースとして，地質図幅，海洋地質図，火山地質図，
水理地質図などを表示する機能がある．
「火山ツー
ル」は火山の年代を検索できるほか，各火山における噴火の大きさに応じて火砕流のシミュレーショ
ンをすることができる．
他には，ある地点の岩石の詳細な情報を知ることができる凡例表示，文献検索機能，地名検索機能などがある．

４． 地質図 Navi 活用学習

今回の学習期間中，地質図 Navi を使用すること
で，より効果的に学ぶことができたと思われる学
習項目は，以下の 5 つである．
1 つ目は，ブーゲー異常である．ブーゲー異常とは，地下の岩石によって引き起こされる重力異常のことである．ブーゲー異常が正の値ならば，地下の岩石の密度が大きく，逆にブーゲー異常が負の値なら，地下の岩石の密度が小さいことを意味す
る．地質図 Navi で日本周辺のブーゲー異常の値を見てみると，陸地部分はブーゲー異常の値が小さいことから，地殻が厚い部分であること，また海洋部分はブーゲー異常の値が大きいことから地殻が薄く，すぐ下に密度が地殻よりも大きいマントルになっていることがわかる．このように，地質図
Navi を用いることで，視覚的に日本周辺の地殻とマントルの位置関係がわかった．
2 つ目は，河川に沿って階段状の地形を呈する河139

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

解を深めることができた．
地点検索の機能がヘルプ機能の中にあることを気づくのに時間がかかった．この使いやすい機能
をもっと分かりやすい位置にしたほうが，地質図
Navi を初めて扱う人でもより使いやすいのではな
いかと感じた．

岸段丘についてである．河岸段丘は，河川に沿って分布する段丘面と段丘崖から成る階段状の地形である．
地質図 Navi で茨城大学周辺の那珂川の地形を見てみたが，明瞭に段丘が形成されていることを見て取ることができ，河岸段丘についての身近な認識につながった．
３つ目はマグマ形成である．マグマが形成するには，岩石にかかる圧力，岩石の温度，岩石に含まれる水分量の３つの条件が関係している．岩石がマグマとなりやすい条件は，低圧，高温，水分過多である．日本でも見られる海溝型火山は水分の影
響でマグマが発生し，火山が形成されている．また，
圧力と温度の関係からマグマは沈み込まれるプレートの上面が約 100km 地点でできやすい．地質図
Navi で日本の火山と火山下のプレートの深さの関係を調べたところ，見事に 100km 周辺で火山ができていることがわかった．
４つ目は，プレート内地震についてである．プレート内地震は，プレートが圧縮されるなどの影響
でプレート上層の地殻が破壊され，地震が発生するというメカニズムで起こる．また，活断層とは，断層のうち近年の地質時代に繰り返しずれた形跡があり，今後もずれる可能性があるものである．地
質図 Navi で活断層の分布を調べたところ，日本全国に多数あり，特にフォッサマグナ周辺で活断層は多いことがわかった．
５つ目は地震による液状化現象ついてである．
液状化現象とは，地震の揺れを受け，地盤が液体のようになってしまう現象である．主に沖積層や埋立地で起こる．そのことを前提に，地質図 Navi の
シームレス地質図から液状化現象が起こりやすい地点を考察できた．

６． まとめ地質図 Navi を使って地学学習をすることで，地学の基本的な知識だけでなく，地理の学習にも繋げることができ，用途を多く考えることができると思う．私達はまだ学習の途中だったため，有効に活用することは困難だったが，これから使い続けることで，より多くの知識を得ることができるのではないかと思う．これからも地学学習において調べたいことが出てきた時に，地質図 Navi を活用していきたい．
まだ使用していないデータ表示の項目も含め，さらに試行錯誤することで，地質図 Navi をさらに有効活用できるのではないかと思う．
引用文献
磯崎行雄・江里口良治ほか 10 名(2015)『地学』啓林館，415p．
森本雅樹・天野一男・黒田武彦ほか９名（2015）『地学基礎』実教出版株式会社，191p．

５． 地質図 Navi を用いた学習で感じた点

使用した文献の中で，図の無かった箇所や，簡略化されていた箇所に関して，地質図 Navi を用いる
ことで，より理解を深めることができた．また，身近な地点の地質情報について簡単に検索することができた．さらに，文献検索機能において，調べた
い地域周辺の文献を検索できる機能は，これから我々が卒業研究などを進めて行く際に使えるのではないかと考えた．さまざまな内容の地学を学習して行く際に，１つの機能だけでなく複数の機能を同時に使うことで，より難易度が高い内容の理図１ 地質図 Navi のトップページ

140

P-6
長野県デジタル地質図と河原の石ころを利用した地学教材の開発とその活用
Development and utilization of teaching material for earth science education using the digital
geological map of Nagano Prefecture and riverbed gravels○竹下欣宏 1，富樫 均 2，土屋武史 3，渋谷孝信 4，中川知津子 5，笠原大弘 6，田澤岳哉 7，
桐生和樹 8，村松 武 9，田辺智隆 10，陶山 徹 11，関めぐみ 12
Yoshihiro Takeshita1，Hitoshi TOGASHI２，Takeshi TSUCHIYA3，Takanobu SHIBUYA4，
Chizuko NAKAGAWA5，Motohiro KASAHARA6，Takaya TAZAWA7，Kazuki KIRYU8，
Takeshi MURAMATSU9，Tomotaka TANABE10，Toru SUYAMA11，Megumi SEKI12
信州大学１，いいづな歴史ふれあい館２，小諸東中学校 3，三郷中学校 4，県立長野高校 5，
信州大学附属松本中学校 6，岩村田小学校 7，開田中学校 8，飯田市美術博物館 9，
戸隠地質化石博物館 10，長野市立博物館 11，野尻湖ナウマンゾウ博物館 12
Shinshu Univ.１，Iizuna Muse.２，Komoro Higashi J.H.S.3，Misato J.H.S.4，Nagano Prefecural
Nagano S.H.S.5，Matsumoto J.H.S.6，Iwamurata E.S.7，Kaida J.H.S.8，Iida City Muse.9，
Togakushi Muse.10，Nagano City Muse.11，Nojiriko Naumann Elephant Muse.12
e-mail: takey@shinshu-u.ac.jp１
概要：長野県デジタル地質図 2015 を活用した身近で親しみやすい地学教材を開発した．長野県総合教育センターにおいて開発した地学教材を用いた研修講座を実施した結果，河原の石ころと地質図をセットにして大地の生い立ちを考察する取り組みは，地質図に対する「難しい，使いにくい」というハード
ルを下げ，教員の地質情報リテラシーの向上に貢献できることが明らかになった．
キーワード：長野県デジタル地質図 2015，地質情報リテラシー，大地の成り立ち，石ころ，梓川
なため，その有用性が理解されていないことを示唆している．
このように地質の専門家と教員との間には地質
情報リテラシーの大きな格差が存在する．教員が大地の成り立ちを実感できれば，学校教育を通して，地質災害に強い社会の実現に近づくことができる．これを達成するためには，両者のリテラシー
格差を縮め，学校教育の中で地質図が利用されることが望ましい．これを実現するには，地質図の面
白さと大切さを伝えるための工夫，すなわち地質図を利用した魅力ある教材の開発が必要である．
そこで，2017 年より，県内の研究者，小中高校の教員，自然史系の博物館学芸員からなるプロジェクトチーム（だいちのかけらプロジェクト）を立ち上げ，地学教材の開発を進めてきた．さらに，開発した地学教材を長野県総合教育センターの研修講座で活用し，その一部をホームページ上で公開した．本報告ではそれらの成果について紹介する．
２． 地質図とセットで使用する『石ころ』標本の作製
アンケート結果から地質図に苦手意識をもつ教員が多いことが予想されるので，地質図とセットで使用でき，かつ身近で親しみがもてる素材を探す必要がある．そこで，本研究では大地の生い立ち
を秘めており，子どもも興味を持ちやすい河原を構成する礫（以下，『石ころ』）に着目した．

１． はじめに地質図は，単に地層や岩石の分布を示すだけでなく，大地の成り立ちを可視化した優れた主題図である．大地の成り立ちには地震・噴火などの地質に関わる自然災害（地質災害）も強く関連するため，地質図は防災・減災の観点でも重要である．このような背景もあり，様々な地質図が作製されてきた．
長野県でも 2015 年に約半世紀ぶりに県全体の地質図が全面改定され，最新の地質情報が盛り込まれた長野県デジタル地質図 2015（以下，長野県地
質図）が出版された．この地質図はデジタル情報であるため，任意の範囲を 3D 表示することができる．
3D 表示は，地質図を直感的に理解するために極めて有効な表現である．使いやすさも加味されて作成された長野県地質図は，地質災害を含め「長野の大地」を理解するための強力なツールになる．
しかし，地質図の専門性が高いため，中学校では教材としてほとんど利用されていない（川村・高橋，
2016）．著者が実施した研修講座でも，30 人の小・中・高校の教員にアンケートをした結果，その大半（27 名）が「授業で地質図を扱った経験がない」との回答であった．また，地質図を授業で扱ったことがあっても，地質図がどのようなものかを提示した程度で，踏み込んだ活用はされていない．以上のことは，地質図から情報を読み取ることが困難

141日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

長野県地質図にも表れているように，本県の地
質は非常に変化に富むため，長野県の川には，あらゆる種類の岩石のかけら（『石ころ』）が存在することが予想される．そこで，長野県の大地を構成する岩石を網羅的に採取することを目指して，同県の主要な 9 河川（梓川，高瀬川，松川，犀川，千曲川，
木曽川，三峰川，小渋川，中田切川）において『石ころ』を採取し，岩石標本を作製した．
各河川の河原において確認できるすべての種類の『石ころ』を拾い集め，その中から上流の地質をよく反映するものを選定し，拳大のものを 20 個採取した．
『石ころ』の特徴をなるべく平易な言葉で表現してラベルを作成し，岩石標本を完成させた．
また，小中学校などの授業で活用することを念頭に，500 円玉大の小さい『石ころ』で作った簡易標
本を，それぞれの河川で 10 セットずつ作製した．
標本作りを通して，各河川の『石ころ』の種類やそれらの見つけやすさといった特徴を把握することができた．その結果，松本市を流れる梓川では中学校で学ぶ深成岩（花崗岩や花崗閃緑岩）
，火山岩
（安山岩）
，堆積岩（砂岩，泥岩，チャート，少な
いが礫岩と石灰岩）がふつうに見られ，かつそれ以外の種類の岩石が少ないため，理科の授業で活用
しやすいことが明らかになった．
３． 教材を活用した教員対象の研修講座の実施『石ころ』を身近に感じていても，その種類を同定することが苦手な教員も少なくないため，『石ころ』を用いた岩石標本を作製しただけでは，標本や地質図の活用は進まない可能性が高い．そこで県内の教員を対象として『石ころ』の鑑定法と地質図の利用法をテーマとした研修講座を 2018 年 9 月に長野県総合教育センターで実施した．
その内容は以下の通りである．まず，㈱ニチカが販売している火成岩（15 種），堆積岩（15 種），変成岩（10 種）の標本を観察し，どの部分に着目す
れば，同定できるのかを考える．次に梓川の簡易標本を使用して『石ころ』を鑑定してみる．鑑定できたら，その『石ころ』が梓川に転がっている意味を探ってみる．たとえば，ある『石ころ』が花崗岩であると同定できたら，なぜ地殻の深部で形成されるはずの岩石（深成岩）が河原にあるのか，その意
味やおもしろさを考察する．中学校の教科書（東京
書籍や学校図書など）では，岩石の名前やその特徴，
でき方は紹介されているが，そのことを学ぶ意味
やおもしろさまでは紹介されていない．教員がそのことを，実感をともなって理解していなければ，

ただ名前や特徴を覚えるだけの無味乾燥な授業展開になる恐れがある．
次に長野県地質図の特徴と使い方について解説
し，長野県の大地のつくりの概要を把握したのち，実際に梓川の河原に出かけ，『石ころ』鑑定を実践する．普段は動いているように見えない大地も，長い時間の流れの中で見れば激しく動いていること実感できるよう，鑑定した『石ころ』と長野県地質図を結びつけ，なぜ河原にその『石ころ』があるのかを考察する．
なお，『石ころ』の鑑定法と長野県地質図の特徴については HP にて公開しているので「だいちのかけらプロジェクト」で検索していただきたい．
４． 開発した教材と研修講座の意義
上記の研修講座参加者（小学校 5，中学校 4，高校 10，盲学校 1 の計 20 名）に「この講座を受講
して地質図を授業で使用してみようという気持ちになりましたか？」とのアンケートを実施した．
「はい」の回答は小学校で 2/5，中学校で 4/4，
高校で 4/10，盲学校で 1/1 で，中学校教員に比べ，小学校と高校の教員で低い結果であった．高校教員のアンケート用紙には「地学を担当することがあれば考えたい」との記述が見られたので，地学を担当しておらず，そもそも活用の機会がないために低かった可能性がある．また，小学校教員のアン
ケート用紙には「今は小学校なので少々難しい気がしています」や「学習の流れにあえば・・・」との記述が見られたため，小学生には地質図は少し
難易度が高いと捉えられているようである．しかし，「いいえ」と答えた小学校教員のアンケートにも，「石の成りたちから昔の様子を想像し，過去の姿を特定しうる手段につかえるという事がわかりました」や「石が生まれた場所や環境とからめて，石が何故そこにあったのか考えてみようと思った」という記述が見られ，『石ころ』と地質図に秘められた大地の成り立ちについて，一定の理解が得られたことが読み取れた．
謝辞：本研究は JSPS 科研費 JP17K00965 の助成を受けたものです．
『石ころ』標本の作成にあたり
県立長野高校の井手俊毅先生，松本蟻ヶ崎高校の縣 晴香先生，須坂東高校の古川智恵先生にご協力いただきました．感謝申し上げます．
引用文献
川村寿郎・高橋知美（2016）：中学校理科における「20 万分の 1 日本シームレス地質図」を活用した学習．宮城教育大学紀要，50，127-133．

142

P-7
地層の観察力向上を観察者自身に認識させるための野外観察実習の工夫
A Field Study Program Using Activities for Cognition of Own Skills in Geological Observation－メタ認知的活動を取り入れた野外観察の可能性－
A New Method of Geological Observation Based on Metacognitive Strategies○久森 洸希，山崎 博史，吉冨 健一，武永 有岐子
Kouki HISAMORI，Hirofumi YAMASAKI，Kenichi YOSHIDOMI，Yukiko TAKENAGA
広島大学大学院教育学研究科
Graduate School of Education，Hiroshima University
e-mail: m193454@hiroshima-u.ac.jp
概要：効果的な観察視点の獲得による地層の観察力向上を目的として「メタ認知的活動」の視点から野外観察実習の内容を整理し，理科教員志望の教育学部生を対象とした実践を行った．その結果，同一層準の地層を異なる露頭で複数回観察させる取り組みが観察視点の獲得において効果的であること，観察結果を振り返る取り組みが自らの観察力向上を認識することにつながることが示唆された．
キーワード： 地層の観察力，野外観察実習，メタ認知，理科教員志望，教育学部生
まさに自らの過去の経験をメタ的に捉え，野外観察におけるメタ認知が働いているものと考えた．
初学者においても，このような経験を実習において重ねることで効果的な観察視点の獲得につながると考え，本実践では以下の３点を改善した．
⑴同一層準であるが異なる露頭 A/B での観察・柱状図を作成する．
【観察Ⅰ・観察Ⅱ】

