• 榊原 保志, 2023: 観測・実験・モデルで伝える 気象教育 (気象ブックス 048)。成山堂書店, 212 pp. ISBN 978-4-425-55471-3.

2023年12月に出た A5判 縦書きのペーパーバック。

著者はながらく信州大学 教育学部 の教員養成課程で、理科教育、とくに気象教育を専門としてきた。2023年3月に定年になったらしく、現在は特任教授となっている。本書は、小・中・高校むけの教材づくりのくふうがつまっている。実際に小・中・高校でおこなった授業の実践記録もあるが、大学の授業のなかで実習としておこなったもの、JICA専門家としてネパールの学校でおこなったものもある。

身近な気象の観測に関するものが多い。観測される要素には、気温、風、気圧、雲などがある。観測するための道具をつくるところからやるばあいもある。

フラスコの中の空気の圧力を変えて雲粒に相当する水滴ができるのをみるのは「実験」とされ、脱脂綿で雲の形をまねるのは「模型」とされている。そのほかに「モデル」とされるものがでてくる。それは数値計算ではなく、現実世界でおきている因果関係のしくみを別の物体で表現したもので、「実験装置」とは明確なさかいめがない。(むかしは「物理モデル」や「physical model」でつうじたようだが、いまはこの用語は物理法則にもとづく数値モデルをさすこともあるので、「物体によるモデル」というべきだろう。)

