中学生エデュフル

授業のワンポイント

金星の見え方の変化

理科 3年生 2024/11/26

■月の形と位置の変化を調べる実験

 金星の見え方の変化についての実験を行う前に,天体の満ち欠けについての理解を深めておきます。
同じ時刻に見られる月の位置と形の変化を調べることによって,月の位置が毎日東にずれていくことや,満ち欠けにより形が変化していくことを把握させます。
 まず,観測をする時期に,三日月となる月日を天文年鑑やインターネットなどで調べます。観測場所としては,空の南側半分が見晴らしのよい場所とします。観測場所で東西南北の方位を確認し,南の空に向かって東から西の方位にある建物や木など,目印になる地上の風景を記録用紙にスケッチします。続いて,最初に調べた日の夕方に月の観測を行い,月の位置と形,日時を記録用紙に記録します。
 この月の観測を2〜4日ごとに約2週間,同じ時刻で同じ場所で行い,記録を加えていきます。
 同じ時刻に見られる月の位置や形についての観察結果から,これらの変化にはどのような規則性があるのか,生徒に考察させましょう。
 また,夜間の観測のため,安全な場所を選び,教師か保護者が同伴するようにしましょう。
 スケッチは,地平線を記入しておくとよいでしょう。建物や木の形はおおざっぱでかまいません。

観察結果の一例

■金星の見え方の変化

 金星の見かけの形や大きさが観測日によって変化することを見いださせ,その理由について金星,太陽,地球の位置関係に注目させて仮説を立てさせます。そして,仮説を確かめることができるモデルを考えさせ,その結果と金星の見え方を関連づけて考察させます。
 まず,卓球ボールの半面を黒くぬり,金星と地球の公転軌道を紙にかきます。この時,太陽と地球の距離が1天文単位に対して,太陽と金星の距離は0.7天文単位であることを生徒に伝え,ある程度正確に公転軌道の線を設定するように指導しましょう。
 続いて金星の公転軌道に45°ずつ点を打ち,卓球ボールを公転軌道上で動かし,その動きを,筒を通して観察します。これは,観察した時の視野の広さを一定にするためです。観察の際,視野に対して卓球ボールの大きさがどのくらいかスケッチするようにアドバイスするとよいでしょう。
 また,それぞれの位置に卓球ボールを移動して観察するときには,ボールの明るい面が太陽に向いていることを確認するように指導し,観察するときには金星の形と大きさに2点についてスケッチするよう伝えましょう。
 デジタルカメラを用いて撮影すると,視野を一定にし,簡易に記録することができます。その際,ズーム機能は使わないよう指導しておきましょう。

金星(卓球ボール)の見え方の変化

[地球]宇宙を観る
2章 太陽と恒星の動き
3章 月と金星の動きと見え方(教科書p.83〜89)

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