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授業連携
千葉県・東海大附属望洋高等学校
本講座は、地球環境を人工衛星から送られてきた情報を基に画像解析を行うことで視覚的に分かりやすい地球の姿を見るまでの過程を学習しながら、世界全体の気象変動や環境破壊が衛星画像から把握できることを理解し、実践として学校周辺地域の環境について考察する。さらに、得られた情報から未来の地球の姿、私たちが取り組むべき環境対策について考えさせるのがねらいである。ここでは、地球観測衛星「だいち」から得られた情報を使って、地球の環境状態（森林破壊、砂漠化、温暖化）を把握し、そこから私たちの住む地球を1個の宇宙船として置き換え、私たちの地球環境について考えさせたい。
高校１～３年生 ２６名
平成２２年９月２日～平成２２年１１月５日
回 |
実施日 |
時間 |
形式 |
人数 |
授業内容 |
|---|---|---|---|---|---|
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1
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65分
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講義
実習 |
26名
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本講座の事前指導
「講座全体の目的、班編成、Photo shop CS3衛星データ画像処理について、緒連絡」 人工衛星の役割や機能について基礎を学習した後、陸域観測技術衛星“だいち”（ALOS）から送信されてきた衛星画像データを用いて、地球環境の変遷について学習。 講座全体の目的・班編成や画像処理ソフト「Adobe Photoshop CS3」の基本的な操作の流れの確認。 講師・指導：本校理科教員 実施場所：本校２号館４階コンピュータ実習室２ |
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2
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255分
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講義
実習 ディスカッション プレゼンテーション |
26名
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「地球観測衛星画像データ処理について」
宇宙飛行士の活躍や宇宙ロケット開発の歴史、H‐IIＡロケットの開発など貴重な映像や資料による紹介。 人工衛星の機能や衛星画像や役割について基礎的な知見の学習。 陸域観測技術衛星“だいち”（ALOS）から送信されてきた衛星画像データ用いて画像処理ソフト「Adobe Photoshop CS3」の基本的な操作を実施。 2009年度のある日の千葉県上空の陸地を撮影した衛星データを用いて処理技術を学習。 講師・指導：大木 真人、高橋 陪夫 (ＪＡＸＡ筑波宇宙センター宇宙利用ミッション本部，地球観測研究センター(EORC)） 実施場所：本校２号館４階コンピュータ実習室２ |
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3
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300分
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講義
実習 ディスカッション プレゼンテーション |
26名
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「地球観測衛星画像データ処理について２」
講師から大学時代の研究活動のこと、現在の仕事を選んだ理由など進路に関するアドバイス。 「Adobe Photoshop CS3」の基本操作の復習を行った後、房総半島の植物分布を赤色で強調して見られる画像の作成。 “ランドサット5号”が1987年に撮影した画像と“だいち”が撮影した画像を比較しながら、地域の植物分布や河川の形状、東京湾に面した護岸の変化などを比較。 プレゼンテーションは中間発表とし、各班がどのような視点でまとめようとしているのかを他の班や講師へ伝えることを目的にホワイトボードで実施。 講師・指導：大木 真人、高橋 陪夫 (ＪＡＸＡ筑波宇宙センター宇宙利用ミッション本部 地球観測研究センター(EORC)） 実施場所：本校２号館４階コンピュータ実習室２ |
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4
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315分