１．はじめに
中・高等学校の学習指導要領解説理科編では，地層を構成する岩石や産出する化石などから，地層が堆積した環境を推定する活動を行うよう示されている．しかしながら，学校現場での野外観察における砕屑物の粒度や産出する化石に頼った手法では，地層の堆積環境の変化を捉えることは難しく，
生痕化石や堆積構造の活用が必要であるとの指摘がある（吉川・香西, 2007）．
地層が記録する堆積環境の変遷を読み取るためには，学習者は限られた野外実習の機会を利用して効果的に観察視点を獲得する必要がある. このため本論では，認知心理学の「メタ認知」概念に着目し，「メタ認知的活動」の視点から整理した野外観察実習の内容とその結果について報告する．
２．野外観察実習の概要
広島大学教育学部で理科教員志望の３年生向け

表１ 実施した野外実習内容に開講される野外観察実習は，島根県浜田市北部の石見畳ヶ浦にて実施される（吉冨ほか，2011）．
石見畳ヶ浦周辺に分布する唐鐘累層は，中期中新世の陸成〜浅海成層であり，堆積構造や貝化石などの情報から海水準変動と堆積環境の変化を関連づけて考察されており（小竹ほか，2004），地層観
察実習場所として適している．
実施した野外観察実習の内容と実習後のアンケートの内容は次の表１及び表２の通りである．
３．野外観察実習の改善
地質の専門家の高い観察力はどのようにして身につくかを考えるとき，野外での経験が重要な要素の一つであると考えた．
「以前〇〇で見た△△に近い」と感じるのはそのためであろう．このとき，

表２ 実施した事後アンケート内容

143

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集
表３ 観察Ⅰ・観察Ⅲの観察視点の変化
粒径
(砂)

粒径
(礫)

礫種

観察
Ⅰ

0

1

0

0

4

0

15

4

観察
Ⅲ

8

0

2

0

8

1

12

10

層厚

走向
傾斜

貝 ジュー
質感
化石
ル

塩類
風化

砂岩の 堆積区分 構造

円磨 淘汰度 淘汰度 砂岩礫度 (礫岩) (砂岩) 岩区分

ノ

色

観察
Ⅰ

4

0

20

0

2

10

2

2

観察
Ⅲ

8

4

19

0

8

9

0

8

⑵露頭 B で，先行研究の観察結果を参考に，指導者による観察方法・柱状図の詳細な指導を受けた後，再び最初の露頭 A で観察・柱状図の作成
を行う．
【観察Ⅲ】
⑶実習後，⑴・⑵で自らが作成した２つの柱状図を振り返り，自らの観察視点の変化を捉える活動を行う．
【事後アンケート】
４．野外観察実習の結果
露頭 A/B で観察できる視点を 16 に整理し，観察Ⅰ・Ⅲで作成された柱状図をもとに受講者ごとの観察視点の数を抽出・整理した（表３）．受講者 21名の平均値で，観察視点の数は 3.05（観察Ⅰ）から4.67（観察Ⅲ）に増加したほか，岩石の色や粒径，
堆積構造および貝化石といった基本的情報を記述した学生が増加した．図１の通り，観察Ⅲでは砂岩の色や粒径の違い，礫岩に含まれる多様な礫の様子を捉えた学生もいた．
また，事後アンケートで，観察Ⅰ・Ⅲを比較して自らの柱状図に変化があったと答えた学生は85.7%（21 名中 18 名）であった．その変化の内容
を自由記述で尋ねたところ，「ラミナや粒径など，より詳細な視点で地層を観察できた．
」や「同じ砂岩でも粒径の大きさに違いがあることに気づけた．
」などの記述が見られた．
５．考察
本実践での観察視点の獲得においては，同一層準の地層を連続して観察したことが大きく作用したと考える．観察Ⅱで観察の指導を受けた学習者
は，指導を受けた項目をもとに自らの認知を調整しながら観察Ⅲを行う．この認知の調整は三宮（2008）におけるメタ認知的コントロールにあたるものと考えられる．
また，事後アンケートにより，観察Ⅰ・Ⅲで作成した柱状図を学習者自身に振り返らせることで，

図１ 同一観察者の観察Ⅰ・Ⅲの柱状図の変化

自らの観察の変化に気づかせることができた．これは三宮(2008)におけるメタ認知的モニタリング
にあたり，次の野外観察に向けて観察視点を整理することにつながったと考えられる．
本実践を通して，１日の野外観察実習の中で自分が観察した経験を振り返りながら別の地点での観察を行うことや，観察終了後に自らの柱状図を振り返る活動を通じて，地層観察する自らの姿をメタ的に捉えることは，初学者が地層観察の視点を効果的に獲得するために有効であることが示唆
された．
６．課題
本論ではメタ認知の視点から地層観察活動を捉
えなおすことができる可能性を示した．今後の課題として，地層観察活動におけるメタ認知について詳細に検討・規定し，「メタ認知」育成の視点から，事前・事後指導を含めた野外実習プログラム全体として再構成する必要があると考える．
謝辞 協力いただいた受講生の皆さんに感謝する．
また，JSPS 科研費 17H00820，19K027085，19K03144の助成を受けた．
引用文献
小竹信宏・近藤康生・藤井隆志・芝崎晴也（2004）：
地質学雑誌，110, 733-745.
三宮真智子 (2008)：メタ認知 学習力を支える高次認知機能．東京，北大路書房，257p．
吉冨健一・山崎博史・林 武広 (2011)：学校教育実践
学研究，17，125-132．
吉川武憲・香西 武 (2007)：科学教育研究報告，22(2),47-52．

144

P-8
偏光顕微鏡を用いた主要造岩鉱物の同定観察を行うための予習用動画の作成
Challenge to make preparatory videos
for identification of rock-forming mineral using polarization microscope○下岡 順直 1
Yorinao SHITAOKA1
立正大学１
Rissho University１e-mail: shitaoka@ris.ac.jp１
概要：偏光顕微鏡を用いた主要造岩鉱物の同定は，地学の実習で行われてきた．しかし，造岩鉱物の同定は大変難しく，鏡下観察を繰り返し行いながら同定する能力を習得することが必要である．そのために今回，造岩鉱物の同定方法を解説する動画を作成した．そして，動画を予習に活用し，実習中に鏡下観察する時間を十分に確保する反転授業を実施した．その結果，鏡下観察する時間
は従来よりもほぼ倍確保することができ，同定する能力向上への有効な道筋を示すことができた．
キーワード：

造岩鉱物，同定，偏光顕微鏡，予習用動画，反転授業（実習）１． はじめに学習者の主体性に大きく任されていた授業外学習の部分にも，対面授業同様，教員の意図を大きく反映させることが可能」（森，2015）とあり，偏光顕微鏡を用いた岩石薄片の主要造岩鉱物の同定観察においても，学習者が予習の段階で造岩鉱物の同定法を
参考書を読んで頭の中で想像するだけでなく，動画による解説を用いて主体的かつ可視的に学ぶことができれば，実習時間を最大限活用して顕微鏡観察を可能にし，同定訓練を充実できると考えた．
以上の観点から，偏光顕微鏡を用いた岩石薄片の主要造岩鉱物の同定を解説した動画を作成して予習用動画とし，それを用いて実施した反転授業（実習）を行った．

岩石の分類手段の基礎となる方法として，偏光顕微鏡を用いた岩石薄片の主要造岩鉱物の同定観察は必須である．しかし，高等学校で地学を受講している大学生は少数派であり，大学に入ってから偏光顕微鏡を用いた岩石薄片の主要造岩鉱物の同定観察の実習を受ける学生が大半である．それにもかかわらず，偏光顕微鏡の取り扱いは煩雑な上，偏光顕
微鏡下で見える造岩鉱物の特徴について説明文を読む，もしくは説明を聴いて覚えるだけでは同定は極めて困難であり，鏡下観察を繰り返しながら同定する能力を習得することが必要である．可能であれば，繰り返し観察訓練をするために，学生一人でも観察訓練が行える環境を整えることが望ましい．これまでにも，偏光顕微鏡を用いた岩石の主要造岩鉱物の同定観察に関する著書などはいくつもある(黒田・諏訪，2010 など)が，静止画や説明の文章だけでは同定方法について伝わりにくいところがあった．特に，造岩鉱物の同定を行う際，直消光や斜消光などの消光角を確認するため，岩石薄片を載せた顕微
鏡の回転ステージを回しながら観察しなければならない．そこで，顕微鏡下で見える光の動きも加味した
造岩鉱物の同定方法を解説する動画を作成し，これまでの解説書とともに動画を見ながら同定の訓練実習を行うことが望ましいと考えるに至った．また昨今では，予習用動画を活用した反転授業の実施が試みられ始めている．反転授業は，「従来の授業では

２． 動画作成の概要

動画の作成方法は，「業者委託」（松尾ほか，2016）の形式で実施した．今回の動画作成では，実習の中で教授者が造岩鉱物の同定方法について解説した場面をそのまま動画と音声で記録し，それを編集する形を採用した．こうすることで，より実習の臨場感が予習の段階で学習者に伝わるのではないかと考えた．動画は，主要造岩鉱物である黒雲母，斜長石，
カリ長石，石英，角閃石，単斜輝石，斜方輝石，カン
ラン石の 8 種類について記録した．動画の編集も業者に委託し，出来上がったデモ動画を校正した上で，納品した．動画校正の際に，鍵になる用語や説明に145

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

学生からの評価は全体的に概ね好評ではあるが，①〜③のコメントからも明らかなように動画の問題点も挙げられた．①では，「自形」・「他形」などの説明が欲しいとある．顕微鏡下での造岩鉱物の状態について，導入部分の用語説明が予習用動画には入っていない．これについては，事前に調べておくよう学生に促すことにした．②は技術的な話であり，各動画で観察できるすべての造岩鉱物を識別しておけばよい．
ただし，今回作成した動画は「業者委託」（松尾ほか，
2016）であり，容易に動画の修正を行うことができな
い．これは，「業者委託」形式による動画作成の短所である．③は，少し意外であったが，動画の中に確認テストを作成しておけば，学生がより主体的に学ぶことができると感じた．

は字幕をつけてもらった．
３．実習の概要

実習１回が 180 分間の実習を 2 回分使用して，偏光顕微鏡を用いた岩石薄片の主要造岩鉱物の同定観察を行った．この 2 回分の実習が始まる直前の実習の際に，予習として動画を必ず視聴しておくように
受講学生に伝えた．実習１回目では，学生は予習用動画を視聴してきているが復習を兼ねて改めて偏光顕微鏡の使い方から始め，岩石薄片をセットした顕微鏡を覗きながら，主要造岩鉱物の同定方法についての簡単な解説を行った．その後，学生個人で主要造岩鉱物の顕微鏡観察を行い，主要造岩鉱物の見極めがある程度できるところまで習得させた．実習
2 回目は，岩石薄片を観察し，岩石を構成する造岩鉱物を同定しつつ，顕微鏡観察したものをスケッチすることで造岩鉱物の特徴を再認識させた．実習は4 人程度の班構成をしており，個人で顕微鏡観察しながらも同定が不明な場合には，学生同士で相談や同定の確認などについて話し合いをさせながら実習を行わせた．なお，実習中もタブレット端末を使用
し，学生はいつでも動画を見て同定方法を再確認しながら鏡下観察ができるようにした．

５．まとめ

偏光顕微鏡を用いた岩石薄片の主要造岩鉱物の同定観察方法を解説した予習用動画を作成し，それを反転授業（実習）に活用した．このような実習はまだ始めたばかりであるが，受講学生からのコメントを確認すると，ある程度の成果が上がっている一方，動画の内容や公開の方法についての課題があることがわかった．また，予習の際に動画を見た学習者
自身のノートテイク方法（田丸，2017）についての検討も現在重ねている．今後も動画の改良や改善を行
いつつ，同様の実習を継続して実施していく．その中で，予習用動画を使用することで養われる学生の習熟度や理解到達度についても探っていきたい．
なお動画作成には，平成 26 年度採択「大学教育再生加速プログラム」補助金の一部を使用した．

４．受講学生からのコメントと課題点

予習用動画を実習に組み込むことで，鏡下観察する時間がこれまでよりもほぼ倍の時間確保することができるようになった．受講学生には，実験レポート
提出の際に予習用動画の使い勝手について自由にコメントを書くようにお願いした．学生からは，示唆に富むコメントが得られた．以下，主な 3 つのコメントについて羅列する．

引用文献
黒田吉益・諏訪兼位（2010）：偏光顕微鏡と岩石鉱物，
共立出版株式会社. 343p.
田丸恵理子（2017）：工学部系科目における反転授業の導入―段階的な深化で定着をめざす. 森
朋子・溝上慎一編著『アクティブラーニング型授業としての反転授業 実践編』ナカニシヤ出版,
15-28.
松尾忠直・横山貴史・大石雅之（2016）：地球環境研
究, 18, 147-153.
森 朋子（2015）：反転授業―知識理解と連動したア
クティブラーニングのための授業枠組みー. 松下佳代編著『ディープ・アクティブラーニング』勁草
書房, 52-53.

