－76－■ 投稿 ■

視覚障害教育における天文分野の教材の工夫
佐久間理江（福島県立視覚支援学校教諭）

1. はじめに理科の学習において、実物に触れたり、見2. デジタル地球儀ダジック・アースの令和たりできるものもあるが、それができないも元年度視覚障害児向け科学イベントのワのも多い。実物に触れたり、見たりできないークショップでの活用

ものは、図、写真や動画などを使って学習を

2.1

教材の概要する。しかし、視覚障がいのある生徒にとっ太 陽 系 の スケ ー ル や 黒 点 に つ い て 知 る 活ては見づらく、理解しやすいものでないこと

動において、ダジック・チームにダジック・がある。図や写真などを使った学習において、アース投影用 2 m バルーン、プロジェクター、生徒が理解しやすい図などの提示が重要と考

ダジック・アースのインストールされたパソえる。

コンなどの機材を借用した。

特に、地学分野は、地質・気象・天文のど太陽系を 5.8 億分の 1 の縮尺にすると、太の分野においても、空間・時間的に遠大なス

陽が約 2 m、地球が約 2 cm、地球と太陽とのケールであるため、大半が実物を見たり触っ距離は約 260 m になる。地球が描かれた直径たりすることが難しい。その中で、天文分野2 cｍのビー玉を児童生徒に提示し、この縮尺は、地球の外から宇宙を眺める、いわゆる「神での太陽の大きさと、地球と太陽との距離をの視点」の見方が難しい。天体も写真などの予想させた。その後、ダジック・アース投影

平面映像で見ることが多く、立体的にとらえ用 2 m バルーンに空気を入れて膨らませ、大ることが難しい。

きさを確認した。地球と太陽との距離についこれらのことから、授業での実験・観察にては、児童生徒の在籍する学校から約 250 mよる一次データの取得に加え、天体や宇宙空離れた児童生徒の知っているスーパーマーケ

間 な ど を 立 体的 に と ら え る こ と が で き る 教ットで距離を示した。

材・教具の導入も重要と考える。そこで、特また、ダジック・アースの「ジオ・スペー
2015 年 6 月-7に視覚に配慮した教材・教具を用いることで、ス」内の「太陽黒点の様子生徒が多様な地学現象を原理も含めて主体的月」を自転モードで投影し、弱視児童生徒はに考え実感を持って理解できるのではないか

見て太陽黒点の動きを確認し、全盲生徒は著と仮説を立て、天文分野の教材・教具の工夫者が手を取り 2 m バルーンに投影された黒点を行った。これまで、デジタル地球儀ダジッを一緒になぞりながら動いて確認をした。そク・アースの背面投影装置の作成、4 次元宇の後、自転モードを停止し、投影された黒点宙ビューワーMitaka の活用などを行ってきとほぼ同じ大きさの養生テープをバルーンにていた。今回は、ダジック・アース投影用 2 m貼り、触ったり見たりして 2 cm 地球ビー玉バルーンの活用、流星電波観測データの活用、と比較して、黒点の大きさを確認した。

M87 ブラックホール模型の活用について報告する。

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視覚障害教育における天文分野の教材の工夫－77－

3. 流星電波観測データの活用

養生テープ

3.1

教材の概要

2019 年度日本天文教育普及研究会東北支部研究会にて、一関工業高等専門学校の佐藤昌也氏の流星電波観測の情報を得た。佐藤氏
は、航空機に位置情報を提供する電波（VOR：VHF Omnidirectional Range）、PCで動く安価な USB タイプの受信機（SDR：
Software Defined Radio）、使われなくなった
図12m バルーンにはった養生テープ

VHF テレビアンテナを用いて流星電波観測を行っている。この観測データは、Web 上で公開され、また YouTube でライブ配信されている。流星が観測されると、画面上に黄色や赤色で表示されるだけでなく、エコー音も聞くことができる。流星電波観測は、天気や昼夜の別にかかわらず観測ができ、流星の眼視観測と異なり、授業が行われている日中も観図 2黒点と同じ大きさの養生テープと 2cm

