＜全授業を通した指導目標＞
宇宙科学技術の講義や実験・実習を通して、科学技術に関する知的好奇心や探究心を高め、創造性豊かな人材を育成する。 宇宙科学の先端分野においても、学校で学習している理科・数学が基本となっていることを認識し、日頃の学習意欲の向上を図る。
＜対象＞
高校１年生 ２０名
＜期間＞
平成２２年７月２４日～平成２２年８月２３日
＜区分＞
- SSH(スーパーサイエンスハイスクール)
授業連携
宇宙電波観測
山梨県・山梨県立甲府南高等学校
- 高等学校
- 高1
- 探究
概要
構成表
回 |
実施日 |
時間 |
形式 |
人数 |
授業内容 |
|---|---|---|---|---|---|
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1
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120分
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講義
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20名
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筑波宇宙センター 施設見学
「宇宙電波観測」の講義 |
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講師：朝木 義晴 （JAXA宇宙科学研究所 宇宙情報・エネルギー工学研究系 助教） 支援：松岡 均・伊藤 和哉 |
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2
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90分
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授業
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20名
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生徒による実験計画作成
「電磁波」に関する調査、研究 |
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3
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180分
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実験
|
20名
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電波観測実習と解析（パラボラ作製含む）
※講師による指導 |
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4
|
180分
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授業
|
20名
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発表準備
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5
|
180分
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発表
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20名
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合同発表会
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講評：朝木 義晴 （JAXA宇宙科学研究所 宇宙情報・エネルギー工学研究系 助教） |
第１回目/全５回『授業記録シート』
＜今回の授業の指導目標＞
初回にあたり、宇宙開発事業の国内最先端である「筑波宇宙センター」に足を運ぶことによって、その臨場感を体感するとともに、本物を見ることの大切さを学ぶ。更に、宇宙科学技術の研究が、学校で日頃学んでいる理科・数学等の教科学習が基礎になっており、その延長線上に最先端の科学技術があることを知り、日頃の学習意欲の向上を図る。
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 |
|---|---|---|---|
導入 (20分) |
・紹介ビデオを視聴し、「筑波宇宙センター」の概要を学んだ。 |
△必要に応じてメモをとる。 |
|
展開 (190分) |
・「講義」では、朝木義晴先生による「宇宙電波観測」と題した講演を聴講した。（１２０分） ・「施設見学ツアー」に参加し、展示館、宇宙ステーション実験棟を見学し、ロケット発射音響体験等を行った。（７０分） |
△必要に応じてメモをとり、理解を深めた。 |
・「宇宙電波観測」を行う理由について理解するとともに、実際に自分たちで行う場合の方法について考察する。 |
まとめ (20分) |
・質疑応答 |
授業の感想・メモ
- 講義では、「電磁波」および「宇宙電波」についての概要をご教授いただいた。理論的な部分は、高校１年生にとっては難解な部分もあったが、「宇宙電波観測」を行うことによって、宇宙の始まりや宇宙の実態を理解することができることを学んだ。自分たちで実際に実験するにあたり、どのような器材をどのように行うか、深く思考するきっかけとなった。
- 施設見学では、新装なった展示館を見学でき、快適な環境で人工衛星等のテストモデルを目の当たりにできた。また、宇宙ステーション実験棟など、臨場感あふれる宇宙科学技術研究の最先端に足を運ぶことができ、生徒も感慨深げであった。
第２回目/全５回『授業記録シート』
＜今回の授業の指導目標＞
「電磁波」とは何かを自ら調査し、探究する。
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 |
|---|---|---|---|
導入 (10分) |
・「電磁波」の解説、説明 |
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展開 (60分) |
・「電磁波」に関する調べ学習 |
◎インターネット、図書館資料等を閲覧して、「電磁波」について理解する。 |
・生徒の自主的・自発的な調査を促し、質問に対して回答する。 |
まとめ (20分) |
・「電磁波」のまとめ |
◎プリント１枚に本日調べたことをまとめた。 |
授業の感想・メモ
- 高校１年生段階で「電磁波」の本質を知ることは難しいことであるが、各自インターネット等を利用して理解を深めた。
第３回目/全５回『授業記録シート』
＜今回の授業の指導目標＞
「太陽電波観測」を行い、太陽表面の温度を推定する。
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 |
|---|---|---|---|
導入 (10分) |
「太陽電波観測」の具体的方法、本日の日程説明。 |
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展開 (160分) |
１.パラボラ作製 ２.太陽電波観測 (1)太陽に直接向けたとき (2)太陽の無い方向に向けたとき (3)電波吸収体をかぶせたとき (4)液体窒素に電波吸収体を入れ測る ３.実験結果から太陽表面温度を推定 |
◎型紙を切り貼りしてパラボラアンテナを作製する。 ◎自作したパラボラアンテナを用いて太陽電波の観測を行う。 ◎結果をもとにグラフ用紙を使って温度の推定を行う。 |
・この観測によってなぜ太陽表面温度が推測できるのか説明する。 |
まとめ (10分) |
・本日の実習のまとめ |
授業の感想・メモ
- 朝木義晴先生のご指導のもと、生徒は生き生きと実習にあたった。自作のパラボラアンテナで太陽電波が観測できること、さらにその結果から太陽表面温度が推測できることを知り、強い興味関心を持った。
第４回目/全５回『授業記録シート』
＜今回の授業の指導目標＞
｢太陽電波観測」の実験結果をもとに、実験の検証、結果を導き全体発表会の資料を作成する。
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 |
|---|---|---|---|
導入 (10分) |
・発表方法ならびに資料作成に関する確認・説明 |
◎全体発表会の概要を説明し、オリジナルの発表原稿を作成するよう指示 |
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展開 (160分) |
・グループごとにプレゼン資料の作成を行う。 ・発表会場でのリハーサル。 |
△各グループごとに発表する内容の検討を行い、発表内容の焦点を絞る。 △発表はパワーポイントを用い、動画、映像等を組み込んで、より効果的な資料とする。 |
・生徒の自主性を重んじ、オリジナリティーのある発表原稿を作成させる。 ・実験結果から考察できること、結論を導きだせることないしはできないことの判断を慎重に行わせる。 ・グループ全員で発表活動にあたるよう指示する。 |
まとめ (10分) |
・資料の最終チェック |
授業の感想・メモ
- 生徒自らが創意工夫してオリジナリティーのある発表原稿ができた。
第５回目/全５回『授業記録シート』
＜今回の授業の指導目標＞
JAXA連携講座、光通信ネットワーク講座の合同発表会を行う。自身の行った実験・研究の発表および他のグループの実験・研究を聴くことにより、先端科学について認識を深め、今後の科学研究への一助とする。
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 |
|---|---|---|---|
導入 (15分) |
・合同研究発表会の開講式 ・講師紹介 ・発表諸注意 |
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展開 (20分) |
１.「ローバー」発表 ２.「宇宙電波観測」発表 ３.「無重力実験」発表 ４.「光通信ネットワーク」発表 |
◎グループごとに持ち時間５分間で、実験、考察、結果等の発表を行った。 △各講師により、講評と感想をいただいた。 |
・聴衆がより理解できるよう工夫して発表する。 |
まとめ (15分) |
・合同研究発表会の閉講式 ・各講師から感想・意見をいただく。 |
授業の感想・メモ
- 生徒独自の実験、考察、結果の発表という形式をとった。高校入学後初めての経験でもあり、稚拙な部分や発表内容の整合性に問題も残したが、グループで協力し合うことの有用性や、実験の楽しさを体得できたと考える。
山梨県・山梨県立甲府南高等学校（２）