① 今回反転授業の一環として，実習前に主要造岩
鉱物の判別方法や偏光顕微鏡の扱いについて動画や教科書をみて予習したが，事前に鉱物の特徴を大まかにつかめたので理解しやすかった．だた，
動画予習である鉱物の識別法の途中で自形と他形の説明が入ったところは，別々に説明を入れた
ほうがわかりやすいのではと思った．
② 説明が細かくされていて理解しやすかった．あとは映像の中に違う種類の鉱物も混ざっていたかもしれないので，どれが何かも表記してほしい．
③ 最終的に確認テストのようなものがあれば，より知識が身につくのではないかと思った．

146

P-9
「岩石教材園」を活用した火成岩のつくりの授業展開（特に流紋岩の判別結果）
Development of a class of igneous rock structure using the stone garden（Especially on rhyolite observation）○土門 直子 1，大友 幸子 2
Naoko DOMON1，Yukiko OHTOMO２
山形市立第九中学校１，山形大学地域文化教育学部２
Yamagata 9th Junior High School１，Faculty of Education，Art and Science，Yamagata University２
e-mail: nao.nao0116@softbank.ne.jp
概要：山形大学附属中学校の「岩石教材園」を活用して「火成岩のつくり」の授業を行った 1 年目は安山岩，花崗岩の正答率は高かったが流紋岩は著しく正答率が低かった．また片麻岩をほとんどの生徒が流紋岩と誤答した．そこで次年度は流紋岩の観察試料を増やし，特にセキエイ斑晶と斑状構造に注目した観察を行った．また岩石教材園の観察試料を 1 年目の半分以下の 30 試料に変更した．その結果，流紋岩の正答率と片麻岩の誤答率が改善した．今回の授業展開で生徒は斑状構造を確認せずに縞状構造があると流紋岩と判断してしまうことがわかった．
キーワード：岩石教材園，火成岩，流紋岩，片麻岩，セキエイ斑晶
１．はじめに
岩石教材園は授業時にフィールドに出かけなくても校内で直接大きな資料を観察できる岩石教材である．附属中の岩石教材園（図 1）の資料を整備することを目的として，大友ほか（2018）は「岩石教材園の岩石分布図・等高線図」「岩石試料リスト」を作製した．
火成岩には斑状組織，深成岩には等粒状組織という特徴があることや，同じ組織であっても色の違いや構成鉱物等に気付き岩石の判別力を養うため，これらの資料を活用し岩石教材園で岩石を観察する授業を 2 年間試みた．結果の一部は土門･大友（2018）および大友ほか（2019）で発表した．

表 1 平成 29 年度（2017 年度）安山岩の平均解答
個数・平均正答数・平均正答率
安山岩（21 個）
クラス
(人数)

平均
解答個数

平均
正解数

1 組(28)

7.0 個

5.0 個

78.9％

2 組(26)13.1 個

7.9 個

58.1％

3 組(30)10.8 個

8.3 個

75.2％

4 組(30)15.2 個

9.1 個

52.8％

全体平均

11.5 個

7.6 個

66.3％

平均正解率

表 2 平成 29 年度（2017 年度）花崗岩の平均解答
個数・平均正答数・平均正答率
花崗岩（11 個）

図 1 理科室前の岩石教材園
２．平成 29 年度（2017 年度）の授業展開
中学 1 学年の「火成岩のつくり」の授業では，教室内で安山岩，花崗岩，流紋岩の岩石標本の観察をした．次の時間では「岩石教材園の等高線マップ」（大友ほか 2018）を配布し，全 83 試料の岩石の中から花崗岩・安山岩・流紋岩を判別し地図上に着色するという課題を行った．その結果を表
1～3 に示す．

147

クラス
(人数)

平均
解答個数

平均正答数

平均正答率

1 組(28)

7.5 個

6.9 個

92.7％

2 組(26)

7.4 個

6.5 個

86.1％

3 組(30)

6.8 個

5.6 個

76.5％

4 組(30)

7.7 個

6.6 個

77.5％

全体平均

7.3 個

6.4 個

82.9％

表 3 平成 29 年度（2017）流紋岩の平均解答
個数・平均正答数・平均正答率

も 30 試料に含めた．その結果を表 5 に示す．
表 5 平成 30 年度（2018）安山岩・花崗岩・流紋岩の正答率と片麻岩を流紋岩と間違えた誤答率流紋岩（9 個）
クラス
(人数)

平均解答
個数

平均正解数

平均正解率

クラス
（人数）

安山岩

花崗岩

流紋岩

片麻岩
誤答率

1 組(28)

4.0 個

1.9 個

49.4％

1 組(30)

81.5％

93.8％

72.2％

79.7％

2 組(26)

4.1 個

2.3 個

53.8％

2 組(33)

75.9％

94.5％

77.5％

40.2％

3 組(30)

6.0 個

2.2 個

40.5％

3 組(31)

69.8%

86.8％

73.0％

37.3％

4 組(30)

5.5 個

2.8 個

55.3％

4 組(32)

55.8％

80.3％

61.0％

14.7％

全体平均

4.9 個

2.3 個

49.6％

全体平均

70.7％

88.8％

70.9％

43.0％

（安山岩 8 個 花崗岩 10 個 流紋岩 5 個 片麻岩 2 個 凝灰岩 1 個 石灰岩 2 個 泥岩 2 個 合計 30 個 ）この結果からわかった生徒の岩石の判別状況は以下の通りである．
・花崗岩は平均解答個数 7.3 個，
平均正答率 82.9％で容易に判別できたことが分かる．
・安山岩も 66.3％と比較的高い正答率である．
・流紋岩は平均正答率 49.6％と低かった．
岩石教材園には片麻岩が 2 試料ある．生徒のほとんどが片麻岩を流紋岩と判断していた．その誤答率は表 4 の通りである．片麻岩は白黒の縞状構造が発達している．前時の授業で観察した流紋岩
は縞状構造の発達した試料(山形市隔間場産，大友ほか 2019 参照)であった．ほとんどの生徒が縞状構造を流紋岩と判定する根拠としたと考えられる．
表 4 片麻岩(2 試料)を流紋岩と間違えた誤答率
1組
2組
3組
4 組 全体平均
63.4%

84.6％

96.7％

90.0％

この結果から明らかになった生徒の岩石の判別状況は以下の通りである．
・生徒全員が 30 試料全て観察することが出来た．
・片麻岩を流紋岩と誤答する割合は前年度の83.7％から 43.0％に減少した．
・流紋岩の正答率は 49.6％から 70.9％に上昇した．
・安山岩，花崗岩の判別の正答率も上昇している．
この結果は，前年度の流紋岩の正答率が低かったことや片麻岩の誤答率が高かったことをもとにし，「観察する流紋岩の種類を増やしたこと」「岩石教材園の観察資料を 30 試料に変更したこと」「流紋岩のセキエイ斑晶と斑状構造の説明を強調したこと」により岩石の判別の正答率が改善されたのではないかと考えられる．

83.7％

３．平成 30 年度（2018 年度）の授業展開
平成 29 年度の授業では室内での「流紋岩の観察
試料が縞状構造の発達したものだったこと」「岩石
教材園での観察試料が多く観察時間が足りなかったこと」が課題であることが明確になった．平成30 年度は室内で観察する流紋岩試料の種類を増やし，岩石教材園で判別する岩石を 30 試料に変更した．
また岩石教材園実習前の授業では前年度と同じ
安山岩，花崗岩と縞状流紋岩さらに下記の 3 個の流紋岩試料を観察した．追加した流紋岩は株式会社ニチカで購入した下記の試料である．
・SJR301･･･長野県和田峠産．セキエイ斑晶が多い．
・SJR302･･･長野県稲荷山産．塊状．
・SJR303･･･東京都新島産．軽石質．
今年度の流紋岩の観察では，特にセキエイ斑晶と斑状構造に注目して観察するように説明した．
岩石教材園での実習では 30 試料を観察し，安山岩，
花崗岩，流紋岩，その他を判別し着色する課題とした．
前年度，流紋岩と間違えた片麻岩と斑晶や斑状構造に注目してほしいため泥岩，凝灰岩，石灰岩

148

４．終わりに2 年間の授業を行って，生徒は岩石の判別を行う際，特に流紋岩では縞状構造を根拠にしている
ことが片麻岩の誤答率が高い事からわかった．
その授業改善として，岩石を判別するため「観察では（特に流紋岩の場合）セキエイ斑晶や斑状組織に注目すること」「観察する資料の種類を増やすこと」「観察する時間が十分であること」の 3 点があげられる．また今回岩石教材園で実習することで生徒の観察・判別・理解状況が室内での観察試料だけで行う授業よりも上昇したことが明確になったということも言える．
引用文献
土門直子・大友幸子（2018）：校内所有の「岩石園」の理科教育活用としての提案『火山活動による火成岩のつくりや堆積岩』の授業展開
大友幸子・八木浩司・土井正路・土門直子（2018）：
山形大学附属中学校岩石教材園の岩石分布図,等高線図および岩石試料リストの作成,山形大学紀要（教育科学）第 17 巻第 1 号,1－26
大友幸子・土門直子・御子柴真澄（2019）：「火成岩のつくり」における流紋岩教材試料,山形大学紀要(教育科学)第 17 巻第 2 号,35－46

P-10

学校サイエンスミュージアムにおける地学教材展示方法の工夫
Exhibition design of Earth Science educational tools in the School Science Museum○相場 博明，柊原 礼士，須黒 達巳，今城 有貴
Hiroaki AIBA, Reiji KUKIHARA, Tatumi SUGURO, Yuki IMASHIRO
慶應義塾幼稚舎
Keio Yochisha Elementary School
e-mail: aiba@yochisha.keio.ac.jp
概要：本校（慶應義塾幼稚舎）は，2010 年に理科室周辺のスペースを使用した学校サイエンスミュージ
アムを完成させた．そして，それらを利用した教育的な運用を続けている（相場・柊原，2014）．展示
物は生物関係の展示が中心となる第１ミュージアムと地学関係が中心となる第２ミュージアムがある．
地学関係の展示は，主に化石関係と岩石・鉱物関係の展示が中心となる．それらは子供たちの興味・関心が高く，展示物としての教育効果は高い．本研究ではその展示方法の工夫について報告する．
キーワード： 学校サイエンスミュージアム，地学教材，展示方法，インプットとアウトプット
１）．第１理科室周辺を第１ミュージアムとし，主１． 学校サイエンスミュージアム
に，
生物関係の展示スペースにした．鳥類を中心と学校サイエンスミュージアムという言葉はまだした剥製コーナー，哺乳類コーナー，爬虫類・両生
世間には周知されていないが，学校の廊下や空き類コーナー，無脊椎動物コーナー，貝殻コーナー，
教室などのスペースに自然教材を展示し，子供た
植物コーナー，昆虫コーナー，ミニ水族館，動物小ちがわざわざ博物館に出かけなくても学校の中の屋などがある．また，生物関係ではないが，ここに展示物を教材として日常的に活用できないかといは宇宙コーナーもあり，そこに宇宙関係の展示とう発想で生まれたものである（慶應義塾幼稚舎理
小型のプラネタリウムもある．
科，2013，相場・柊原，2014）．
第２，第３理科室周辺を第２ミュージアムとし校内にある自然はすべてミュージアムと考えれた．
ここでは，主に地学関係の展示を中心に，恐竜
ば，校庭にある樹木や草本，花壇，畑，ビオトープなどの化石と岩石鉱物を展示した．また，第３理科などもミュージアムの一部と考えることができる．
室の中には明治・大正時代などの古い理科教材を展示する標本もわざわざ購入せずに，昆虫，植物，展示した．なお，学校の敷地内にある樹木などの植
岩石，貝殻など教師や子供たちが採集することが物やビオトープなどもミュージアムに含めた．
可能であり，安価に揃えることもできる．よって，どの学校でもサイエンスミュージアムは構築できる可能性がある．
２． 慶應義塾幼稚舎のサイエンスミュー
ジアム
本校は，1874 年に創立された古い学校である．1911 年には，日本の小学校としては初めての理科実験棟を作りその後100 年以上にわたり，理科専科教員が理科授業を担当してきた．その結果，校内には多くの自然科学系の資料や標本類が残されている．
それらの資料・標本類と新たに入手した標本類を加えて，2007 年より「幼稚舎サイエンスミュージアム」を構築し，その 3 年後にほぼ完成した．
本校には３つの理科室があり，その周辺のスペースを展示スペースとした（図 図 1 サイエンスミュージアムマップ

149

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

３． 地学教材の展示の工夫（１）触れる展示物の工夫
化石や岩石の展示は，子供たちができるだけ触れるような展示方法を工夫した．ただし，高価なもの，壊れやすいものなどは展示ケースに入れることにした．また，恐竜の足跡標本は，子供が大きさを実感できるように実際にレプリカ標本を作成して展示した．なお，大きすぎるものは，屋外にも展示した．以下，触れる標本の一部である．
・ティラノサウルス（頭骨，足跡，大腿骨等）
・アロサウルス（頭骨，脚）・トリケラトプス（足跡，角）・サウロロフス（頭骨）・大型アンモナイト（北海道産）
・南極の石・竜脚類の歩行跡（屋外展示）
・アケボノゾウ歩行跡（屋外展示）
これ以外に，恐竜，化石関係のレプリカ 50 点ほどの標本を壁に貼り付けて展示している（図２)．

図 ３ おもしろい石の引き出し（滑石）

図 ４ 岩石検定（アクリル樹脂封入）
恐竜は，カードを作成し，それを覚えることで検定に合格できる．まわりには実際のレプリカ標本が並んでいるので，それらを見ながら恐竜の知識を得ることができる．
(４)その他
その他に，発表者の相場が発見したハチオウ
ジゾウのコーナーや，化石人類ルーシーの復元模型，化石人類の年代順頭骨標本，宝石標本，宇宙コーナーなどがある．
地学教材は，これ以外にもまだまだ多く展示してある．これらの展示物と子供たちとをいかに，イ
ンタラクティブにインプットとアウトプットさせていくかが今後の課題でもある．

図 2 第２ミュージアムにおける化石の展示（２）引き出しコーナー
面白い石コーナーとして引き出しの中に解説書と一緒に以下の石を入れた（図３)．
・磁石になる石（磁鉄鉱，中にクリップを入れておく）
・爪より柔らかい石（滑石，自由に爪で傷つけても良いことにする）
・水に浮かぶ石（軽石）・楽器になる石（サヌカイト）

引用文献
相場博明・柊原礼士（2014）：学校サイエンスミュ
ージアムの構築と教育実践，教育実践学研究，
18，59-66.
慶應義塾幼稚舎理科（2013）：慶應義塾幼稚舎の理科教育－直接経験と採集理科の 100 年－．慶應
義塾大学出版会，264p．

（３）岩石検定，恐竜検定
岩石は，透明アクリル樹脂で封入して．検定用の標本を作製した（図４）．子供は，この標本を使いながら自由に岩石名を覚えることができる．

150

P-11
火成活動を通時的に理解するための中学校理科の探究的学習プログラムの開発−単元計画の工夫と生徒実験の活用−
Development of an inquiry-based study program for diachronically understanding igneous activities
in junior high school science classes: A design of unit constitution with utilization of student
experiments○武永 有岐子 1，杉田 泰一 2，山崎 博史 3
Yukiko TAKENAGA1，Taiichi SUGITA２，Hirofumi YAMASAKI3
広島大学大学院教育学研究科教科教育学専攻１，広島大学附属中・高等学校２，
広島大学大学院教育学研究科 3Graduate School of Education, Hiroshima University１，Hiroshima University High School２，
Hiroshima University3
e-mail: m183364@hiroshima-u.ac.jp１
概要：中学校での火成岩に関する学習項目をマグマの生成から固結という一連の冷却過程の中で関連付
け，探究的な活動を通して理解することを意図した学習プログラムを開発し，実践により検証した．火成岩の肉眼観察による岩石組織の特徴把握を基に，予想と結晶生成実験による検証を繰り返す探究活動
を主軸とする単元構成とした．その結果，岩石組織の特徴から想定される火成岩の形成過程について，形成場所や温度，マグマの動きを関連させて通時的に考察することに一定の効果が認められた．
キーワード： 中学校，火成岩組織，生徒実験，通時的思考，学習プログラム
１． はじめに
理科の地学分野（岩石領域）では，火成岩の成因が等粒状組織・斑状組織といった岩石組織との関連で扱われる．中・高等学校での火成岩学習における課題として，堆積岩と火成岩の分類が重視され，火山や地球の内部構造の成り立ちといった
地球のダイナミックな営みと関連させて理解するには不十分であることや，そういった岩石学習の“醍醐味”的な部分が省略されているために，生徒はその面白さを十分に感じ取ることができない
ことが指摘されている（平岡・岡村，2015，岡本，
2007）．
山崎ほか（投稿中）は，deep time の論理的理解（Dodick and Orion, 2003）の認識段階を示す「変化の認識」「時間的構成」「ステージ間連携」
について，前２者が通時的思考（藤田・轟，2010）の現在の状況から過去・将来を再構成・予測する力に，後者が変化の諸段階を通時的・経時的な連続体として関連づける力に対応することを整理した．また現行の中学校理科教科書（全５社）の火成岩に関する記述内容について通時的思考の観点
から時間の捉え方を整理した．その結果，「時間的構成」に相当する岩石組織のでき方に関連する時間については概ね意識されていること，一方，「ス

