平成 25, 26, 27 年度 笹川科学研究助成 実践研究部門
富士山頂の環境を教育に活用するための実践方法の開拓と実証～富士山頂の自然から学ぶ実験教材の開発と教育効果の検証～(研究番号 25-812, 26-815, 27-817)
学校法人立教学院 立教新座中学校・高等学校 教諭 古田豊〈研究の目的〉 日本の極地、富士山頂の自然をの大局を踏まえ、隘路に陥らないように工夫した。

観照し、自然の振る舞いに応じ得る教材を開発し、大局とは富士山頂の自然を観照するに相応しい実験教育現場に実装し、その実践方法を開拓し教育効果であること、隘路とは富士山頂では本研究者が単独を検証する。自然災害への対処を映像や資料から抽で実験するという条件を超えていることである。

出し、短詩形式で詠む実践を行う。

〈実践方法の実証〉 「物理実験」の授業は水曜〈研究機会〉 「NPO 法人富士山測候所を活用するの午前中 100 分、6 人の履修者を 3 人 1 組にし、赤会」が気象庁から借用している「富士山特別地域気外線ヘリコプターを鉛直に上昇させる補助装置を試象観測所」旧富士山測候所を利用した研究計画、活作する教材と、ピンポン球をヘアドライヤーの送風用計画等の公募に平成 24 年から毎年応募して採択で浮かせる教材を取り上げた。進捗を発表し、工夫され、その利用機会を得た。同 NPO 法人は、「富士した試作品を動かしてもらう。各自がプレゼンテー

山測候所を学術研究・教育等の分野において、広くションを行い、複数の観点で互いに評価し合った。

国民に開かれた施設として有効活用することを目的

プレゼンテーションを取り入れた授業は未経験で、とする。」と定款に記し、平成 17 年 11 月に設立さ生徒の評価が高かった。「観測部」の部活動は月曜れ、平成 28 年 1 月に認定 NPO 法人となっている。と水曜の午後約各 180 分である。

同測候所の利用は、7,8 月、平成 25 年に 3 回合計 13〈実験教材の開発〉 最も時間を費やした実験教日間、平成 26 年に 2 回合計 9 日間、平成 27 年に 3材は、ヘリコプターが富士山頂では低地より軽い荷回合計 14 日間であった。教育現場への実装は、本研物しか運べないことの実証実験である。このテーマ

究者の授業、校務分掌、研究協力者の勤務校で可能は昭和 39 年に運用が開始された富士山測候所のレな働きかけの機会を活用した。

ーダードーム建設時の出来事に端を発する。プロペ〈実践方法の開拓〉 教育現場の授業外への実装

ラで浮上する仕掛けを探し、「ドラえもん ふしぎは 25 年度から行い、立教新座高等学校の部活動「観のサイエンス 1 手回し発電タケコプター」(小学測部」の研究テーマ、十文字高等学校の有志生徒の館)と、赤外線コントロールヘリコプター数機種を入研究テーマ、両校生徒による実験検討会、本研究者手した。高校生は、夏以前に安定飛行をさせる操縦と十文字高等学校生徒による Skype を用いた富士山練習を重ね、荷物の取り付け法と記録方法等の実験頂からの中継として行った。授業への実装は 26 年度

条件を探し、うまくいく方法を本研究者に伝授した。

から行い、立教新座高等学校 3 年生理科選択科目「物教員は夏に富士山頂で実験を行い、高校生は 9 月以

理実験」の教材を研究開発とし、2 年生理科必修科

降にデータの検討と実験をまとめ研究発表の準備を目「物理基礎」では富士山頂で研究する教員の映像した。高校生と教員とはそれぞれ関心の高い得意部を紹介した。実践方法の開拓は、授業の教材と部活分で協力した。毎年、富士山頂に持参する赤外線ヘ動の研究テーマを同一にして、本研究者が各研究開リコプターの機種を変えた。平成 27 年夏に持参した発の進捗を双方の高校生に伝え、発想を刺激し呟き

