岐阜大学教育学部研究報告（自然科学）第２７巻第２号，１０５―１
１３，２００３年３月
１３，３.２００３
Sci. Rep. Fac. Educ. Gifu Univ.（Nat. Sci.）２７（２），１０５―１

探求心を育む理科授業―天体望遠鏡（スピカ）と双眼鏡を用いた月の観察を通じて―Development of the children’s spirits of inquiry in the science class: Observation ofthe Moon by binocular or telescope
丹羽直正＊・酒井茂＊・川上紳一＊＊・渡村悠美子＊＊・上田康信＊＊・江川直＊＊

Naomasa Niwa＊, Shigeru Sakai＊, Shin-ichi Kawakami＊＊,Yumiko Watamura＊＊, Yasunobu Ueda＊＊, and Nao Egawa＊＊
要

旨

小学４年の「月と星」の単元において，子どもたち一人ひとりに天体望遠鏡（スピカ）と双眼鏡を与えて月の観察を行い，天体望遠鏡（スピカ）や双眼鏡が教具として適切かを検討した．
天体望遠鏡や双眼鏡を自宅に持ち帰って月を観察した子どもたちのほぼ全員が月面の模様やクレーターの存在に気がついたり，月が満ち欠けする天体であることに気がついたりした．観察結果を授業で交流したところ，月が絶えず動いていることに気づいた子どもが多数いた．しかし，そうした観察を否定する子どももおり，実際に動いているか確かめようという課題へと発展した．天体望遠鏡（スピカ）による天体の観察は慣れるのに時間がかかることが難点であるが，適切な指導を行えば，月の満ち欠けのしくみまで探求しようとするところまで子どもたちを導いていけるものと期待される．
キーワード：月，満ち欠け，天体望遠鏡，自転
key words: the Moon, waxing and waning, telescope, rotation
１．はじめにく天体であり，満ち欠けは月の公転にともなって太陽の光の当たり方が変化することで起こること

花鳥風月という言葉があるように，月は私たちを学習することになっていた．平成１０年に発行さの日常生活において身近な存在であるだけでなれた新学習指導要領では，月が東から西へ動く天く，美しいものと見なされてきた．月をテーマに体であることを学習するものの，満ち欠けするこした短歌や俳句，さらに文学など数えあげればきとや，そのしくみについては学習しないと明記さりがないくらいである．私たちは子どものころかれている（文部省，１９９８）．こうした内容の削減は，ら何となく月の存在を意識しており，月には三日最近の子どもたちが夜空を見上げて月を見るよう月や半月，満月などさまざまな形があることをいな経験が少ないため，いきなり月の満ち欠けのしつのまにか気がつくようになっている．旧学習指くみを目標に授業をするのではなく，まず月の存導要領の下では，月の満ち欠けは小学６年で学習在に気がつくような指導の方が適切であると判断することになっており，月が太陽の光を浴びて輝されたためかもしれない．いずれにしても，今回＊

岐阜大学教育学部附属小学校
Elementary School attached to Faculty of Education, Gifu University＊＊ 岐阜大学教育学部理科教育講座（地学）Faculty of Education, Gifu University

１０５

丹羽直正・酒井茂・川上紳一・渡村悠美子・上田康信・江川直の学習内容の変更にとって，子どもたちの天文現の満ち欠けの学習において山田ほか（２００１），渡辺

象に対する興味や理解がどのように変わるのか．

ほか（２００３）が行っており，生徒の学習意欲を高この疑問に答えるには，子どもたちの天文現象にめ，高い興味や関心にささえられた学習が実現さ関する理解の現状を把握しておく必要があり，筆れ，大きな効果をあげている．そうした学びが小者らは２００
２年春にアンケートによる調査を行って学４年生でも達成されるのか．双眼鏡や天体望遠