テージ間連携」に相当する，生成から固結までのマグマの状態・動きと関連付けられる時間については，マグマが冷却された空間的配置について触れられていても，マグマの移動との関連付けが不十分であることを指摘した．加えて，現状の学習
内容に岩石学習の“醍醐味”的な部分を加えることに関して，岩石組織の特徴を通時的に捉えるための指導の必要性に言及した．
以上を主な背景として，中学校理科での火成岩に関する各学習項目をマグマの生成から固結という一連の冷却過程の中で関連付け，探究的に捉えることを意図した学習プログラム開発を検討した．
本論ではその単元計画とその中での生徒実験の活用について示し，次いで授業実践について，主に生徒実験の活用部分を報告し，実践した学習活動
を通時的な視点から考察する．
２． 学習プログラムの単元計画と結晶生成実験(1)単元計画
観察結果・資料を基に予想と実験による検証活動を通して火成岩の形成過程を考察し，火成活動
を通時的に考えることができることを目標とした．
その単元計画を表 1 に示す．
(2)結晶生成実験（生徒実験）
比較的低温で融解するチオ硫酸ナトリウム五水151

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集(2)５・６時：「ステージ間連携」①【予想３】斑状組織の形成過程の予想
予想３について，斑状組織の形成途中に起きるマグマの移動に着目し，d〜f 型に分類した（表３）．
結果は，考察２とともに図３に示す．
表３：予想３と考察２の分類

表１：単元計画（全６時間）

和物（以下，ハイポ）を用いた結晶生成実験は，マグマの生成とマグマの冷却の２つの過程で構成され，冷却に関しては３つの条件（条件 A：徐冷，条件 B：急冷，条件 C：徐冷のち急冷）を設定した（図１）．条件 A，B は指導者が示した方法により生徒が実験①を行う（図１）．条件 C は実験②で生徒に考案させる．

②【実験②】生徒が考案した実験
生徒は予想３に基づいて A～G 班に分かれ，各班で実験方法を考えた．各班の予想，実験方法，
結果を表４に示す．
表４：生徒が考案した実験②③【考察２】斑状組織の形成過程の考察
考察２も予想３と同様の分類を行い（表３），
５・６時両方に出席した生徒のみの予想３から考察２への人数の変化を示す（図３）．ほとんどの生
徒が，「ステージ間連携」段階の理解に相当する d型に分類され，岩石組織の形成を通時的に考察できたと考える．

図１：ハイポを用いた結晶生成実験
３．授業実践
授業実践は，2018 年 8 月 29 日～9 月 28 日の間に，広島市内の中学校第２学年 40 人を対象として，第一著者により実施した．そのうち２〜６時の概要は以下の通りである．
(1)２～４時：「時間的構成」
予想１・２と考察１の記述内容を，岩石組織のでき方に関する３つの観点（形成場所，
冷却時間，
地下温度）と，教科書で扱われる結晶（鉱物）成長に関わる鉱物の大小との関連づけに着目して a～c 型に分類した（表２）．考察１の段階で，全時間出席した生徒のほとんどが a 型に分類された（図２）．これにより，学習活動を通して「時間的構成」段階の理解に達したと考える．
表２：予想１・２と考察２の分類

図３：予想３と考察２の人数分布（全 35 人）
４．謝辞対象とした生徒の皆さんに感謝します．また，
JSPS 科研費 16K00966，17H00820，19K027085，
19K03144 の助成を受けた．
５．引用文献Dodick, J. and Orion, N. (2003) ： Science
Education, 87, 708-731．
藤田豊・轟佳織(2010)：熊本大学教育学部紀要，
人文科学，No.59，17-24．
平岡瑞恵・岡村聡(2015)：地学教育，68，29-39．
岡本研(2007)：北海道立理科教育センター研究紀要，No.19，66-77．
山崎博史・武永有岐子・杉田泰一(投稿中)：地学
教育．

図２：予想１・２と考察１の人数分布（全 31 人）

152

P-12
ジェットポンプを用いた火山噴火模擬装置
Volcanic eruption simulator using jet pump
○関 陽児，野村 怜史，磯野航也，岩澤雄太
Yoji SEKI，Satoshi NOMURA，Koya ISONO，Yuta IWASAWA
東京理科大学Tokyo University of Sciencee-mail: yoji-seki@rs.tus.ac.jp１
概要：ジェットポンプの原理を用いて，発泡スチロールの小球を空気中に連続して安定的に噴出させる装置を開発した．この装置で火山噴出物の運動，特に降下火砕物の噴出・運搬・降下過程を模擬できる．
小球の噴出に際して，噴出量や到達高度等を比較的容易に制御でき，かつ一定の時間（数分間以上）安定した状態を保持できる．そのため，噴出量や上空の風向・風力の違い等が火山噴出物の風送過程にどのような影響を与えるかについて視覚的な訴求力が高い模擬実験を行える．
キーワード： 地学実験，火山噴火，降下火砕物、ジェットポンプ，発泡スチロール，小球
象の過渡的な局面の観察に限定される，実験観察に時間的な制約がある，条件設定が難しいため比較実験を行いにくい，実験の準備や片付けに労力を要する，水中の現象を大気中の現象に置き換えるための想像力が必要となる等である．火山噴火の模擬実験では，噴火により火山砕屑物が上昇したのち上空の風の影響を受けつつ移流降下して行く過程に類似した現象をしっかりと見せることができれば，現実にはなかなか直接観察できない火山の噴火現象の理解を促すことが期待される．そのためには，空気中に安定的に固体浮遊物質を噴出させることが重要である．さらに，その噴出速度
や噴出高度などの噴出条件を変化させつつ，上空の風向きや風速等の環境条件も任意に設定することで，様々な条件における火山噴火と降下火山砕
屑物の挙動を比較観察できる実験が望まれる．

１． ジェットポンプとは
ジェットポンプとは，駆動用噴流（ジェット）に
よって管路内に二次的に発生させた噴流を用いて，管路の上流側に位置する流体あるいは流体と固相の混合物等を吸い込み，管路の下流側の噴出孔から放出する機構である．ジェットポンプの機構は，噴霧器，ネブライザー、アスピレーター，家庭用井
戸の揚水ポンプ，水槽の沈砂の揚収ポンプ，原子炉用の水循環ポンプ等広範な分野で応用されている．
それらの装置の駆動用流体と被駆動流体を見ると，
アスピレーターでは駆動用が水で駆動されるのが空気，噴霧器では駆動用が空気で駆動されるのが空気と水、井戸用の揚水ポンプの場合は駆動用と被駆動流体がともに水である．本装置では，駆動流体と被駆動流体はともに空気であるが，被駆動流体の取り入れ口付近に配置された低密度の発泡ス
チロール小球が被駆動流体とともに吸い込まれる
結果，被駆動流体中に分散した小球が噴射筒から外部に放出される．既成の機構と比べると沈砂の揚収ポンプ等と類似しており，空気を用いた固体
流送用ジェットポンプの一種といえる．

３．火山噴火模擬装置（１）開発にあたっての基本的な考え方
火山噴火で放出される固相物質の代替として，細粒で密度が小さく毒性がないことを条件に，簡便かつ安価に入手できる材料を探索した結果，梱
包用緩衝材として市販されている発泡スチロールの小球（直径約 6.5 mm）が最適と判断した．この
発泡スチロール小球（以下「小球」という）を空気中に連続して安定的に噴出させる方法について，
いくつかの方式を比較検討した結果，ジェットポ
ンプの応用が最適と判断した．装置は、簡便安価に入手でき加工の容易な水道配管用塩化ビニール管で構成し，容易に組み立てられる単純な構造とすることを目指した．駆動用の送気には，小型で簡便の電動ブロワーを用いることとした．

２． 火山噴火の模擬実験の先行研究
火山噴火で発生する噴煙柱を模擬する実験としては，炭酸飲料に発泡促進剤を投入して一時的に多量の泡を生じさせる方法（永井，2007），乾燥した土の下に仕込んだスプレー缶からヘリウムガスを噴出させて土粒子を吹き飛ばす方法（笠間ほか，
2006），水槽内での密度の異なる液体の動きを用いる方法（下司，2006）等が提案されてきた．しかし，これらの火山噴火の模擬実験には，改善が望まれる課題も認められる．例えば，単発的であるため現153

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集（２）装置の概要
塩ビ管で作成した噴出装置に，ブロワーまたは
ヘアドライアー等で発生させた空気の流れを洗濯機用排水ホース（以下「ホース」）を介して送り込
み，小径の塩ビ管から開放して駆動用の噴流（ジェット）を発生させる．駆動用噴流によって噴出装置
内に二次噴流を発生させ，噴射装置の上流側（下側）に多数配置した小球を空気とともに吸引させ，二次噴流とともに噴射筒から噴出させ火山噴火を模擬する．
（３）装置の構造
噴出装置の全体は，送気装置，送気管，噴気管，噴出筒から構成される（図 1）．
送気装置は，本装置に必要十分な空気を送り込
む．小型の電動ブロワーが適するが，噴出装置本体が小型の場合はヘアドライヤーで代用できる．
送気管は，送気装置から出された空気を装置本体へ効率よく移送する．シンクや洗濯機等の排水用に市販されているフレキシブル管（鋼線入り塩化ビニルチューブ）の内径約 25mm のものが適する．
送気管の一端を送気装置に，もう一端を噴気管に接続する．送気管は無用な管路抵抗を生じさせな
いため、必要最小限の長さにする．
噴気管は，送気装置から送られてきた空気を通過させたのち，噴出筒の基部で駆動用噴流を上向きに噴出するための管である．噴気管の内径を送気管の内径よりも小さくすることで，高速の噴流が噴出される．噴気管と噴出筒の基部の内壁との間隔は，小球の直径の数倍程度（６mm 小球の場合は最低２cm）をとる必要がある．それよりも間隔が小さいと，小球同士が噛み合って噴出が滞る可能性が高まる．噴出筒内の噴気管の長さが 10cm 前後で安定した駆動用噴流が発生する．
噴出筒は，その底部に開けた導入孔から小球を吸引したのち，噴気管から噴出する駆動用噴流により作られた二次噴流に小球を乗せ，噴出口から空中へ放出する管である．噴出筒底部の導入用開
口部は，小球の直径の数倍以上の大きさ（３cm 程度）とすることで，小球のスムーズな流入が維持される．連続した噴出運転を行うためには，小球導入孔の周囲に適当な量の小球が常時存在している必要がある．そのためには，小球を満たしたタライ等の中に導入部を埋没させる．噴出筒の直径は数 cm，長さは 50cm 前後で安定した噴流を発生できる．
装置が運転されると多数の発泡スチロール小球が放出される．これを飛散に任せると後の始末が悲惨なことになる．作業用のブルーシート等を適度に広げ，放出された小球を捕集すると片付けや再度の運転開始に要する労力を大幅に縮減できる．

小球を含む

小球噴出口

噴流の放出
吸引導入

噴出筒

噴気管
送気管
小球の
吸引導入

送気

導入孔

図１ ジェットポンプの原理を用いた発泡スチロール小球の連続噴出装置の構造

４．本装置による火山噴火模擬実験の特徴
ジェットポンプの原理を用いた発泡スチロール
小球の噴出装置は，以下の特徴をもつ．
・小球を連続して安定的に噴出できる．
・小球の噴出量をブロワーの出力で調整できる．
・小球に扇風機等で風の影響を与えられる．
・運転準備と片付けが容易である．
・装置の製作は難しくなく、材料は安価である．
こうした特徴から，本装置は学校教育等における火山噴火の模擬実験装置として優れていると考えられる．
５．引用文献下司信夫（2006）水槽を用いた噴煙のアナログ実験，地質ニュース，627，22-24
笠間友博・平田大二・新井田秀一・山下浩之・石浜佐栄子（2006）食用廃油と乾燥土を用いた生徒向け火山噴火実験，日本地質学会学術大会講演要旨，P-211
永井秀行（2007）炭酸飲料を用いた火山噴火モデ
ルの実験，平成 18 年度東レ理科教育賞（高校地学部門），東レ科学振興会

154

P-13
地球科学的な学びの素材としての昔話- 大学生における日本昔話の認知度と今後の展開 Folktales as a Subject Matter in Earth Science Learning: Recognition of Japanese Folktales in
University Students and the Future Development○伊藤 孝 1，石島恵美子 1，鈴木一史 1，千葉真由美 1
Takashi ITO1，Emiko ISHIJIMA1, Kazufumi SUZUKI1, Mayumi CHIBA1
茨城大学１
Ibaraki University１e-mail: takashi.ito.geo@vc.ibaraki.ac.jp１
大学生を対象とした地球科学的な学びの素材という視点で，日本の昔話について議論した．アンケート調査により，昔話の認知度は昔話ごとに大きく異なり，限られた昔話のみ筋を辿れることが明らかとなった．一方，人文系学生が受講する地球科学系科目において昔話を取り入れた結果，多くの受講生が授業後の自由記述で昔話について触れ，関心の高さが伺えた．認知度が低い昔話であっても，取り上げ方を工夫することで，授業の良い素材となる可能性がある．
キーワード： 地学教育，昔話，塩吹き臼，大学教育，教科横断
かぐや姫，かちかち山，いなばの白兎，塩吹き臼，
花咲か爺さん，鶴の恩返し，ぶんぶく茶釜，耳なし
芳一，姥捨て山，だいだら法師，雪女，牛若丸，ヤマタノオロチ，一寸法師，わらしべ長者，金太郎，
こぶ取り爺さん，鼻たれ小僧の 20 話について，4.
「とてもよく知っている」，3.「なんとなく知っている」，2.「題名だけ知っている」，1.「聞いたことがない」の四件法で回答頂いた．
認知度に関する回答結果は，図 1 に示したように，桃太郎（3.9±0.3），鶴の恩返し（3.8±0.4），
浦島太郎（3.8±0.4），かぐや姫（3.8±0.5），花咲か爺さん（3.6±0.6），一寸法師（3.5±0.6），かち
かち山（3.4±0.7），こぶ取り爺さん（3.3±0.8），
金太郎（3.3±0.7），わらしべ長者（3.2±1.0），雪女（2.9±0.9），ヤマタノオロチ（2.5±0.9），姥捨て山（2.5±1.0），牛若丸（2.5±0.9），耳なし芳一（2.5±1.2），ぶんぶく茶釜（2.3±1.1），いなばの白兎（1.9±1.1），だいだら法師（1.9±0.9），鼻たれ小僧（1.8±0.8），塩吹き臼（1.7±1.1）の順に下がる（図 1）．この結果で明らかなように，桃太郎，
鶴の恩返し，浦島太郎，かぐや姫などは，ほぼ全員がストーリーを含め知っているのに対し，いなばの白兎，だいだら法師，鼻たれ小僧，塩吹き臼（海はなぜ塩辛い）などは，多くの人がほとんど知らず，
ここに挙げた 20 話に話を限った場合でも，昔話間で認知度に大きな相違があることが明確になった．