地球ビー玉との大きさの比較測が可能である。
これらのことから、YouTube のライブ配信を活用することにより、流星を目で見ること

2.2

ワークショップでの児童生徒の様子ができない視覚に障がいのある人でも音で流ワークショップの参加者は、高校 2 年全盲、星を観測することができるのではないかと考中学 1 年弱視、小学 6 年弱視の 3 名である。

えた。しかし、流星が流れる瞬間をとらえる

2 cm ビー玉を地球に見立て、太陽の大きさことがむずかしいため、ライブ配信で観測でを予想させると、5 cm～13 cm と予想した。

きなかった場合のために、佐藤氏より録画さその後、2 m バルーンを膨らませて大きさをれた流星エコーデータの提供を受け、そちら確認すると、予想以上に太陽が大きいことにも活用した。

驚いていた。
全盲生徒の手を取り、一緒に黒点の動きを

3.2

本校での活用なぞると、「横に動いているんですね。」と自中学部 1 年弱視 2 名、中学部 2 年弱視 1 名、転に合わせて黒点が移動していくことに気づ

中学部 3 年全盲 1 名のそれぞれの理科の授業くことができた。弱視の児童生徒には自分ので、流星についてとりあげた。

影が映らない場所で黒点の移動を見せたとこ

全員、流星を知っているが、見たことがな

ろ、自転モードで黒点の動きを目視することかった。PC で YouTube のライブ配信を提示ができた。

したが、リアルタイムで流星を観測すること

2 m バルーンに貼った黒点とほぼ同じ大きはできず、佐藤氏から提供いただいた通常のさのテープと 2 cm ビー玉と比較すると、黒エコーとロングエコーの流星エコーをパソコ

点が地球より大きいことに驚いていた。

ンで提示した。それぞれ、「短いほうは、願い事が 3 回言えない。」、「長いほうなら、短い

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言葉で早口で言えば、願い事を 3 回言えそべると、弱視の著者は区別がつきにくかったう。」などと、流星が観測できる時間が短いこことから、「どちらがブラックホールの写真とを実感できた。

か。」というクイズに使用した。

3.3（2）M87 ブラックホール模型

令和元年度視覚障害児向け科学イベン

トのワークショップでの活用

使い捨ておわん（280 ml 直径約 12 cm）、2 でも記述した視覚障害児向けの科学イベ

ピンポン玉、竹串、おわんの大きさに合わせントのワークショップの冒頭で、流星について 印 刷し た ブラ ッ ク ホ ー ル 写 真 を 使 っ て 、てとりあげた。児童生徒 3 名とも、流星のこM87 の構造がわかる模型を作成した。作成時とは知っていたが、流星を見たことはなかっに次のような工夫を行った。

た。iPad の YouTube アプリを使い、ライブ・触察に適した手のひらに収まるサイズのお配信を提示したが、リアルタイムで観測するわんを使用。

ことができず、佐藤氏より提供いただいた通・全盲生徒用は、表面の明るい部分（リング

常のエコーとロングエコーの流星エコーデーの下半分）に透明点字シールをはり、凹凸タを iPad で提示した。また、佐藤氏に簡単でリングの明暗の違いを表現。に流星電波観測の仕組みを解説してもらい、児童生徒たちは、流星は見えなくても観測することができる、日中も流星は流れているということを知ることができた。

・おわんの内側を黄色にぬり、ガスの中にブラックホールがあることを表現。
・竹串は、ブラックホールを回転させる操作性と、上下左右がわかるように、わざと切らずに左側に残した。

4. M87 ブラックホールの理解のための教材
2019 年度日本天文教育普及研究会東北支部研究会にて、国立天文台水沢 VLBI 観測所の亀谷收氏と田崎文得氏より、子供向けワークショップで作成した M87 ブラックホール模型と、M87 ブラックホールの構造についての情報を得た。それをもとに、教材作成を行った。また、2019 年天文教育普及研究会年会での国立天文台水沢 VLBI 観測所の秦和弘氏