きた（川上ほか，２００２ａ，ｂ）．その結果，旧学習鏡といった教具は小学４年生にとって適切なもの

指導要領の下で学習した児童・生徒でも満ち欠け

か．小学４年生でも扱えるようにするためにはどのしくみをきちんと説明できるものの割合はそれのような工夫が必要か．こうした点については，ほど高くないことが示された．一方，小学校３年実際に授業を実践する中で，改良点を見つけだし，生でもほとんどの子どもたちが月の存在を認識しより洗練された指導法を開発していく必要があていることがわかった．小学校の授業で学習をしる．ここでは，実際に行った授業実践を報告し，ていない子どもたちの多くは，月が雲に隠れるた用いた教具，教材についての考察を行う．

めに形が変わると漠然と思っているものが多いことも示された．学習指導要領の改訂は，月の満ち２．指導計画

欠けのしくみの学習が小学生にとってかなり難解なものであるとされたためである可能性もある．

月の観察には口径２５!倍率１０倍の双眼鏡 Kenko

そうした現状はともかく，月の存在を意識し，super star１０×２５IR と口径４センチ，倍率３６倍の天日々形が変わっていくこと理解することは初歩的体望遠鏡（スピカ）を用いた（図１）．天体望遠鏡な目標であり，次の学習目標として，月の満ち欠は予め組み立てたものを貸与した．自宅へ持ちけのしくみをしっかり理解しておくことは，小中帰って容易に観察できるように，それぞれの天体学校から高校や大学にいたるまで，学びの連続を望遠鏡にスピカ用三脚を取り付けた．また，天頂意識した理科教育において，大変重要な取り組み

付近にある月でも無理なく観察できるように，天であると考えられる．というのは，現象をしっか頂ミラーもいっしょに貸与した．

り観察したあと，その現象のしくみを科学的な見ここでは岐阜大学教育学部附属小学校４年生３方で解釈してはじめて知識となり，次の学習へのクラス約１２０名を対象にし，１クラスは通常のよう動機づけへと発展していくからである．に天体望遠鏡を貸与せずに月の観察を行わせ，あ

さて，月の満ち欠けを科学的に理解するには，との２クラスは，それぞれ天体望遠鏡と双眼鏡を地上に立った観測者の座標系から，太陽系を北極与え，クラスによる学習意欲，興味，関心，観察

星の方向から眺めた座標系へと視点の移動が必要の達成度を調査した．とされる（土田・小林，１９８６）．こうした視点の移観察は２００２年５月から７月にかけて，子どもた動は，抽象的な概念でものごとを考える絶好の機ちが観察しやすい三日月から満月がみられる時期会となる．子どもたちが視点の移動をともなう思に観察を促し，観察結果を授業中で交流させた．

考ができるようになるためには，教師が現象を提数日あけて繰り返し観察させることで，子どもた示し，その現象を説明するような概念を提示する

ちが次第に月が満ちていくことに気がつくかどうのではなく，子どもたちが自ら観察した事実を大切にし，その事実をどのように説明したら合理的に説明ができるかを問題にしなくてはならない．
しかし，実際に視点移動を伴う思考の深化を促すような指導は可能なのだろうか．
本研究では，岐阜大学教育学部附属小学校の４年生を対象に，双眼鏡と天体望遠鏡を一人ずつに貸与し，自宅に持ち帰って月の観察を行うような指導を試みた．同様の研究は，中学３年生の金星１０６

図１．天体望遠鏡の扱い方を練習する子どもたち．

探求心を育む理科授業

か見守ることにした．また，望遠鏡や双眼鏡で観合わせる練習を行った．天体望遠鏡では見える対察することで，月の表面にある海やクレーターに象物が実際とは逆に上下が逆さまになることを確気がつくかも見守ることにした．

認した．

なお，通常小学４年理科の年間指導計画では，数日後，観察結果の交流会をもった．多くの子

月と星は１０月に指導することになっているが，岐どもが望遠鏡や双眼鏡で月を観察することができ阜大学附属小学校では２００
２年の１０月に研究発表会たが，月を視野の中に入れるのに苦労したり，なが開催されるため，授業計画を変更して実施した．