１． はじめに
一般に，昔話は口承説話の一形態であるが，社会の近代化に伴い口承という側面は減少した．採録・再話の結果，書籍として読み継がれ，かつ昭和の後半以降はテレビのアニメーション等としても，広く親しまれてきた．近年，昔話は，現行学習指導要
領および新学習指導要領（平成 29 年告示）
「小学校
国語科」第 1 学年および 2 学年にも明記され，学校教育において，継続的に扱われている（石井，2018）．
このような状況下，本研究では，現在の大学生の世代における昔話の認知度を調査し，それを踏まえた地球科学的な学び，さらには教科横断的な学びの素材として，捉えなおしてみたい．
２． 昔話の認知度調査
本研究において実施した，日本の昔話に関するアンケートの対象者は，茨城大学の人文学部・教育学部の 1〜2 年生（生年 1998〜1999 年）を中心とした 308 名である．アンケート実施期間は 2019 年
1 月 28 日から 2 月 1 日とし，授業時間内の一部を用いて，10 分程度で回答頂いた．アンケートは
Microsoft Forms を活用し，回答者が各自のスマー
トフォンを介して，大学の学務情報サイトへログ
イン後，回答する方式とした．
設問は，出身地（都道府県），性別，昔話の認知度，昔話に関する思い出等，昔話のストーリーである．昔話の認知度については，桃太郎，浦島太郎，

155日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

同様の調査を行った向田（2012）と比較すると，対象とした共通の昔話に関しては，上位を占めるものはかなり類似している．

部において昔話の研究を行い，それを将来教員となる学生が受講する授業で扱うことの意義は，文化の伝
承・成長のストーリーの提示という点で極めて大きい．
昔話では，生活，日常，風物等が広く扱われ，その滋味の豊かさにより，多分野からの検討が可能である．
宮橋・斎木（2006）で議論されたように，とくに生物・地学の分野を中心に自然を対象とした話も豊富に存在している．そのため，教科横断型授業の題材としても適切であり，学部授業，教科の教職大学院での授業素材として検討に値するものと思われる．

３．考察と今後の展開
自然科学的な視点から昔話・民話を包括的に研究した先駆的な例として，宮橋・斎木（2006）がある．彼
らは，学校教育の影響を受けていない状況下で，日本
人が何に内発的な興味・関心を寄せ，自然に対してどのような疑問を抱いていたのかを知る一つの手がかりとして，3407 話に及ぶ日本の民話を調査・分析した．結果，自然を主要対象・副次対象として扱ったものは，全体の 21%（717 話）にのぼり，その対象は，現在の教科理科の科目で分類すると，ほとんどすべてが生物と地学に該当することを明らかにしている．具
体的な内訳は，生物：動物分野（50%），生物：植物分野（17%），地学分野（23%），その他：超常現象や地域固有のもの等（10%）である．これらの結果から，学校教育やメディアなどの影響を受ける以前の状態にある子どもは，内発的に自然物，特に生物学や地学的なものや事象へ強い関心を持っていたと結論づけている．
宮橋の別の著書（宮橋，2009）でも扱われている「海の水はなぜ塩辛い（上記アンケートにおける題名では「塩吹き臼」）」は，TBS 系列で放送された TV アニメ「まんが日本昔ばなし」の一つとして取り上げられ，
平成 23 年度以降は一部の小学校国語の教科書でも扱われているが，大学生の世代にはほとんど知られていない（図 1）．世界的なベストセラーにもなったラブロ
ック氏の『地球生命圏：ガイアの科学』では，ノルウ
ェー版昔話の「塩吹き臼」とともに，海洋底の拡大とそれによる海洋へのイオンの供給が紹介されている．
この「海底に実際にあった塩吹き臼」は，海洋を中心とした地球表層における物質循環を議論する上で，格好の導入と思われ，演者も永年 TV アニメの「塩吹き臼」を扱っている（伊藤・関，2006）．
基盤科目の授業で，2017 年以降，アクティブラーニ
ングの一環として取り入れた大福帳（向後，2006）の
記述に基づけば，導入として扱った「塩吹き臼」の印
象は鮮明であり，多くの受講生がその好印象について記述を残している．このことは，受講生にとって馴染
みの薄い昔話であっても，扱い方によっては，その後の学習への動機付けに繋がることを示している．
昔話は，言うまでもなく，第一級の文化的財産であり，民族の記憶装置（小澤，2009）である．また，主人公である子ども・若者が変化し，成長する様子を描
く育ち方のストーリーでもある（小澤，2009）．先に見たように，若年層への昔話の伝達状況は芳しくないが（図 1），それは大きな損失と言えるだろう．教育学

引用文献
石井正己（編）．2018：世界の教科書に見る昔話．
三弥井書店，217p．
伊藤 孝・関 友作．2006：茨城大学教育学部紀要（教育科学），第 55 号，9-21.
向後千春．2006：日本教育工学会研究報告集,
2006(5), 23-30.
ラブロック，J. 1984：地球生命圏：ガイアの科学，
工作舎，296p．
宮橋裕司．2009：民話が語る然科学：見つめなおす
郷土の風景，慶応義塾大学出版会，256p.
宮橋裕司・斎木健一．2004：地学教育, 57(6), 217222.
向田久美子．2012：駒沢女子短期大学研究紀要, 45,
39-47.
小澤俊夫．2009：こんにちは，昔話です. 小澤昔ばなし研究所，191p.

図 1 大学生における日本の昔話の認知度

156

P-14
河原の石ころ標本を活用した授業の取り組み
The action of the class that used specimens of riverbed gravels○桐生和樹１，竹下欣宏２
Kazuki KIRYU１，Yosihiro TAKESHITA
開田中学校，信州大学教育学部
Kaida Junior High School１，Shinshu University２
e-mail: azumayavolcano@gmail.com１
河原の石ころは小学生の子ども達にとって魅力的な存在である．しかし，石ころをそのまま授業では使えない．そこで，各河川の代表的な礫を集めて作られた「石ころ標本」を活用し，6 年生の「大地のつくりと変化」の単元で「砂層の色の違い」を「石ころ標本」を使って考える授業を実践した．その成果として地層の色の違いを考えるのに「石ころ標本」は教材として充分使えることがわかった．
キーワード：地学教育，小学校，大地のつくりと変化，川の石ころ
１． はじめに

３. 使用した教材について

小学生は，道や川に転がっている石ころが大好きで，よく石ころを拾ってきて「先生，この石なに？」と訪ねてくる．石ころは大人にとって当たり前の存在であるが，子どもにとっては私たちが思っている以上に身近で魅力的な存在である．
小学校の理科の学習の中で石を観察するのは，5
年生の「流れる水のはたらき」と 6 年生の「大地のつくりと変化」の単元である．5 年生では石の形や大きさの違い，6 年生では「泥岩・砂岩・礫岩」と石の種類を学習する．石はそれぞれ色や形，手ざわりが異なるだけでなく，上流の地質の違いを反映
して河川ごとに河原を構成する石の種類が異なるなど，教材として大きな能力を秘めている．そこで，
6 年生の理科の授業で河原の石ころの教材としての魅力を子どもたちに実感してもらえるような授業ができないか，取り組んでみた．
なお，筆頭著者は現在中学校に勤務しているが，本研究の内容は昨年度末まで勤務していた県内の公立小学校で実施したものである．
２． 授業の背景と学習単元における位置づけ
ある日の理科の時間，泥や砂，礫を流して水槽に作った地層を見ていた6 年生のある子が「なんで，層によって色が違うの？」とつぶやいた．この子どもの素朴な疑問である「なぜ地層の色が違うの？」
を追究するための授業を計画し，担当していた6 年
生の 2 学級で実施した．この授業は，「大地のつく
りと変化」の最後の時間，発展的な内容として行った．

今回の授業では，竹下ほか（2019：本学会講演要旨）で作製された河原の礫（石ころ）を用いた岩石標本を使用した（以下「石ころ標本」と呼ぶ）．使
用にあたり，竹下ほか（2019）で作製された長野県の主要 9 河川の「石ころ標本」すべてを扱うと小学生には情報量が多すぎると考え，天竜川を挟み，★
実施校

図１ 実施校と中田切川，小渋川の位置関係
上流の地質が大きく異なる中田切川と小渋川の「石ころ標本」に絞り使用した（図１）．ちなみに
この 2 河川は授業を実施した小学校に比較的近い場所にあるため，子どもたちにより親しみを感じてもらいやすいと考えた．

157

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集とがわかった」「どの石も一緒だと思っていたけれ
ど，川の位置が違うと石も違うのが分かった」など書かれていた．
５． 石ころ標本の教材としての価値
今回発展的な内容として，「石ころ標本」を活用した授業に取り組んだ．今回の「なぜ砂層の色が違うのか」を追究する学習に，「石ころ標本」は教材として充分使えることが分かった．
授業後のアンケートで「2 つの川の石を観察して，砂の色が違う理由が分かりましたか」と聞くと 51
人中 45 人，約 88％が分かったと答え，実感をともなって理解を深めることができた．また，「石ころの授業を通して，石ころや砂の見方や考え方が変わりましたか」の項目では，51 人中 27 人，約 53％の子が肯定的な意見であった．子どもの中には，「この授業でどんな石か気になるようになった」
や「川で落ちている石は授業で見たのと同じかな？と考えるようになった」，「さわり心地が気になるようになった」と授業以前と比べ，石ころに対する興味が高まった子が何人もいた．
この授業を通して，2 つの川の石ころを見比べる活動により，差が分かりやすい河川を選ぶことで子ども達も様々な石の違いに気付くことができる
ことが分かった．その教材として「石ころ標本」は子ども達の興味関心を高めたことも分かった．また，今回は砂と礫の関係で石ころ標本を活用したが，5 年生の川の上流と下流の礫の形の違いでも活用できる可能性がある．
６． まとめ
川の石ころを使った「石ころ標本」は地域の川の石ころをつかっているため，子どもたちにとって身近な存在であり，関わりやすい対象である．今回のように川を挟んで地質が違う石ころを使用することで，砂の色の違いは礫による違いと理解しやすいことも分かった．今後の学習で礫のでき方を学んでいく子ども達は，その地域の礫や砂は，その地域の土地のでき方に関係していることにまで気付いていけると期待したい．石ころはやはり子どもにとって身近なものなので，他の学習でも活用できる場面がないかこれからも教材研究をしてい
きたい．
引用文献
竹下ほか（2019）：長野県デジタル地質図と河原の石ころを利用した地学教材の開発とその活用，本学会講演要旨．

今回の授業では，石の種類（深成岩や変成岩など）や名前（花崗岩や片麻岩など）を教えることを目的とせず，見た目の色を活用した．中田切川は花崗岩や片麻岩からなる木曽山脈の主要部からを上流にもつため，白色系の礫が多い．これに対して，小渋川は付加体堆積物や結晶片岩などからなる赤石山
脈を源流にもつため，黒色系や緑色系など色の濃い礫が多い．子どもの疑問「なぜ地層の色が違うのか？」を追究するために，河川の礫の色が大きく違う方が子どもたちには理解しやすいと考え，この 2河川の「石ころ標本」を使用した．
４. 授業の流れと子ども達の反応
授業の導入で，長野県松本市を流れる梓川の河川敷で作製した河床堆積物（黒っぽい砂礫層）のはぎ取り標本と天竜川の花崗岩質の白っぽい砂を使って実験で作った地層を提示して，「同じ砂でできた地層だけど何か違うね」と子ども達に問いかけた．すると「最初に見たの（はぎ取り標本）と比べると，実験で作った方は白い．
」と砂層の色の違いに気付いた．そこで「同じ砂なのに，なぜ色がちがうのだろうか？」という学習問題を設定した．この学習問題に対して，子ども達は，「時代が違うのではないか」「取った場所が違うのではないか」と予想を立て始めた．子ども達にもっと石について考えて欲しかったので「そもそも砂ってどうやってできたんだっけ？」と問いかけると，「石が削れて砂になるんだ．だから石が違うんじゃないのかな」と意識が石に向いた．
石を使って「なぜ砂の色がちがうのか」を追究するという意識付けができたので，東西から天竜川に流れ込む中田切川と小渋川の石を取ってきた話をし，「石ころ標本」を手渡した．子ども達は両河川の標本を見比べながら，中田切川の礫は「白っぽい」や「ぬらしても色が変わらない」「丸い石が多い」「ざらざらしている」「キラキラしたものが入っている」「軽いような…」，小渋川の礫は「黒っぽい」「水にぬらすと色が濃くなる」「さわり心地がすべ
すべしている」「でこぼこした石が多い」「重いような…」と，見た目の色の違いだけでなく，形や手触り，石の重さなど様々なことに気付いていた．
そして観察を終え，「なぜ同じ砂なのに色が違ったのでしょう」と問いかけると全員の子が，「石の色がちがうから」と答えていた．学習の振り返りに
は「石によって砂の色も変わることが分かって驚いた」や「天竜川を挟んだだけで取れる石が違うこ

158

P-15
茨城県東海村周辺のホタルの生息と地形
Firefly Habitat and Topography around Tokai Village, Ibaraki Prefecture
西連地 信男Nobuo Sairenji
東海村立白方小学校
Shirakata Elementary School
e-mail:nobuo.sairenji@gmail.com
概要：茨城県東海村は，福島県と茨城県の県境を源流としている久慈川の河口に位置している。東海村
は那珂台地と久慈川の沖積低地，新川沿いの沖積低地から成り立っている。台地と低地には段丘崖として 15ｍ～20ｍの標高差の段丘崖が発達している。東海村の那珂台地では火山灰土質の土壌でサツマイモの栽培に適している。低地は水田として利用されている。段丘面上に降り注いだ雨が湧き水となり，豊富に湧き水が湧水している。段丘崖の湿地にはゲンジボタルやヘイケボタルが生息している。白方小学
校 5 学年の総合的な学習では環境教育の一環としてホタルの生息環境と地形との関係を調べ，東海村に生息するホタルの生息地域を地形から考察した。また，茨城県北ジオパークの魅力あるジオサイトとして「ホタルと地形」の関係から，東海ジオパークの開発を試みた。
キーワード：総合的な学習，小学校，ホタル，段丘崖，茨城県北ジオパーク
１