図3

M87 ブラックホール模型の特別講演において提示された M87 ブラックホールシャドウの写真とチョコ付きドーナ（3）ドップラー効果確認用模型

ツの写真を並べた画像について、ブラックホ

30 cm ビーチボール、スリンキー（ばね状ールについて興味を持たせる教材として使用のおもちゃ）、縦長段ボールを用いて作成した。

した。

作成時には次のような工夫をした。

4.1

・スリンキーは長いので、3 分の 2 の長さを教材の概要（1）M87 ブラックホールシャドウの写真とチビーチボールに養生テープで固定した。
・ビーチボールの上部と下部のスリンキーのョコ付きドーナツ写真M87 ブラックホールシャドウの写真と、チ伸びを安定させるために、細長い段ボールョコレートが半分ついたドーナツの写真を並にスリンキーの端を養生テープで固定した。

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視覚障害教育における天文分野の教材の工夫

また、この段ボールを縦に持つことで、上－79－d）スリンキーを使い、ばねののびでドップラー効果の仕組みを確認する。

下がわかりやすくなった。
※（1）、（2）の教材ともに、作成中に 2 名の全盲職員に理解のしやすさ、提示の方法などの確認を行った。

図 7

スリンキーを使ったドップラー効果の仕組みの確認

図4

ドップラー効果確認用模型e）スリンキー付きビーチボールを使い、ばねののびの違いで、ドップラー効果による光4.2の波長の違いを確認する。

教材の提示の仕方a）写真を貼っていないおわんを後ろにつけて、ブラックホールの周りのガスが球形であることを確認する。

図 8

ス リ ンキ ー 付 き ビ ー チ ボ ー ル に よ る

M87 ブラックホールの光り方の違いの確認
図 5

ブラックホールの写真を貼ったおわんと貼っていないおわんを合わせて提示f）ブラックホール模型に戻り、地球と反対側から見た場合にどのように見えるかを考える。

b）写真をはっていないおわんをとり、ガス部分とブラックホールの関係を確認する。
c）竹串をまわしてブラックホールを回転し、ブラックホールの上下で、地球から遠ざかるか近づくかを確認する。
図 9

地球の反対側から見たときの光り方をおわんを合わせて確認

図6

ガスの内部の構造の確認
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－80－4.3■ 投

児童生徒の様子

稿 ■分だけチョコレートがついているドーナツ（1）視覚障害児向け科学イベントでのワー
クショップのチョコレート部分を上にして見たものが、ブラックホールの写真とすごく似ているんa）対象者：高校 2 年全盲、中学 1 年弱視、だよ。」と伝え、全盲生徒が「へえ、そうな小学 6 年弱視んだ。今度ドーナツ買ったらやってみる。」

b）児童生徒の様子と答えた。弱視には、チョコレート付きド・模型を触る前に、チョコレートが半分ついーナツと M87 ブラックホールの写真が非たドーナツとブラックホールの写真を見せ常によく似て見える。これは、近視の人がると、弱視児童生徒 2 名は、区別できず考眼鏡やコンタクトレンズを外してみたときえていた。二人で話をしながら、区別がつにも、同様である。M87 ブラックホールにいたあと全盲生徒に「チョコレートのドーついて、興味をもたせるのに有効であった。

ナツに似てる。」と弱視生徒が伝えると、「へー、そうなんだ。」と面白がっていた。

（3）本校中学部 3 年全盲生徒の様子

・3 名とも地球と反対側から見ると、「上が明・ブラックホールの回転を確認した後、ブラるく、下が暗くみえる。」と答えることがでックホールの上部と下部で、自分から見るきた。と遠ざかっているか、近づいているかを考・横からみたものについては、高校 2 年全盲生徒、える際、答えることができなかった。その小学 6 年弱視児童は「全部明るい。」、中学 1 年

ため、ブラックホールに見立てたピンポン

弱視生徒は「全部暗い。」と答えた。

玉の上部や下部においた生徒の指をとり、手前から奥に動いているのか、奥から手前（2）寄宿舎朝の点呼での話題提供に動いているのかを一緒に確認したところ、a）対象者：中学 3 年全盲、中学 2 年弱視、理解できた。