かなかピントを合わせられない子どももいた．交
流会の中で，「せっかく望遠鏡で月をみられるよう３．結果にしたのに，時間が経ったら視野からずれてしまった．」と発言し，月が絶えず動いていることに最初の授業で天体望遠鏡や双眼鏡による月の観気がついたことを発表した．この発表に対し，子察を行うことを切り出したところ，子どもたちはどもたちがさまざまな意見を述べ，次の課題とし初めて天体望遠鏡を手にするものも多く，月がどて月が実際に動いているかどうか確かめようといのように見えるか期待し，持ち帰って月を観察しうことになった．

ようという意欲が高まった．同様のことは双眼鏡

結果的にみると，天体望遠鏡を用いて月を観察でも認められた．その場で，子どもたち一人ひとして，表面の模様やクレーターの存在に気がついりに天体望遠鏡や双眼鏡を渡し，教室から外を眺た子どもは全体の９７％，満ち欠けしていくことにめて対象物を視野の中に入れる練習や，ピントを気がついたこどもが７９％，月が東から西へつねに

図２．子どもたちのスケッチの例．

１０７

丹羽直正・酒井茂・川上紳一・渡村悠美子・上田康信・江川直図３．クレーターの存在，東から西へ移動していく様子，一晩ごとに東へ移動していくことに気づいた子どものスケッチ．
表１．月を観察する意欲が出たかという質問に対するアンケート結果
肉眼

双眼鏡

望遠鏡

やる気がとても出た

１２％

４３％

２８％

やる気が出た

５５％

４９％

５９％

そんなにやる気がでなかった

１８％

８％

１３％

やる気はでなかった

１５％

０％

０％

動いていることに気がついた子どもは４１％であっアンケートによる調査を行った．その結果を表１た．図２，図３に子どもたちが作成したスケッチに示す．双眼鏡や天体望遠鏡を貸与した子どもたを示す．

ちの方が有意に興味が高まることがわかった．し次に，指導後，興味や関心が高まったかどうか
１０８

かし，双眼鏡を貸与したクラスと天体望遠鏡を貸

探求心を育む理科授業

与したクラスで比較すると，双眼鏡を貸与したク

示した観察の手引きをプリントし，一人ひとりのラスの方が興味や関心が高まったと答えた子ども

子どもに，自宅へ持ち帰えらせることで改善するの数が多かった．

ことができた．
さらに細かい点であるが，子どもたちは天体望

４．考察

遠鏡（スピカ）のほかに，三脚や天頂ミラー，アイピースなどを持ち帰るため，登下校中にそれら（１）天体望遠鏡の有効性と教具の工夫
天体望遠鏡で星空の世界を眺めること．これは子どもたちだけでなく大人になってもワクワクすをなくさないような指導も必要であり，一人ずつ天体望遠鏡，天頂ミラー，三脚を入れるビニール袋を用意した．

るような体験である．小学４年生にとっても同じで，天体望遠鏡（スピカ）を手にした子どもたち（２）双眼鏡の有効性

は，これから望遠鏡を通してみる月に大変期待感

双眼鏡も子どもたちの動機づけには適した教具を抱いていたようだった．実際，授業終了後にそであることが表１に示すアンケート結果から読みれぞれのクラスの子どもたちを対象にして行った

とれる．天体望遠鏡に比べて対象物を視野の中にアンケート結果を見ると，双眼鏡や望遠鏡を活用入れやすいこと，観察しているものの上下が逆転したクラスでは意欲が高まったことが示された．

しないことなどの利点があるが，手ぶれがあるこ

したがって，天体望遠鏡は，月を観測しようといとが大きな支障となる．そのため，月が絶えず動う動機づけにとしては大きな効果があると判断さいていることを確認することはできなかった．今れた．

回の授業では，天体望遠鏡で観察した子どもたち

しかし，子どもたちが天体望遠鏡による月の観が月が絶えず動いていることに気づき，交流会で察に成功するには，いくつかの課題がある．望遠発言することで次の観察の狙いへと発展したが，鏡の視野の中に月を入れられるようにすること

こうした展開は双眼鏡での観察では得られなかっと，ピントをきちんと合わせることができることた．双眼鏡は，興味や関心を高めるための教具とである．小学４年生にとっては，こうした取り組しては適切であるといえよう．