はじめに場所について地形と地下水の関係をはじめ，ホ
東海村内では毎年６月初旬から８月半ばにかタルの餌になるカワニナの生息環境にも調べる。
けて，ホタル類を観察できる場所が 12 か所余り
また，東海村でのホタルの生息場所についてもある。東海村白方小学校周辺では３か所の場所
地図を作成する。茨城県北ジオパークの魅力あで観察できる。１か所目は，白方小学校から北るジオサイトの開発として「ホタルと地形」とに 800ｍの距離にある谷津田で東海村が管理しの関係から東海村ジオサイトの開発を試みた。
ている場所で，ヘイケボタルが数匹確認されている。２か所目は，学校から北東に 700ｍの距離
２ 研究の内容の場所で河岸段丘崖から湧き水が水田に流れ，(１)東海村周辺の地形
100 匹以上のヘイケボタルが生息しているのを確認している。３か所目は，白方小学校から南に 500ｍの距離にある河岸段丘崖のため池になっている白方公園下の湿地にゲンジボタルとヘイケボタルが多数生息しているのが確認できた。
ホタルが生息している地形は，段丘崖の高さが15ｍで礫層と粘土層の間に湧き水が大量に流れている。
小学校５年生の総合的な学習では，
資料２ 東海村久慈川からひたちなか市の那珂台地の地形断面図
白方小学校の自然資料１ ヘイケボタルの交尾を環境を課題とし，
ひたちなか市と東海村，那珂市は，那珂川している 2019 年 7 月 8 日撮影
その一つとしてホと久慈川に挟まれた台地を那珂台地と呼ばれ，
東海村前谷津湿地
タルの生息環境を
最終間氷期以降の段丘面から構成される。那調べることにした。
珂台地面は，層厚約 10ｍの海浜砂礫層からな
ホタルが生息するる見和層上部層から構成される。また，ロー159

ム層は，約 45000 年前以前に降下した赤城鹿
沼テフラ（鹿沼軽石層）をはさむローム層に覆われている。台地と沖積層に段丘崖が発達しており，比高は約 15ｍ，海浜砂礫層（見和層）村松層（新紀第三紀鮮新世～第四紀更新世）の疑灰岩層の不整合面から湧水が流れている。那珂台地を侵食して小河川によって谷間が作られ，そこに沖積土によって谷底低地が作られてきた。新川沿いの低地（真崎浦や細浦）や台地が侵食されてできた地形に白方溜，内宿溜などができている。

て水温が 14～20℃くらいで水深が 15～30 ㎝く
らいの川が最適である。ホタルの生息場所の湧水の水素イオン指数を測りカワニナの数を調べた結果，ｐＨが 6.6～8.5 の範囲で中性から弱アルカリ性を示した。
（３）ホタルの観察会

資料６観察会の写真 ゲンジボタル 2019 年 7 月 4 日撮影

白方小学校の５年生対象（参加希望者）7 月
４，５，６日の３日間で２か所の生息地（亀下の水田，白方公園下の湿地）を７０名の児童・保護者で観察した。亀下の水田には約 100 匹のヘイケボタル，白方公園下の湿地には約 20 匹のゲンジボタルとヘイケボタルが見られた。

児童・保護者の観察地点

白方小３

研究のまとめ茨城県東海村は標高 30～20ｍの台地（段丘面）から降り注いだ雨が湧き出してくる湧水が砂礫層と粘土層，疑灰岩層の間の不整合面から湧き出し大量の湧水がある。湧水の成分はカルシウムの多く含んだ地下水でカワニナなどが生息しやすい環境になっている。餌となるカワニナが生息する場所では，ゲンジボタルやヘイケ
ボタルが生息する場所になっている。

資料３ 那珂台地東部のスパー地形図による谷地形

ローム層

段丘礫層

粘土層

湧水

ホタル生息地

４

研究の成果と課題
勤務校の白方小学校周辺の地形を調べること
によってホタルの生息を調べることができた。
茨城県東海村は，茨城県北ジオパークのエリアになっているが，茨城県北ジオパークの復活を期待して，魅力あるテーマを開発して理科や社会科の授業で取り入れていく必要がある。

自然堤防

資料４ 白方小学校東側の崖線の断面図（２）湧水（地下水）とカワニナ
ホタルの餌になるカワニナは，殻の成分が炭酸カルシウムであるためにカルシウムイオンを多く含む水系に生息してる。その生息条件とし引用文献
東京ゲンジボタル研究所 古河義仁(2004):ホ
タル百科，丸善出版，ｐ17‐89
東海村教育委員会(2018):東海村の自然史Ⅱ，ｐ303‐307
西連地信男(2018):東海村周辺の地学的素材を生かした教材の開発，日本地学教育学会第 72 回
全国大会茨城大会講演予稿集ｐ145‐146

資料５ カワニナの写真 2019 年 7 月 14 日撮影
東海村須和間南台団地下

160

P-16
日の出の位置の季節変化に対する認識調査
Comprehension test about the seasonal change of the sunrise direction
三重大学教育学部での場合
A case of teacher-training students at Mie University○伊藤信成 1
Nobunari ITOH1
三重大学１
Mie University１e-mail: nitoh@edu.mie-u.ac.jp１
概要：日の出・日の入りの方角およびその季節変化は日常的に目にする現象であるが，小中学校理科での扱いは大きくない．今回，三重大学教育学部の小学校での理科指導を目的とした授業において，身近な風景と日の出の方向との関連について学生の認識調査を行った．南中高度が季節変化するという点については多くの学生が理解している一方で，日の出の方角については誤った理解をしている学生が一定割合いることがわかった．
キーワード： 日の出，季節変化，方位，日周運動，教員養成て解説した．その上で，2017 年度の前・後期の期末試験の際に，試験問題の一部として出題し，その解答を分析する形で日の出の方角の季節変化に対する理解度を測った．受講者は 2～4 年で，所属分
野も様々である．
調査を行った学生の属性を表 1 に示す．
表 1：調査対象学生の属性
学年
人数
分野
人数
2 年生
17 名 理系
17 名
3 年生
12 名 文系
17 名
4 年生
6名
その他
2名
音，美，体
院生
1名
計
36 名
36 名

１． はじめに新しい学習指導要領では，小学校・中学校の理科の改訂要点として「見通しをもって観察，実験などを行う」こと，「自然の事物・現象に進んで関わ」ることが掲げられている（文部科学省，2018a,b）．
太陽の動きについては，小学校 3 年生の「太陽と地面の様子」および中学 3 年生での「太陽と恒星」
で扱うが，その季節変化については南中高度，日の出・日の入りの時刻は扱うものの，日の出・日の入りの方角の季節変化については，明示的な取り扱いがない．一方で日の出，日の入りの方角は，（特に日の入りの方角は）日常的に目にする現象であり，教師が授業計画を立てる際に理解しておくべ
き事柄である．今回，三重大学教育学部において，教職を目指す学生に対し，日の出位置の季節変化についての理解度調査を行ったので，報告する．

期末試験の問題文は次の通り．
“伊勢神宮内宮では冬至の日に宇治橋にかかる鳥居の真ん中から日が昇り人気の撮影スポットになっている．では，夏至の日はどこから昇るか？解答用紙（図 1）に図示し，理由も示せ．
”
この問題では，次に示す 3 つの観点の評価を行う
ことができると考える．
① 日の出の方角が季節変化することを理解しているか，② どちらの方角に移動するかわかっているか，③ 図 1 がどちらの方位を向いて撮影した画像か理解した上で季節変化の方向を正しく記載できるか，
なお，前述した通り，季節変化を授業で解説した後の調査である．

２． 調査の方法
調査は小学校の理科授業の指導力の向上を目的とした授業（小学校専門理科 B）の受講生を対象とした．この科目は半期 15 回の内、生物分野 7 回，
地学分野 8 回で構成され，地学分野の内の 4 回を天文分野に当てている．天文分野で扱う内容は太陽の動き，星の動き，月の満ち欠け，望遠鏡の使い方である．太陽の動きの回では，稚内，津，那覇での日の出の時刻を比較し，冬至の時期に津での日の出時刻が最も早いことを取り上げ，太陽の日周運動（日の出の方角，南中高度）の季節変化につい161日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

a)b)

図 1：日の出方向の季節変化を問うのに用いた画像
３． 結果
期末試験での日の出位置として図示された結果を図 2 に示す．図 2 から鳥居を挟んで左側に夏至の日の日の出位置があると解答した学生が多かったものの，鳥居位置や鳥居の右側に図示した学生も少なからずいた．分析をしやすくするために，図1 を A～E の 5 領域に分割し，それぞれの範囲に図示された数を表 2 にまとめる．鉛直方向についてはここでは考慮しない．なお，夏至の日の日の出位
置は図 2 中の×で示した位置であるが，今回は季節変化の有無と変化する方向についての理解に着目しているので，B の範囲に図示された解答も（理由も適切であれば）正答とした．図 1 および表 2 よ図 3：解答結果と学生の属性の関係
a) 学年間の比較， b) 分野間の比較

表 2：5 領域の解答分布
領域
解答人数
回答割合
A
20 名
54 %
B
5名
16 %
C
7名
19 %
D
0名
0%
E
4名
11 %

４．考察
上記の結果を受け，誤答学生の理由の分析と先行研究との比較の 2 点を考察する．
まず誤答分析であるが，C と E では理由が異なる．E の範囲に解答した学生は，日の出の方角が季節変化することは理解しているものの，その変化
方向の理解に誤りがある者である．夏は南中高度が高いため，南側に太陽が移動するとの考えから，当時の日の出位置よりも南を選択した者と，夏至
では冬至より北側から太陽が昇ると理解していな
がら画像上での方位を誤った者がいた．一方，C と回答した者は，日の出位置が季節変化しないと回答した者である．C と解答した学生の大部分は，南
中高度は季節変化するが，日の出方向は変わらな
いと理由を述べていた．
日の出の方向の季節変化については，金井・久保田（2017）が中学生を対象とした調査を行っている．この結果から，調査をした中学生の 16%が日の出の方向は季節変化せず真東から昇ると回答している．今回の調査で同様の回答をした学生割合
は 19%で，金井・久保田（2017）の結果とほぼ同じである．学生は中学校段階での理解のまま大学生となり，大学での 1 回の授業では認識の変化が起きなかったものと推測される．

次に，学生の属性による比較結果を図 3a,b に示す．図 3a に示した学年間の比較では，4 年生では正答割合が85%を超えるのに対し，2年生では56%2に留まっており，χ 検定からも有意水準 5%で 4
年生と 2 年生では有意な差がみられた．一方，分野による比較では，正答者の割合は理系の方が高いものの，理系でも 3 割近くが誤答となっている．
文系の場合の誤答率は約 4 割であり，理系と文系で有意差はあるものの劇的な違いはなかった．

引用文献
文部科学省 (2018)：小学校学習指導要領解説 理科編，東洋館出版社，東京，176p.
文部科学省 (2018)：中学校学習指導要領解説 理科編，学校図書，東京，183p.
金井 司・久保田善彦（2017）：季節による太陽の日周運動の変化の認識に関する研究，日本化学教育学会研究会研究報告，31(6)，35-40.

り，3 割の学生が日の出位置の季節変化について誤った認識をしていることがわかる．

図 2：夏至の日の日の出位置の解答分布

162

P-17
野外観察学習の実施状況と教員の意識
Implementation Status of Field Observation in Science Class and Teachers’ Awareness:小学校理科「流れる水の働きと土地の変化」の学習において
Learning Elementary School Science "Function of Running Water and the Ground Changes"
田口 瑞穂 1，鈴木 香春 2
Mizuho TAGUCHI 1，Koharu SUZUKI2
秋田大学 1,2
Akita University1,2e-mail:t_mizuho@ed.akita-u.ac.jp1
概要：小学校理科の野外観察学習の実施率は全国的に低い傾向にある．秋田県も同様であるが，地域別の詳細は明らかになっていない．そこで，子吉川水系の由利本荘市の小学校全教員を対象に，小学校第５学年理科「流れる水の働きと土地の変化」におけるアンケート調査を行った．その結果，
平成 30 年度に川の野外観察学習を行った学校は 45.5％であったこと，教員が困難に感じていることは多い順に，交通手段の選定や手配，場所の選定，計画の立案であることが分かった．
キーワード： 小学校教員，秋田県，由利本荘市，アンケート調査，子吉川
１．はじめに小学校学習指導要領（平成 29 年告示）解説理科
編では，野外における観察や実験を重視することが述べられている．これは，それ以前の学習指導要領でも述べられてきたことではあるが，宮下（2009）が述べているように，野外観察の実施率は低い状況にある．
秋田県においては，田口・川村（2013）が，秋田県の全小学校 245 校の理科主任や理科を研究教科とする教員を対象に，アンケート調査を実施した．その結果，川の観察学習を必ず実施した割合
は 2 割弱で，秋田県においても実施率が低いことが分かった．また，教員は場所の選定とその教材化に困難を感じていることが分かったが，全県における調査であり，地域別の詳細については明らかになっていない．では，学区内に一級水系がある地域についてはどうであろうか．また，田口・
川村（2013）の調査から約 8 年経ち，状況はどのように変化しただろうか．そこで，秋田県由利本荘市を対象とし，調査することにした．由利本荘
市は秋田県の日本海沿岸南部に位置し，市のほとんどが一級水系の子吉川水系となる．また，鳥海山麓からの湧水もあり，水が豊富な地域である．
なお，以下より野外観察学習と述べた場合は，小学校第 5 学年理科
「流れる水の働きと土地の変化」
における野外観察学習とする．
本報告では，由利本荘市内の全小学校の教員を対象にアンケート調査を行い，その結果から，子吉川水系において，野外観察学習の実施状況や，教員が困難を感じていることについて明らかにすることを目的とする．
２．調査方法と内容
由利本荘市の全小学校 14 校の全教員を対象に，アンケート調査を実施した．アンケートは質問紙法で，郵送による送付，返却とした．2019 年 2 月
22 日に依頼し，4 月までに回収を終えた．
調査用紙は学校用と個人用に分かれており，学校用では，
平成 30 年度の子吉川での野外観察学習の実施状況やその内容などを尋ねた．
個人用では，
その教員自身の野外観察学習の実施状況や困難を感じる指導上の場面，子吉川で行う野外観察学習を充実させるにはどのような情報が欲しいかなど
を尋ねた．
３．結 果
(1)アンケートの回収率
学校用は 14 校中 11 校分から回答があり，回収率は 78.6％であった．個人用は 237 人中 146 人から回答があり，回収率は 61.6％であった．
(2)学校アンケートについて
平成 30 年度に子吉川で野外観察学習を行った学校は，11 校中 5 校(45.5％)であった．回答した学校の半数未満の実施である．