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講義
実習 ディスカッション プレゼンテーション |
26名
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「宇宙科学技術から考える地球環境」
現地に到着するまで、バス内にてパワーポイントのチェックや“だいち（ALOS）”の成果をまとめた映像「JOY TO THE EARTH」を鑑賞。 センター内緑地帯の役割など自然環境についての説明。 展示館「スペースドーム」において、試験モデル衛星、探査モデル機、“きぼう”日本実験棟実物大モデルなどの見学。 プレゼンテーション実習では、県中央部における緑地面積の経年変化ダム水位の変化から周辺地域の環境変化など様々な視点に立って発表。発表は、パワーポイントソフトを活用して実施。 講師・指導：大木 真人、高橋 陪夫 (ＪＡＸＡ筑波宇宙センター宇宙利用ミッション本部，地球観測研究センター(EORC)） 実施場所：JAXA筑波宇宙センター |
＜今回の授業の指導目標＞
地球観測衛星「だいち」について予備調査を行う。衛星データの活用法や衛星画像が出来るまでの流れを学習する。現在の地球環境、学校近隣地域の環境について事前学習を行う。グループ編成を行い、地球環境のテーマを設定（気温分布、緑地分布、年代別、季節別、地域別）し、地球環境がどのように変遷してきたかをグループディスカッションを行う。フォトショップの基本操作を習得する。班編成を行う。
時間配分 |
学習内容 |
◎教師の活動 △生徒の活動 |
指導上の留意事項 |
|---|---|---|---|
※本講座は、講義→実験・観察→グループディスカッション→プレゼンテーションの流れを基本として構築している。また、各講座単発にまとめるのではなく、次回の講座の導入として問題発見解決能力を養うための課題を与え、事後学習・報告書作成実習で生徒自身が問題提起に対して解決していくプロセスを学習できるような教育環境を整えることに留意したい。そのためにも、生徒の活動として討論・発表を重視したい。 |
◎画像処理ソフト「Adobe Photoshop CS3」の基本的な操作の流れを事前に確認し、生徒への伝えられるよう事前にマスターした。講座の目的はパソコン操作でなく、そこから得られた情報をどのように解析するかいにある。その本質を見失うことがないよう配慮した。 △人工衛星の役割や機能について基礎を学習した後、陸域観測技術衛星“だいち”（ALOS）から送信されてきた衛星画像データを使って事前に一連の操作を行った。また、JAXAから配信されてくるHPを利用して、特に“だいち”関連のHP画像を中心に、講座の学習ポイントを明確にした。 |
＜今回の授業の指導目標＞
宇宙飛行士の様子や宇宙ロケットの歴史、日本が誇るH‐IIＡロケットの開発、人工衛星の機能や衛星画像や役割について基礎的な知見を学習する。陸域観測技術衛星“だいち”（ALOS）から送信されてきた衛星画像データを用いて、普段私たちが見慣れている画像に変換する技術を学習する。画像処理ソフト「Adobe Photoshop CS3」の基本的な操作の流れを確認した後、2009年度のある日の千葉県上空の陸地を撮影した衛星データを用いて処理技術を習得する。
時間配分 |
学習内容 |
◎教師の活動 △生徒の活動 |
指導上の留意事項 |
|---|---|---|---|
講義I (60分) |
◎人工衛星の役割や機能について基礎を学習し、衛星から送られてきたデータの数値解析、画像解析の流れを理解する。地球環境について、年代別、地域別、項目別に現在の状況を押さえる。〔講師〕（１時間） |
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問題発見学習 (60分) |
△ニュースや映像で目にする地球の環境状態を示す画像が、人工衛星から送られてきた数値データを画像解析した結果である事に気付かせる。一つ一つの数値が集まると、大きな意味を持ってくることを知り、そこから地球の姿が画像処理を行うことで見えてくることを知る。数値が過去、現在、未来の地球の姿を示していることを理解する。〔生徒〕（１時間） |
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数値入力、画像解析実習I (60分～) |
△地球観測衛星「だいち」より送られてきたデータをコンピュータに入力し、画像加工を施す。「photoshop」の基本的な操作を理解する。〔生徒〕（１時間～） |
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グループディスカッション (60分) |
△画像解析の結果から見えてくるものを、地球環境を地球規模と地域規模に分けて討論する。〔生徒〕（１時間） |