機種は、新品 6 機のうち 1 機だけが高さ約 1.7m までや試作装置の工夫から示唆を受け合えるよう、研究ゆっくり上昇したが、他の 5 機は数十 cm 以下まで

上昇後にきりもみ状態で落下するなどした。学校で「登山中 噴火にあったら 風上へ 火山灰とは 逆へは 6 機とも正常に上昇した。ゆっくり上昇するとい走ろう」「山中で 噴煙見たら すぐ下山 ビデオ回すう仮説は想定外の結果になった。

も 写真は撮らず」
このほか、9 つの教材開発を行った。

〈教育効果の検証〉 部活動への実装は 7 月にオープンキャンパスで中間発表、9 月に富士山表口六合目で実験合宿、10 月に学園祭で研究発表を行った。
11 月の私学文化祭の研究発表では「高度による落下物体への影響について-富士山と学校での対照実験-」が第 41 回埼玉県私学文化祭作品展研究発表部門
2 つ目の開発教材は霧箱による放射線の飛跡映像(2012)で佳作、「標高の異なる三地点での空気の体の取得である。ドライアイス冷却方式とペルチェ素積変化」と「空気加圧に伴う圧力弁」が第 42 回埼玉

子冷却方式の装置を用いた。ペルチェ素子冷却方式

県私学文化祭作品展研究発表部門(2013)で佳作、「プで平成 25 年だけ風変わりな飛跡が記録できた。動画

ロペラで浮上できる重量と気圧の関係」が第 43 回埼からパソコンのスクリーンショットで飛跡を切り出

玉県私学文化祭作品展研究発表部門(2014)で佳作、し、また動画を 1 分ごとに分けて頻度を見る教材に「富士山と学校で比較したボイル・シャルルの法則した。学校では放射線源なしで飛跡の観察は難しい。の実験精度向上の工夫」が優秀賞、「標高の異なる場所でプロペラ浮上できる重量と大気圧の関係」が佳作を、共に第 44 回埼玉県私学文化祭作品展研究発表部門(2015)で受けた。実験を通じた自然観照への接近が、外部評価と共に深化し、9 月の合宿で富士山を感じてもらった。十文字高等学校の有志生徒は、「音速と気圧の関係」の研究テーマで、2014 年度日
本物理学会 第 10 回 Jr.セッション ポスター発表(2014)を行った。高校物理の教科書では気温と共に3 つ目の開発教材はボイル・シャルルの法則を学ぶ

音速が速くなる式は出ているが気圧には言及していために富士山頂の空気を採取して学校に持ち帰り、ない。両校とも、1 月または 3 月に行われた「NPO大気圧と気温の変化に伴う気体の体積変化を探る。

法人富士山測候所を活用する会」成果報告会で立教2,000mL, 550mL, エコボトル, 応援用バルーンと毎新座高等学校は3 回、十文字高等学校は1 回発表し、年主な容器を替えた。飲み終えてゴミになるペット

同法人会員の科学者から示唆を受ける機会を得た。

ボトルを実験に活用する。ペットボトルはエコボトルになり同じものが入手できない。下山時に大気圧「物理実験」の授業を履修した高校生の評価を挙げと気温が増すにつれて容器がへこみボコッと音を発る。「実験は想像力の玉手箱」「実験を行うだけでする。大気圧と気温の連続変化に対して容器の形はなく得たものを発信するプレゼンテーションという断続的に変化する。蓋をすると一定量の空気採取が事を体験できた」「実験で検証するとなぞ解けるしできるが、応援用バルーンでは採取した量を計らねかしそれには何度も挑戦」

ばならない。次々に新たな課題解決に迫られる。
本研究は NPO 法人「富士山測候所を活用する会」
4 つ目の開発教材は、火山噴火の動画を視聴し、自が富士山頂の測候所施設の一部を気象庁から借用管然災害への対処を短詩のフォーマットで詠む作品例理運営している期間に行われた。

を挙げる。
「マスクして 灰を肺には 入れさせない」