163

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

４．考 察(1)学校アンケートについて
平成 30 年度に野外観察学習を行った学校は，
11
校中 5 校で，45.5％であった．この値は，教員の個人アンケートによる調査の，「必ず川に行った」と「だいたいは川に行った」の割合の合計である
41.7%に近い．このことから，毎年概ねこの程度の実施割合ではないかと推察される．
(2) 個人アンケートについて
1 番多かったものは交通手段の選定や手配で，
これは磯﨑（2004）や田口・川村（2013）らが，阻害要因として指摘していることである．2 番目に多い場所の選定や，3 番目の計画の立案も，同様に指摘されている．前述の研究時から今回の調査まで，教員が困難を感じていることがらの傾向には変化がなく，あまり改善されてきていないことが示唆される．また，平成 30 年度に野外観察学
習を実施している学校もある中，実施にあたっての様々な情報が学校間や教員間でうまく共有できていない可能性も示唆される．

(3)個人アンケートについて
どんな場面に困難を感じるかについての質問では，回答者 146 人中，「流れる水のはたらき」の単元の授業を担当したことがある教員は 60 名であった．その 60 名のうち，野外観察学習に困難を感じている教員は 54 名(90.0％)であった．困難の内容は図 1 のとおりで，重複回答を可としてある．

ア
イ
ウ
エ
オ
カ
キ
ク
ケ
コ
サ

５．今後について今回のアンケート調査から示唆された問題点を改善する手立てを提案したいと考える．１つは，教員が困難を感じていることがらの改善であり，もう１つは情報の共有である．特に後者が実現されると，前者の問題のいくつかも解決されるので，現地調査や教員への聞き取り調査を行い，有用な情報を提供する手立てを講じる予定である．

シ
ス

N=54

セ
0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

図１ 教員が感じる困難
ア.子吉川の教材化，イ.子吉川での場所の選定，ウ.
野外観察計画の立案，エ.交通手段の選定や手配，
オ.児童に流れる水のはたらきを予想させる場面，カ.
地面に水を流す実験を行って予想を確かめさせる場
面，キ.実験結果をもとに知識の定着を図る指導，ク.
子吉川の水による土地の変化を考えさせる場面，ケ.
子吉川の地形や川岸のようすの違いを比べさせる指導，コ.児童に子吉川について調べさせ発表させる指導，サ.子吉川の観察計画を立てさせる指導，シ.計画に基づいて子吉川で観察させる指導，ス.観察結果をもとに子吉川のようすや流れる水のはたらきをまとめ知識の定着を図る指導，セ.災害を防ぐ工夫を調べさせ発表させる指導謝辞
本調査にあたり，秋田県由利本荘市内の各小学校の校長および先生方には，多忙な中，ご協力を賜った．深く感謝を申し上げる．
引用文献
磯﨑哲夫（2004）:「野外学習の歴史的・哲学的研究 -わが国の実践に向けての基礎づけ-」，地
学教育，57，111-123
宮下治（2009）:「野外自然体験学習と理科教育よりよい指導のために-」，春風社，7-10
田口瑞穂・川村教一（2013）:「小学校理科における河川および地層の野外観察学習指導の問題
点：秋田県内の教員向けアンケート調査より」，
秋田大学教育文化学部教育実践研究紀要，35，
15-29

また，教員が野外観察学習を行ったかどうかを問うたものでは，「必ず川に行った」を選択した
者が 10 名（16.7%），「だいたいは川に行った」
を選択したものが 15 名（25.0%）であった．この値は，田口・川村（2013）の調査とほぼ同じであ
る．

164

P-18
石膏の水溶液を用いた土石流のモデル実験装置の開発
Development of model experiment apparatus of debris flown driven by gypsum fluid

高橋 杏一 1・川村 教一 2・山下 清次 1
Kyoichi TAKAHASHI1, Norihito KAWAMURA2 and Seiji YAMASHITA1
秋田大学 1，兵庫県立大学 2
Akita University1，University of Hyogo2
e-mail: norihito@rrm.u-hyogo.ac.jp2
概要：石膏を水に溶いて土石流の泥水のモデルとする実験を開発した．水のみを用いた場合と比べ，礫に浮力が比較的大きく作用するため，侵食・運搬の両作用が作用しやすいことをモデル実験で提示することができる．
キーワード：自然災害，流水の働き，石礫型土石流るが，その際，粒径数～十数 mm の中礫（原文中の表記は砂）と水が用いられる（宮本，1992）．児童生徒を対象にモデル実験を行うことを目的としている本研究では，清澄な水ではなく実際の現象に
見かけ上類似するように細粒の粒子で濁った「泥水」を用いることにする．
実験では，谷地形のモデルとなる水路，そこに流す泥水のモデルが必要である．粒径をそろえた泥として，例えば市販品の黄土（園芸用）が利用可能である．学校で実践する場合，より入手が容易なものに図画工作・美術用の焼石膏がある．その他，なるべく入手が容易で安価なものを材料もしくは器具を実験装置の素材とすることにした．採用した素材は以下の通りである．
水路：塩ビ製雨樋（直径 10.5cm×長さ 80cm）
礫：園芸用「渓流砂利」（DCM ホールディングス社
製，粒径４～10mm の中礫，円磨度 0.4～0.6）
石膏：サクラ印焼石膏教材用（吉野石膏販売社）

１． はじめに筆者らは地学領域で取り上げられる自然災害のうち，土石流の理解を深める教材に関心を持っている．土石流発生の発生原因には様々あるが，そのうちの一つに渓床上の堆積土砂が流水の増加によって流動化する場合（太田，1992）があり，これを気象災害・土砂災害として学習する場面を想定する．
砂防の視点からの土石流研究では，芦田ほか（1983）などモデル実験が行われているが，実験装置が大型で研究目的のために設計されている．これに対し教育用モデル実験装置では，土石流（石礫型土石流）について先行研究（例えば，鹿児島県大島支庁瀬戸内事務所建設課河川港湾係，2013；林，
2018；特定非営利活動法人 土砂災害防止広報センター，http://www.sabopc.or.jp/images/
dosekiryumini05.pdf）がある．これらの実験では，水を使用しなかったり，あるいは水を流して砂礫を流下させたもので，後者は水により間隙水圧を発生させ，粒子間の粘着力を低下させて土石流を発生させるものである．実際の土石流では泥水中で礫が浮遊しており，泥を含まない水と比べ浮力が比較的大きく作用している．そこで筆者らは，土石流における礫の滑動をよりよく再現させるために，泥水の代わりに石膏を水に溶いて実験に使用した．
本発表では開発中の実験装置の性能について述べる．
２． 実験装置の製作(1)設計方針
河川工学では，石礫型土石流のモデル実験として傾斜した実験水路に水を流し，砂礫を滑動させ

図１ モデル実験装置の構成

165

日本地学教育学会第７3 回全国大会秋田大会講演予稿集(2)水路床の底質と安息角の関係
河川工学の実験では，先に述べたように砕屑物が敷かれるが本実験では敷かない代わりに水路床の粗度を高めるために，水路（塩ビ製）のみと比較
して，雨樋にゴムマットを敷く，水路に寒冷紗を敷く，のそれぞれの場合での中礫の安息角を調べた．
中礫 20 個を雨樋の最上流側に置くと，何個滑り落
ちるかを，雨樋の角度を変えて調べた．結果を図 2に示す．
実験したところゴムマットを敷くよりは寒冷紗の方が安息角が大きく粗度を高められることが分かったので，本実験では寒冷紗を水路床に敷くことにする．

当たらないように一気に注ぎ，清水では礫が動かないことを確認する．
次に調整した「泥水」を前の手順同様，礫の上流側に一気に流す．礫が下方へ移動した場合は，礫が運搬される様子，堆積した様子を観察する．
(2)結果
石膏の水溶液を流して移動した礫の個数は，50
個中平均 47.7 個（σ＝3.47；20 回実施，以下同じ）である．同じ実験条件において清水を用いたとき移動した礫の個数は平均 0.2 個（σ＝0.51）であり，石膏の水溶液の場合の方が清水よりも容易に礫が動くことが分かる．
４．課題
調査項目は，今後は本実験装置による土石流の再現性を十分確認する性能試験を充実させるとともに，教育実践を通じて効果を検証することが必要である．
謝辞 本研究は河川財団による平成31 年度河川基金の財政的支援を得た．関係各位に感謝する．
引用文献
芦田和男・江頭進治・大槻英樹（1983）：山腹崩壊
土の流動機構に関する研究．京都大学防災研究
所年報. B，26，B-2，315-327．
林 慶一（2016）：粒度組成に支配される土石流の性質とそれを理解するための教育用モデル実験．
日本地位質学会第 123 年学術大会（2016 東京・
桜上水） https://doi.org/10.14863/geosocabst.
2016.0_204
鹿児島県大島支庁瀬戸内事務所建設課河川港湾係（2013）：土石流模型実験装置の製作について．
月刊建設，13(2)，34-37．
危機管理技術研究センター砂防研究室（2007）：砂防基本計画策定指針（土石流・流木対策編）解説．国土技術政策総合研究所資料，第 364 号，74p．
宮本邦明（1992）：土石流流動のメカニズム(1)．砂防学会誌，45，4，40-45．
太田猛彦（1992）：土石流発生のメカニズム(1)．砂防学会誌，45，2，40-45.

図２ 斜面の角度と静置した礫のうち滑動した個数（最大 20 個）(3)モデル泥水の調整
土石流において流下する「泥水」のモデルとして水に溶いた石膏を用いる．調整手順は以下の通りである．
水 300ｍL（常温）あたり焼石膏 273g を水に溶く．この場合の密度は約 1.5g/cm3 である．一方，河川工学でシミュレーションなどの場合に採用されている泥水の密度は 1.2g/cm3 である（危機管理技術
研究センター砂防研究室，2007）．このことから，本モデル「泥水」は実際の土石流と比べやや高密度の設計である．
３．実験(1)手順
水路に寒冷紗を敷き，傾斜角は約 6 度とする．
水路の上流部に砕屑物としての中礫を 50 個（実験20 回の平均質量約 9.6g）置く．川が増水した状況のモデルとして水 300mL を礫の上流側に礫に直接

166

P-19
雨水の行方と地面の様子についての大学生の認識調査結果
Results of survey related to permeability of soil by the undergraduate students
松井香菜子 1・川村 教一 2・田口 瑞穂 1・山下 清次 1
Kanako MATSUI, Norihito KAWAMURA, Mizuho TAGUCHI and Seiji YAMASHITA
秋田大学 1，兵庫県立大学 2
Akita University1，University of Hyogo2
e-mail: norihito@rrm.u-hyogo.ac.jp2
概要：新たに小学校理科第 4 学年の学習項目として加わる「雨水の行方と地面の様子」について，教員養成課程大学生を対象に，地表面の水の流れ方や土の構成粒子の直径と水の浸透についての認識の実態を明らかにするために調査を行った．調査の結果，水の流れる向きについて地形図では理解できても，学校の運動場の緩傾斜の地面にそれを適用できない者が学生の約 3 割強であった．また，半数強の学生が地表付近の構成物質の粒径と透水性の関係について認識を持っていなかった．
キーワード：小学校，理科，土，透水性，アンケート調査
設問２（透水性と粒度）：粒の直径が異なる３種類の物質（粘土，砂，礫）のいずれかをそれぞれ同じ量だけ入れたモデル実験装置に，上から 100mLの水を注いで流下させようとしたとき，容器の下に置いたビーカーに一定量の水(50mL)が早くたまる順番を，選択肢から選ぶ問題．
設問３（透水性と地面の構成物質）：雨が降り続いた後，土のグラウンドには水たまりができていたが，砂場には水たまりができていなかった場面に関する問題．
(4)調査時期
対象は２クラスあり，調査はそれぞれ 2019 年 1
月 28 日および 1 月 31 日に実施した．質問紙は配布後に教室で記入させた後，直ちに回収した．解答
時間は７分に設定した．

１． はじめに平成 29 年 7 月告示の小学校学習指導要領（文部科学省，2018）の理科では，地面の傾きによる水の流れ方や粒の大きさによる水のしみ込み方の違いに関する学習が新たに 4 年生の学習項目として加わった．教員養成課程大学生はこの未習の内容を
将来現場で指導する立場にある．そこで教科内容や指導法科目の指導改善の基礎資料とするために，
小学校理科教育法科目受講大学生を対象に，地表面の水の流れ方や土の構成粒子の直径と水の浸透についての認識の実態を明らかにする調査を行った．
２． 調査とその方法(1)調査のねらい
地表を流れる水の向きと標高差の関係や土の透水性の粒度の関係の認識が，「雨水の行方」の学習
内容の理解と関係するのではないかと推論し，このことを明らかにするためにアンケート調査を行った．
(2)調査対象
本研究は，国立 X 大学の教員養成課程大学生のうち，平成 30 年度後期に実施した小学校理科指導
法科目受講者を対象とした．
(3)調査内容
質問紙法により調査を行った．質問紙は設問１～３で，設問３は枝問３項目で構成した．内容は以下の通りである．
設問１（地形図判読）：地形図に示した 12 地点から，雨が降った後に地表を水が流れる向きを正しく示している組み合わせを，選択肢から選ぶ問題．

３．調査結果とその分析(1)データ数
被験者数と学年の内訳は，2 クラス合計で 95 名
(3 年生 1 名，2 年生 8 名，1 年生 86 名)であった．
(2)設問別集計結果と分析
設問１については紙面の都合で省略する．
設問２について，正答記号（「エ」）解答者数は 66
名（69.5％）である．なお正答記号回答のうち，理由について粒の隙間に着目したものを完全正答，
理由が粒の大きさに着目したもの（例：「粒子一粒
一粒が大きい方が水がペットボトルの中を通り抜けやすいと思うから．
」）をやや不十分なものである準正答とした．完全正答者数は 32 名（「エ」回答者の 48.5％），準正答者数は７名（10.6％）
，理由の