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プレゼンテーション (60分) |
△グループディスカッションでまとめた内容をホワイトボードを使って発表する。〔生徒〕（１時間） |
＜今回の授業の指導目標＞
「Adobe Photoshop CS3」の基本操作の復習した後、房総半島の植物分布を赤色で強調して見られる画像を作成する。その後、“ランドサット5号”が1987年に撮影した画像と“だいち”が撮影した画像を比較する。プレゼンテーションは中間発表とし、各班がどのような視点でまとめようとしているのかを他の班や講師へ伝えることを目的にホワイトボードで実施する。
時間配分 |
学習内容 |
◎教師の活動 △生徒の活動 |
指導上の留意事項 |
|---|---|---|---|
講義II (60分) |
◎第２回講座の復習。画像解析の応用編を行う。画像解析のレベルをアップさせ、より高度な画像解析を行う。衛星から送られてきたデータの数値解析、画像解析をより詳細に分析する方法を学習する。地球環境について、年代別、地域別、項目別に現在の状況を押さえる視点を養う。〔講師〕（１時間） |
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問題発見学習 (60分) |
△ニュースや映像で目にする地球の環境状態を示す画像が、人工衛星から送られてきた数値データを画像解析した結果である事をより深く理解する。応用編として、多角的視点に立った地球環境を捉え、基礎編で気付かなかった点や応用編で新たに気付いた点をまとめる。〔生徒〕（１時間） |
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数値入力、画像解析実習II (60分) |
△地球観測衛星「だいち」より送られてきたデータをコンピュータに入力し、画像処理を施す。「photoshop」の基本的な操作を復習し、さらにレベルアップした操作を行う。〔生徒〕（１時間） |
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グループディスカッション (60分) |
△画像解析の結果から見えてくるものを、地球環境を地球規模と地域規模に分けて討論する。年代別、季節別変遷や定性的視点から未来の地球環境について考察し、定量的視点に立った討論へシフトさせる。〔生徒〕（１時間） |
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プレゼンテーション (60分) |
△グループディスカッションでまとめた内容をホワイトボードを使って発表する。〔生徒〕（１時間） |
＜今回の授業の指導目標＞
“だいち（ALOS）”の成果をまとめた映像「JOY TO THE EARTH」を移動中のバス内で鑑賞する。展示館「スペースドーム」において、試験モデル衛星、探査モデル機、“きぼう”日本実験棟実物大モデルなどを見学する。プレゼンテーション実習では、県中央部における緑地面積の経年変化ダム水位の変化から周辺地域の環境変化など様々な視点に立って発表を実施。講座の最終を得て、私たちができる環境への取り組みに、宇宙船地球号としての船員の一人であることを認識し、船内環境をどのように改善し、適切な環境維持に努めること、その切り口に宇宙からの視点で考える大切さを学習する。
時間配分 |
学習内容 |
◎教師の活動 △生徒の活動 |
指導上の留意事項 |
|---|---|---|---|
講義 (60分) |
◎筑波宇宙センターの役割、人工衛星の役割や機能を現地の展示物や研究施設を使い、より深く学習を行い、理解を深める。「だいち」の管制制御の様子や専門研究施設で実習を行う。〔講師〕(１時間） |
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問題発見学習 (90分) |
△得られたデータから地球環境に伴う定性的見地として年代別、地域別、季節別の変化に気付く。また、定量的見地から未来の地球環境を推定する。〔生徒〕(1.5時間） |
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グループディスカッション (60分) |
△画像解析の結果から見えてくるものを、地球環境を地球規模と地域規模に分けて討論し、地域分布における定性的視点から将来の地球環境を予測する定量的視点について討論する。〔生徒〕(１時間） |
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プレゼンテーション (90分) |
△第３回講座で討論した内容を発展させて、パソコンを利用したプレゼンテーションを行う。専門の研究者より 発表に対する課題を提供していただき、さらに進化させた討論を行い、再度発表する。〔生徒〕(1.5時間） |
千葉県・東海大附属望洋高等学校（２）