みはかなりむずかしいことが，授業終了後のアンケートの結果（表２）から明らかになった．これ（３）web 教材の開発

らの課題を解決するには，昼間の授業で，望遠鏡子どもたちの多くは望遠鏡で月を観察するのはを使って外の景色を繰り返し眺める練習をするこ初めてである．どのように見えるのか予め予想をとで改善できる．しかし，ピント合わせについて立てることができれば，観察しようという動機づはさらに困難で，月を一度もみたことのない子どけがさらに高まるし，ピンぼけの月を見て見えたもの中にはピンぼけの月をみて見えたと判断すると判断する子どもの数も減るであろう．また，観可能性もある．天体望遠鏡（スピカ）のピント合

察のあと，自分が見た月面の様子を確認すること

わせは筒を押したり引いたりすることで合わせるができれば，月面に関する学習へとつなげていく

ため，予めピントの合う位置にマークしておくこことができる．実際に望遠鏡で観察した子どもたとでピント合わせが容易になるものと期待され

ちの９７％は，クレーターの存在に気づき，月面のる．実際に行った授業では，ピントの合う位置を様子についても興味が高まった．こうした学習を

表２．観察するときむずかしかったかどうかに関するアンケート結果
肉眼

双眼鏡

望遠鏡むずかしかった

１２％

２％

１８％

ややむずかしかった

３０％

３１％

３４％

そんなにむずかしくなかった

３５％３９％

４０％

むずかしくなかった

２３％

２８％

８％

１０９

丹羽直正・酒井茂・川上紳一・渡村悠美子・上田康信・江川直支援するために，筆者らは，岐阜大学教育学部屋

クレーター地形，クレーターの形態の多様性へと上の天体望遠鏡ドームの口径８センチの屈折型望興味を広げていけるよう配慮している（図５）．ま遠鏡とデジタルカメラ（キャノンＤ３０）で撮影した，小学４年生で学習する地球の自転による月のた月面画像をインターネットで公開している（図動き，月の満ち欠けのしくみを学習できるような４）．このホームページ（http://chigaku.ed.gifu-u.ac.

教材開発も合わせて行っている．これらについて

jp/chigakuhp/）では，月面地形の解説に力を入れては，天体望遠鏡（スピカ）による授業を支援する

おり，望遠鏡で月を眺めて興味をもった子どもたためのものであり，さらなる充実へ向けて準備しちには，月の海の溶岩流の流れた地形や，複雑なている．

図４．岐阜大学教育学部理科教育講座（地学）のホームページに掲載された月の満ち欠けの様子を示す画面．

１
１０

探求心を育む理科授業

図５．月齢２４日の日に見られる月面の地形を紹介したホームページ画面．

１
１１

丹羽直正・酒井茂・川上紳一・渡村悠美子・上田康信・江川直図６．三日月の画像．太陽の光が当たっていない部分も地球からの照り返しで明くみえる．

これまでに掲載した多数の画像のうち，三日月れらの教具を使うことで子どもたちは教師の願うの日に撮影した地球照の画像（図６）については，姿を見せてくれるだけでなく，双眼鏡や天体望遠電子メールで附属小学校へ送り，子どもたちにも鏡を用いた授業が子どもたちにとっても有意義で転送したり，インターネットのアドレスを通知しあったことを物語っている．

たりした．この画像によって，光っていない部分にも月が存在することがわかるため，月が太陽の（５）授業の実践時期について光が当たって輝く天体であること，太陽の光の当今回の授業は，５月から７月にかけて行った．

たり方で欠け方が変わることを容易に理解するこ

これは，岐阜大学附属小学校での研究発表会が１０とができた．

月に計画されていたため，年間指導計画を変更して弾力的に行ったためである．５月から７月にか（４）子どもたちにとっての授業の評価

けては，曇りや雨の日になる場合があり，継続し今回行った授業について，子どもたちによかった観察から満ち欠けしていく姿を確認するにはあたかどうかアンケートした．その結果を表３に示