167

日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

誤答は 24 名（36.4％），理由無解答は 3 名（4.5％）であった．誤答の大半（18 名）は，実験装置の内部の構造を誤って認識し，問題の意図をくみとっていなかった．以上のことから，透水性と粒度の関係をおおむね適切に理解していた学生は，完全正答・準正答を合わせた 39 名（41.1％）であると考える．
設問３は枝問ごとに結果を分析する．
枝問(a)：砂場では水たまりはできず，土のグラウ
ンドのみに水たまりができた理由について，砂と土の粒子の隙間の違いに着目したものを正答，粒子の大きさに着目したものを準正答とした。正答者数は 28 名（29.5％），
準正答者数は 14 名
（14.7％）
で，両者を合わせて 42 名（44.2％）で，これらの学生は地表付近の構成粒子の粒経が関係していると認識できている可能性がある．
設問２の正答者とそれ以外，設問３(a)の正答者・準正答者とそれ以外についてクロス集計を行った
ところ，有意水準５％で有意差は見られなかった（両側検定，p=0.5310）．割合に有意差が見られないことから，モデル実験で水の透水性と構成粒子の粒径の関係を適切に解答した学生と，地表付近の構成物質の粒径と水たまりの有無の関係を適切に解答した学生との間には関連が見られない．
枝問(b)：土に含まれる粒はどこでも同じである
とき，水たまりの有無が生じる理由について，地面の微地形に着目したものを正答，日陰の存在で説明したものを準正答とした．なお，設問の図では陰は示していないことから，正答扱いとはしない．正
答者数は 40 名（42.1％），
準正答者数は 9 名（9.5％）
で，正答と準正答の両方の内容を記述している学生がいることを考慮して，両者を合わせた実人数
は 47 名（49.5％）である．正答を解答した学生は，設問で示した条件に対し，地表付近のわずかな標高差が水たまりの形成に関係していると認識できている可能性がある．
設問１の正答・準正答回答者とそれ以外，設問３(b)の正答者とそれ以外についてクロス集計を行ったところ，有意水準 5％で有意差は見られなかった（両側検定，p=0.6503）．母比率の割合の差に有意差が見られないことから，地形図で水の流れをおおむね「適切に解答」した学生と，グラウンド表面の標高差のために水たまりができることを解答した学生との間には関連が見られない．
枝問(c)：土のグラウンドにできた水たまりが時間の経過に伴い消失した理由について，地下への浸透および蒸発の視点で解答されたものを正答とした。一方のみの解答は準正答とした．正答者数は39 名（41.1％），準正答者数は蒸発について 25 名
（26.3％），浸透について 4 名（4.2％）であった．
正答・準正答合わせて 68 名（71.6％）はおおむね
水たまりの消失について適切な認識を持っていると考えられる．
４．議論(1)地表付近の構成物質の粒径と透水性の関係の認識
設問②の結果から，半数強の学生は土の構成物
質の粒度と透水性の関係について認識を持っていないと思われる．また，設問③(a)の結果から，粒径が細かい物質で構成された地面で水たまりができると考える学生の割合は約４割であった．さらに，水たまり形成にかかわる土の粒径と透水性の認識には関連が見られない．これらのことは，大学生がそれまで教科の学習で学ぶ機会がないと，透水性と砕屑物の粒径の関係について認識できない
ことを示唆している．
(2)地面の標高差と水たまりの形成場所の認識
設問①の結果から約７割未満の学生は標高差と水の流れる向きを理解している可能性があった．
一方，設問③(b)の結果から地表面の標高差が水たまりの形成に関係していると約 4 割の学生が考え，前者よりも割合が低い可能性がある．これらのことから，地図の学習で流水の向きについて理解できていても，緩傾斜の地面にそれを適用できない
学生がいる可能性が指摘できる．これに該当する学生の割合は約 3 割強である．
５．学部専門教育改善への視座
特に正答者・準正答者の割合が少なかった透水性と粒度の関係を理解させるために，大学の講義の中で実際に実験器具を用いて理解させることが必要なのではないかと考える．
謝辞 本研究は河川財団による平成31年度河川基金の財政的支援を得た．関係各位に感謝する．
引用文献
文部科学省（2018）：小学校学習指導要領解説（平成 29 年告示）理科編．大日本図書，167p．

168

P-20
砂層の液状化現象のモデル実験教材の開発
Development of model experiment of liquefaction phenomena○山下 清次 1・川村 教一 2
Seiji YAMASHITA1 and Norihito KAWAMURA2
秋田大学 1，兵庫県立大学 2
Akita University1，University of Hyogo2
e-mail: yamakiyo@ed.akita-u.ac.jp1
概要：砂を用いた液状化現象のモデル実験教材を開発した．この教材では地盤沈下や地下水の地表面への滲出を観察することができる．
キーワード：自然災害，地震，埋め立て地，旧河道
１． 問題の所在
地震に伴う自然災害につながる液状化現象のモ
デル実験教材についての課題を川村・山下（2019，印刷中）で簡単に指摘したが，改めてここで述べる．
これまでに開発・実践された液状化現象の教材には，「エキジョッカー」（宮地・兼子，2002，2008）
や「フンサー」（横山，2012）があり，前者は商品化されるなど普及していると思われる．また最近
では，大東・熊本（2016）による実践例もある．これらの実験装置は水で満たしたペットボトル中に入れた粒子（ガラスビーズや砂）中に液状化現象を再現するものである．これらの装置では，再現される液状化現象は，密度が相対的に低い地下構造物の「抜け上がり」といった現象に限られる．しかも実験装置内の「地面」より上方に水面があるため，実際の現象を示したものではなく，概念モデルである．
教材に抽象的な要素が含まれることのある概念モデルは，発達段階の視点から考えるとどの校種・学年から教材として有効なのか十分な検討が必要であると筆者らは考える．若年の学習者は，概念モデルとしての実験装置を縮尺モデルと誤って認識する可能性があるため，先述のモデル実験装置についても学習効果を発揮する年齢層の検討が必要である．解決策の一案として，水面が実際の地下水面同様に，地面の下方に位置するモデル実験装置があれば，誤認識の懸念は軽減される．しかし，これまでのところ，そのようなモデル実験装置の開発例は公表されていない．
そこで筆者らは，先行事例の問題点を改善する
新しいモデル実験装置を開発した（川村・山下，
2019，印刷中）．本報告では，装置の設計並びに性能をより詳細に報告する．

２． 実験装置の組み立て(1)実験装置の素材
地盤の液状化現象は，淘汰度の良い砂層が地下水で飽和しているときに，強い震動があると発生する．このことから，水で飽和した砂層のモデルと振動を与える器具が必要である．入手が容易であるか，あるいは安価な材料や器具を実験装置の素材とすることにした．採用した素材は以下の通りである．
実験容器：200ｍL メスシリンダー
砂：東北珪砂製 6 号珪砂（粒径 75～600μm，SiO2
91.66%）
マッサージャー：スライブ社製 MD-01(2)組み立て実験装置の準備は以下の通りである．
①メスシリンダーに水を 80mL 程度入れる．
②実験容器の目盛り 200mL まで約 300g の砂をゆっくりと，徐々に入れる．砂粒子の隙間がおおむね水で満たされるようにするが，砂の表面が水面よりも上位に位置するようにセットする．
これらの手順を踏まえると，乾いた砂の層の約20mm（20ｍL 分）下方に地下水面に当たる濡れた砂の層の上面が位置する．
３． 実験手順

実験の手順は以下のア，イのとおりである．
ア．実験容器を実験台の上に静置し，地面のモデルに当たる砂層の上面の位置を，メスシリンダーの目盛りを使って読み取る．
イ．振動させたバイブレーター（回転数設定は「High」（約 6500 回転／分））を実験容器近くの実験台上面に押し当てて，振動を間接的に実験容器

169日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集に 30 秒間伝える．その間，実験容器内の変化を観察する．
③振動を止めた後の砂層上面の位置を読み取り，変化の有無を見出す．

大学教職大学院 山口祐平君の協力を得た．関係各位に感謝する．
引用文献
大東延幸・熊本直樹（2016）：ペットボトルを用いた液状化体験装置の研究．広島工業大学紀要教育編，15，11–14．
川村教一・山下清次（2019，印刷中）砂層の液状化現象のモデル実験教材の開発．日本理科教育学会全国大会発表論文集 第 17 号．
宮地良典・兼子尚知（2002）：エキジョッカーによる液状化実験装置．地質ニュース，570，26-27．
宮地良典・兼子尚知（2008）：液状化実験装置を作る．地質ニュース，643，25-26．
：自然災害を再現する実験教材の横山 光（2012）
工夫・開発．北海道立教育研究所附属理科教育
センター研究紀要，24，76-81．

４． 性能試験結果

実験では，砂層の上面が沈下する一方，地下水面が上昇し，地表に水が滲出する様子が観察できた．
実験を 20 回実施したところ砂上面の沈下量は平均15.2 ㎜（σ＝2.2）であった．これらの結果から，液状化現象の発生に伴う「地盤沈下」の発生が明瞭に見いだせることがわかる（図１）．

図１ 液状化現象モデル実験に見る地盤沈下の様子（注：実験条件は本文記載とは異なるので砂層表面の沈下量は小さい．
）
５． 教育実践上の課題

本実験装置に欠かせないのがマッサージャーである．教育実践において生徒によるグループ実験を計画した時，マッサージャーの台数確保が課題となるだろう．演示実験ならば実施できる可能性が高くなると思われるが，本報告のような 200ｍL
メスシリンダーを用いた実験の場合，装置内の砂の様子を，カメラを用いて拡大投影して示す工夫が必要である．生徒実験および教師による演示実
験について教育実践を行い，先行研究の教材と比べながら教育的な有効性の検討を行うことが今後必要である．
謝辞 本研究は河川財団による平成31 年度河川基金の財政的支援を得た．また実験においては秋田

170

P-21
土の透水モデル実験の大学生向け実践：
小学校理科「雨水の行方と地面の様子」の学習のために

Science education classes about model experiments for undergraduate students:
For understanding of phenomena on the earth’s surface after rainfall
in elementary school science class○川村 教一 1・松井香菜子 2・田口 瑞穂 2・山下 清次 2Norihito KAWAMURA1, Kanako MATSUI2, Mizuho TAGUCHI2 and Seiji YAMASHITA2
兵庫県立大学 1，秋田大学 2
University of Hyogo1, Akita University2
e-mail: norihito@rrm.u-hyogo.ac.jp1
概要：小学校理科第４学年の「雨水の行方と地面の様子」の学習内容の理解を大学生に対して深めさせるために，土の透水性に関するモデル実験装置を開発し教育実践を行ったところ，実験の目的を達成することができた．
キーワード：土の透水試験，学生実験，土壌モデル，礫，砂，粘土
１． はじめに
平成 30 年改訂の小学校学習指導要領（文部科学省，2018）で新たに追加された学習項目である小学校４年生「雨水の行方と地面の様子」の単元では，雨水の流れ方やしみ込み方に着目して，それらと地面の傾きや土の粒の大きさとを関係付けて調べる活動を行う．これらについて，現在大学に在学している学部学生は学校教育では学習する機会がなかったため，小学校教員として従事する前に，教員養成課程のカリキュラムにおいて科学的知識を獲得させる必要がある．このため，筆者らはモデル実験を導入した授業を大学生に対して実践した．本
発表では特に実験装置の概要を報告する．
２． 実験装置の概要と使用手順(1)実験装置の材料
なるべく入手が容易で安価なものを材料もしく
は器具を実験装置の素材とすることにした．具体的には以下の通りである．
理科実験用スタンド，ビーカー（200mL），底部を切り取った 500mL ペットボトル，ガーゼ（5cm×5cm），輪ゴム，ろうと，メスシリンダー（100mL）
ストップウォッチ，礫（粒径 14～21mm）/砂（中央
粒径約 0.35 ㎜）/粘土各約 200g．
(2)手順
底部を切り取り，飲み口にガーゼをあてがった
ペットボトルの中に，それぞれ粘土（直径約1/256mm 以下），砂（約 0.35mm），礫（約 14~21mm）
図１ モデル実験装置の構成のいずれかの粒子を約 200g ずつ入れ，このペット
ボトルの上から 100mL の水を注ぎ，ペットボトル
を通って一定量の水（50mL）が流れ出る時間を計る．具体的には以下の通り．
①ストップウォッチで時間を計測する係，100mLの水をはかりとる係と水を注ぐ係を決める．
②礫を入れたペットボトルの上から 100mL の水を注ぎ始めるのと同時にストップウォッチを押し，計測を開始する．
③下のメスシリンダーの 50mL の目盛りに水面が到達した時点でストップウォッチを止め，計測を終了する．
④砂，粘土の順番で②，③を同じように行う．

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日本地学教育学会第７３回全国大会秋田大会講演予稿集

３．性能実験結果
実験装置での性能試験について，礫と砂の結果を図２に示す．
礫の場合は平均 5.1 秒（σ＝0.80 秒，同一試料で 20 回実施，以下同様），砂の場合は 43.6 秒（σ＝14.01 秒）であった．砂の場合では，実験を繰り返すたびに流下する時間は長くなり，10 数回繰り返すと開始当初と比べ 2 倍強になっている．粘土は 300 秒経過しても全く透過しないので，実験を打ち切った．
以上のことから，本実験装置を用いることで，粒径の違いで水の透過の有無や流下する時間の違いが明瞭に見いだせると判断した．図２に見るように砂の場合は乾燥試料を用いたときに短時間で流下するため，クラス内で複数の実験班による結果を比較する際には，すべて乾燥試料を用意することが必要であることが分かった．

で用いた砂と礫を混合させ，水を流下させた．
表１ 初等理科教育法の授業における学習過程(2)学生による実験結果
学生グループによる水の透水実験結果例は図３の通りである．

図３ あるクラスにおける学生実験結果
５．学生実験の結果の考察
図３を見ると，水の流下時間についてグループ間の結果の差異は，礫の試料では約 3 倍，砂の試料では約 2 倍の開きがある．これらの違いは，実験中の学生の様子を見ると，装置上方からの水の投入の仕方にばらつきがあるためと考えられる．実験
手順の説明では一気に投入するよう指示したが，慎重に入れる学生が少なからずいたようである．
今後はこの点を改善するために，より具体的な指示を加えることが必要である．

図２ モデル実験装置を用いた水の流下時間（同じ試料を用いて 20 回実施）
４．教育実践
(1)授業の概要
先に述べたモデル実験教材を用いて，学部専門科目としての初等理科教育法科目（2 クラス）において次の授業を 2019 年 1 月に実施した．
①学習課題：水のしみ込み方と土の粒の大きさに関係があるのはなぜか実験を通して考える．
②対象：国立 A 大学小学校教員養成課程大学生（2クラス計 95 名）③学習形態：3 名あるいは 4 名でのグループ活動④実践時間：45 分
授業での学習活動の流れは表 1 の通りである．
学習活動６のあとに演示実験を行い，実験１の結果と併せて考察させた．演示実験では最初の実験

謝辞 本研究費用の一部は河川財団による平成 31
年度河川基金の財政的支援を得た．関係各位に感
謝する．
引用文献
文部科学省（2018）：小学校学習指導要領解説（平成 29 年告示）理科編．大日本図書，167p．

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協賛企業広告

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2019 年度全国地学教育研究大会
日本地学教育学会第 73 回全国大会
実行委員会委員一覧
実行委員長

川村教一（兵庫県立大院）

副実行委員長・事務局長 田口瑞穂（秋田大教育文化）事務局次長

山下清次（秋田大教育文化）

記念講演講師 林信太郎（秋田大教職大院）
巡検講師 菊池光和（男鹿市ジオパーク学習センター）
・藤本幸雄（秋
田地学教育学会）・渡部
委員 小林

晟（秋田地学教育学会）

到・成田堅悦・毛利春治（以上、秋田大教育文化）――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

2019 年度全国地学教育研究大会・日本地学教育学会第 73 回全国大会
秋田大会講演予稿集
2019 年 8 月発行

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