折りかえしのあとに目次をつける。

===== 目次 =====
[口絵]
はじめに
目次
第1章 学校における気象教育
– 1.1 気象教育の目的と目標
– 1.2 小中学校で学ぶ気象の内容
– – (1) 小学校における気象単元
– – – ((1)) 天気の様子
– – – ((2)) 流れる水の働きと土地の変化
– – – ((3)) 天気の変化
– – (2) 中学校における気象単元
– – – ((1)) 気象観測
– – – ((2)) 天気の変化
– – – ((3)) 日本の気象
– – – ((4)) 自然の恵みと気象災害
– 1.3 小中学校における気象単元の実験
– 1.4 気象観測の目的と課題
– 1.5 地学教育の指導の実情と課題
第2章 気象観測 (気温・湿度)
– 2.1 気温観測の準備と方法
– – (1) 気温の測定
– – (2) 学校教育における気温観測
– – [実験装置・モデルの作り方 1] 放射除け
– – (3) 温度計の種類
– – (4) ガラス製温度計の目盛りの見やすさ
– – (5) 温度計がもつ器差
– – (6) 温度計の検定
– – [コラム 1] 水銀温度計、標準温度計の使用について
– – [コラム 2] 温度計の検定: Excelグラフの作成の仕方と回帰線
– 2.2 校舎内の鉛直気温分布の実態
– 2.3 校舎内の鉛直気温分布を調べる授業 (中・高・大)
– – (1) 授業の導入
– – (2) 気温の観測方法を考える
– – (3) 校舎の鉛直気温の予想
– – (4) 観測の実施と観測値の共有
– – (5) 観測データのグラフ化
– – (6) 学生の感想
– 2.4 地域の気温分布を調べる実習 (中・高・大)
– – (1) 校内 (キャンパス内) の気温分布
– – (2) 学生の感想
– – (3) 市街地の気温分布
– 2.5 乾湿計で湿度を観測する授業 (中・高・大)
– – (1) 乾湿計による湿度観測の仕組み
– – (2) 乾湿計による湿度の観測
– – (3) 湿度測定を体験し、その仕組みを理解させる授業
– – – ((1)) 乾湿計による湿度の観測実習
– – – ((2)) 濡れ雑巾を回転させる実験
– = (4) 湿度の観測実習の授業
– – (5) 授業アンケート結果と学生の感想
第3章 気象観測 (風向・風速 (風力)・気圧)
– 3.1 吹き流しや線香の煙を利用した風向・風力の観測準備と方法
– – [実験装置・モデルの作り方 2] 吹き流し風向風力計
– – [コラム 3] 吹き流しと線香の煙のたなびき方と風速
– – (1) 校庭・校舎周辺の風の観測実習の準備
– – – ((1)) 準備
– – – ((2)) 風向・風力の測定の仕方
– – – ((3)) 観測対象地区略図と風向・風速分布記入用紙の作成
– – – ((4)) 風向・風力の表し方
– 3.2 校庭で風向・風力を調べる授業 (中・高・大)
– – (1) 吹き流しの製作
– – (2) 風の観測実習の授業 (第1回目)
– – (3) 風の観測実習の授業 (第2回目)
– – (4) まとめの授業場面
– – (5) 生徒の感想
– 3.3 校舎内の気圧の鉛直分布の特徴の研究
– 3.4 簡易気圧計を用いて気圧の変化を調べる授業の準備
– – (1) 水面の上昇・下降による気圧の変化
– – [コラム 4] 気圧・気温の変化に伴う簡易気圧計の水面差
– – (2) 外気温の変化による水面差への依存性
– – (3) 気圧が 1 hPa だけ変化した場合の水面差への依存性
– – – ((1)) ペットボトルの半径と合成断面積
– – – ((2)) ガラス管の半径
– – – ((3)) ペットボトル内の空気の体積
– – – ((4)) 液体の密度
– – (4) 簡易気圧計の製作方法と実験の留意点
– – [実験装置・モデルの作り方 3] 簡易気圧計
– 3.5 気圧の変化を調べる授業 (中・高・大)
– – (1) 授業の様子
– – (2) 授業の結果と発展
第4章 気象観測 (雲)
– 4.1 雲の観察
– – (1) 雲の判読に自信がない教師
– – (2) 雲の出現頻度
– – (3) 印象的な雲の観察
– 4.2 雲の観察の実習 (小・中・高・大)
– – (1) 雲の観察項目
– – – ((1)) 雲量
– – – ((2)) 雲向
– – – ((3)) 雲形
– – – ((4)) 雲底高度
– – – ((5)) 雲の観察時に行う雲のスケッチ
– 4.3 心得ておきたい雲に関する内容
– – (1) 凝結 (雲の発生) が起こる原因
– – (2) 雲のでき方の実験
– – [実験装置・モデルの作り方 4] 雲のでき方の実験装置
– – (3) 空の色、雲の色と光の散乱
– – (4) 雲の分類
– – (5) 高さによる気温の減少率と雲底高度
– – (6) 温暖前線接近時に見られる雲
– – (7) 寒冷前線接近時に見られる雲
– 4.4 雲の野外学習を補足する授業 (小・中・高・大)
– – (1) 脱脂綿による雲模型実習
– – [実験装置・モデルの作り方 5] 雲模型
– – (2) 雲模型を利用した小学校における授業
– – (3) 学生の感想
– – (4) 雲カルタを利用した実習
– – [コラム 5] 山で雲の観察をする
第5章 雲の発生モデル実験
– 5.1 日本の気象に関わりのある海洋
– 5.2 冬季季節風と日本周辺海上に発生する筋状雲
– – [実験装置・モデルの作り方 5] 筋状雲の実験装置
– – (2) 実験条件が筋状雲の発生に与える影響
– – – ((1)) 線香の有無
– – – ((2)) セルのメッシュサイズ
– – – ((3)) 風速の大小
– – (3) 冬季大陸の気温と日本海の水温を再現する実験装置の開発
– – (4) 吹き出し口から出る冷気の温度 T2 を下げる
– – – ((1)) 寒剤
– – – ((2)) 氷ブロックサイズ
– – – ((3)) 氷ブロックの並べ方
– – (5) 陸モデル上での気温上昇を抑える
– – – ((1)) 陸モデルを短くする
– – – ((2)) 冷気噴出口から海モデルまで覆いをする
– 5.3 日本海と大陸を再現したモデルで雲を観察する授業 (中・高・大)
– – (1) 授業の流れ
– – (2) 授業の降雪
– – [コラム 6] レイリー数
– – [コラム 7] 凝結核
第6章 教えにくい単元 「大気中の水蒸気の変化」
– 6.1 気温と飽和水蒸気量の関係
– – (1) 水蒸気量の測定準備と方法
– – (2) ペットボトルに入れた水滴数と表面が曇り始めた温度との関係
– 6.2 気温と飽和水蒸気量の関係を調べる授業 (中・高・大)
– – [コラム 8] コルクボーラーの使い方
– 6.3 ピンポン球を用いて気温と飽和水蒸気量の関係を理解するモデル
– – [実験装置・モデルの作り方 7] 水蒸気柱モデル
– 6.4 気温変化に伴う水蒸気から水滴への状態変化を考える授業 (中・高・大)
– 6.5 カードゲームを用いて水循環を理解する授業 (小・中・高・大)
– – (1) 水循環カードゲームの使用方法
– – (2) カードゲームによる水の循環の授業の流れ
– – (3) 授業の考察
第7章 気象災害と防災教育
– 7.1 防災情報
– – (1) ハザードマップ
– – (2) マイタイムライン
– – [コラム 9] スマホで気象情報・防災情報を調べよう
– 7.2 気象災害と台風
– 7.3 台風の学習
– 7.4 台風と高潮
– – (1) 台風に伴う風の特性
– – (2) 台風に伴う高潮のイメージ
– 7.5 台風の進行に伴う風向変化を表す教材
– – (1) 風向変化のきまり
– – (2) 台風の風向モデルと移動モデルの製作と使用
– – [実験装置・モデルの作り方 8] 風向磁針モデル
– – [実験装置・モデルの作り方 9] 台風モデル
– – (3) 台風の進路と風向モデルの動き
– – (4) 台風の中心と暴風雨域を表すモデル
– 7.6 台風通過に伴う高潮発生の仕組みを理解する授業 (高・大)
– – (1) 授業のねらい
– – (2) 授業の内容 (第1時)
– – (3) 授業の内容 (第2時)
– – (4) 生徒の感想
– – [コラム 10] 線状降水帯とは
– 7.7 ネパールで見られる自然災害 — 氷河湖決壊洪水
– – (1) 氷河湖決壊洪水
– – (2) 氷河湖決壊洪水モデル
– – [実験装置・モデルの作り方 10] 氷河湖決壊洪水モデル
– 7.8 ネパールの中等学校での氷河湖決壊洪水の仕組みを理解する授業 (中・高・大)
– – (1) 試行授業対象校と実施時期、ねらい
– – (2) ネパールにおける授業と授業進行
– – (3) 授業の流れ
– – (4) ワークシートの感想と授業のアンケート結果
– – [コラム 11] 授業以外での学びの博物館の利用
おわりに
役立つウェブサイト
参考文献
索引
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