中学 1 年弱視・ドップラー効果については、1 年時に学習b）生徒の様子した音の振動数と、救急車の音の高低の変

本校寄宿舎の朝の点呼で、舎監がニュース化を結び付けて考えることができ、光の場や学校行事などについて話をする。著者が合波長が長くなると赤色（暗く）になり、舎監の際に、iPad で弱視生徒 2 名に M87

波長が短くなると黄色や青色（明るく）にブラックホールとドーナツ写真を並べたもなることを関連付けることができ、ビーチのを「どちらがブラックホールの写真でしボールを使った波長の違いから、上部と下ょうか。」と提示した。すると、弱視生徒 2部の色の違いを答えることができた。

名とも「どっちも同じに見える。」、「周りが・地球と反対側から見た場合、「上が明るく、オレンジ色に光っている。」、「 ドーナツに見下が暗く見える。」と答えることができた。

える。」、「ドーナツと聞いたら、どっちもド・横から見た場合について、自分から見て距ーナツに見える。」などと、しばらく区別が離が変化するかどうかというヒントを与えつかなかった。1 分ほど 2 名で話をしながた後、よく考えてから「全部暗い。」と答えら見ていると、「 左側の写真はチョコレートた。

がついたドーナツだ。」と、M87 ブラックホールとの違いに気づくことができた。そ（4）本校中学部 1 年弱視 2 名、2 年弱視 1 名の後、2 名の弱視生徒は、全盲生徒に「半・地球と反対側から見た場合まで、模型を操

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視覚障害教育における天文分野の教材の工夫作しながら答えることができた。

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童生徒は、流星電波観測のエコー音により、・地球から見て 90 度の位置から見た場合は、目で見えなくても流星を観測することができ「全部暗い。」と答える生徒がいた。その際、た。流星エコーをリアルタイムで観測するこブラックホールの周囲のガスは常に光ってとはできなかったが、日中は晴眼者でも太陽いるが、ブラックホールの回転で自分から光により流星を目視観測できない中、電波に見て距離が変わるときに明るさが変わるこ

より日中も観測でき、日中でも流星が流れてとを伝えると、「全部が明るい。」と答えるいることも知ることができた。

ことができた。

天文分野は、遠大なスケールのため、誰しも直接見たり触ったりできないものが大半で（5）ブラックホール模型に関するまとめある。それを考えると、視覚障害の有無にか・手の中におさまるサイズのブラックホール

かわらず、同じ立ち位置で学習できるものでを回転させることができる模型により、ブあると考える。立体のものを立体的にとらえラックホールと光っているガスの関係につて考えることができる教材の工夫や、聴覚ないて理解できた。

ど視覚以外の間隔を活用した教材の工夫など

・リングの明るい部分に、点字シールをはるにより、天文分野の理解につながると考える。

ことで、全盲生徒がリングの明暗を知ることができた。

文・スリンキーを使い、ばねののびで波長の変化を確認し、ドップラー効果とリングの見え方について関連付けて考えることができた。

献[1] Dagik Earth

ダジック・アースデジタ

ル地球儀, https://www.dagik.net/[2] 佐久間理江（2019）

弱視生徒の見え方に配慮したダジック・アースの投影と授業

・地球から 90 度の位置から見た場合の見え方について、「全部暗く見える。」と答える

実践，ダジック・アース・ニュース
年3月

2019

p10-11

生徒が多かった。そのため。ガスの部分は[3] 佐藤昌也（2019）電波を用いた流星の観

常に光っており、距離の変化（波長の変化）

測（流星電波観測）の紹介, 2019 年度日本がある場合に、場所によって明るさに差が天文教育普及研究会東北支部研究会出るということを、説明する必要があった[4] 亀谷收（2019）国立天文台水沢での創立120 周年の取組み, 2019 年度日本天文教育と考える。

普及研究会東北支部研究会
5. おわりに
天文分野は、スケールが大きく、写真や図など平面で提示されることが多い。今回、ダジック・アースの 2 m バルーンや 2 cm ビー玉、M87 ブラックホール模型、スリンキーとビーチボールを使ったドップラー効果確認用模型などを使うことで、児童生徒たちは、構造や原理を立体的に捉え、それにより理解につながったと考える。また、夜空に輝く恒星や流星を見たことがない視覚に障害のある児
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佐久間 理江