まり良い時期とはいえなかった．月の観察の指導

す．ほとんどの子どもたちは，大変良かったある

では天気が安定し，晴天の続く１０月，１１月ごろがいはよかったと答えているが，これらを合わせた適している．実際，１０月以降は晴天の日が続いて数値をみると，双眼鏡や天体望遠鏡を使ってよおり，三日月から半月にかけての変化を観察してかったと答えている．こうした結果を見ると，こ交流会を開き，その後の変化を予想させて確かめ

表３．観察して良かったかどうかについてのアンケート結果

１１２

肉眼

双眼鏡

望遠鏡

大変良かった

１２％

６２％

４６％

良かった

７３％

３６％

４９％

あまり良くなかった

１５％

０％

５％

良くなかった０％２％０％

探求心を育む理科授業

るといった授業は，１０月から１１月にかけて行えば，

川 上 紳 一・渡 村 悠 美 子・神 野 愛・江 川 直・渡 辺 進

効果を上げることができ，月の満ち欠けのしくみ

武・大門佳孝（２００２ｂ）アンケートによる天文現へと探求する子どもたちへと導いていけるものと象の理解度調査と理科教育におけるカリキュラ期待される．

ムのあり方についての考察，岐阜大学教育学部
０．
研究報告（自然科学），２７，No．
１，２
９―４

５．おわりに文部省（１９９８）小学校学習指導要領解説理科編，東洋館出版社．

小学４年の月の学習における適切な指導法の開

土田理・小林学（１９８６）児童・生徒の天文分野におけ発へ向けて，天体望遠鏡（スピカ）や双眼鏡を貸る視点移動能力の発達過程と関係する基礎的研与した授業を実践した．これらは学習意欲を高め

７６．
究，地学教育，３９，１６
７―１

るという目的については達成できた．また，天体

渡辺進武・川上紳一・上田康信・江川直・山田茂樹

望遠鏡を用いることで月が絶えず動いていること（２００３）天体望遠鏡（スピカ）とインターネットに気づいた子どもが現れ，次の観察へのねらいがを活用した中学校理科金星の満ち欠けの指導：

生まれたことは，予想外の効果であった．しかし，内合通過前後の観察を通じて，岐阜大学教育学部当初のねらいである月の満ち欠けのしくみを理解

研究報告（自然科学），２７，９５―１０３．

しようという姿勢をもつ子どもたちの育成にまで

山田茂樹・川上紳一・上田康信・江川直（２００１）

はいたらなかった．その原因としては，１週間ぐ金星の観察を取り入れた惑星の運動に関する中らいの期間継続して観察する必要があるにも関わ

学校理科授業の実践―インターネットの活用にらず天候に恵まれなかったことが大きいのではな

よる大学天体望遠鏡施設の CCD 画像との対照観かろうか．また，天体望遠鏡の扱い方や，ピント察．岐阜大学教育学部研究報告（自然科学），２６，の合わせ方の工夫など，教具に若干準備不足があ

１．
６
１―７

り，クラス全員の子どもが共通の観察経験をもたなかったことも要因であるかもしれない．次回は，天候の安定する秋に準備万全の体制で授業を実践し，月の満ち欠けのしくみを探求する子どもたちの姿と出会えるか研究を進めてみたいと考えている．
謝辞．本研究には，文部科学省科学研究費補助金
特定領域研究００８新世紀型理数科系教育の展開研
究の採択課題「天文・地質分野におけるデジタル教材開発と初等中等教育現場での教育実践研究」（研究代表者川上紳一，課題番号１４
０２２２２４）の研究費の一部を使用した．岐阜大学教育学部の澤村秀彦さんには，スピカの製作に協力して頂いた．
ここに記して感謝いたします．
文献
川上紳一・渡村悠美子・神野愛・大門佳孝・渡辺進
武（２００２ａ）月の満ち欠けに関する児童・生徒の理解度のアンケート調査，岐阜大学教育学部研究８．
報告（自然科学）
，２
７，No．
１，２
３―２

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