理数物理岡山県立倉敷天城高等学校３年Ｒ組学習指導案７名（校内科目名「標準理数物理」）使用教室（物理第２教室）単元（題材）目指計標導画指導上の立場指導者教員，ネイティヴ教員 ◎円運動と万有引力 ○物理学の最先端で行われている研究についての最新の知見を，生涯にわたって科学雑誌など様々なメディアから積極的に得ようとする態度を身に付ける。【ＳＳＨ研究仮説】（関心・意欲・態度） ○円運動，単振動，万有引力などに関連する力学現象について，物理の原理・法則に基づいて解析するための思考力・判断力を身に付ける。（思考・判断） ○円運動，単振動，万有引力などに関連する力学現象について，物理の原理・法則に基づいて，他者にわかりやすく表現したり実験を計画・遂行したりする力を身に付ける。（観察・実験の技能・表現） ○円運動，単振動，万有引力などに関連する物理の原理・法則を理解する。（知識・理解）第１次第２次第３次第４次等速円運動 ……………………………………………………… …１０時間慣性力 ………………………………………… …………………… ２時間単振動 …………………………………… ………………………… ８時間万有引力 ……………………………………………… …………… ８時間（本時） ◎単元観（教材観）物理Ⅱの力学に対応する単元で，等速円運動，慣性力，単振動，万有引力を扱う。万有引力では，ケプラーの法則，万有引力の法則を学習した後，惑星の運動や人工衛星の運動について理解を深める。本時は，この単元のまとめとして実施する。高等学校物理のこの単元での物体（天体）の扱いは，大きさの無視できる「質点」である。本時では，単元のまとめとして，物体（天体）を大きさのあるものとして扱ったときの物理現象を，木星の衛星Europa（エウロパ）の海を題材とした TIME誌の記事を基に扱う。 ◎生徒・学級の実態（学級観）理数科３年次生の理数物理については，「発展理数物理」と「標準理数物理」に分かれて履修させている。生徒の学習意欲は概ね高く，授業にも積極的に参加している。一部，英語を取り入れた授業にも抵抗なく取り組んでいる。 ◎指導・支援上の基本方針や留意点（指導観）高等学校物理のこの単元での物体（天体）の扱いは，大きさの無視できる「質点」である。本時では，単元のまとめとして物体（天体）を大きさのあるものとして扱ったときの物理現象を，木星の衛星 Europa（エウロパ）の海を題材とした TIME誌の記事を基に扱う。この単元の学習を通して，生涯にわたって科学研究についての関心を持ち続け，最先端の知見を様々なメディアから得ようとする態度を養うことを目標とする。【ＳＳＨ研究仮説】本時の授業の展開は SSH研究開発の一環として本校が開発した科学英語読解メソッド PaReSK(パレスク)の理念に基づいて行う。なお，PaReSK(パレスク )については，別紙（平成２４年度研究開発実施報告書の抜粋）を参照されたい。本時案（第４次第８時）万有引力にかかわる自然現象についての最新の知見を科学雑誌などから積極的に得ようとする態度を身に付ける。（関心・意欲・態度）２天体が球である理由，潮汐力，潮汐加熱が万有引力にかかわる現象として考察することができる。（思考・判断）学習活動・内容教師の指導・支援留意事項・評価規準高等学校物理での万有引力の Time誌の記事の図を概観し，木 ○留意事項法則が，物体を質点として扱っ星，その衛星であるEuropaで生じ非連続テキスト（ていることを理解するとともにている現象について学習するこ non-continuous text）である図，本時の学習内容である Europa とを知らせる。と，そのキャプションに含まの海で扱う物理現象が大きさのまた，本時の目的は天体の物理れているキーワードを頼りにある物体としての扱いであるこ現象を通して物理の原理・法則の読み進める。とを理解する。理解を深めることを目的としてまた，正確な訳よりも，図やいるので，正確な訳よりも大意をキーワードを頼りに大意をつかつかむことが大切であることをむことが大切であることを理解知らせる。する。本時の（学習）目標導入１パラグラフもしくは図のキャプションごとに書かれている内容を理解する。ネイティヴ教員が音読する記事について，キーワード並びにボキャブラリーを確認した上で大意を把握するよう努める。１ MY DAD’S BIGGER THAN YOUR DAD 木星と Europa，地球と月について，それらの大きさと距離について概観する。２ GRAVITATION 補助教材 University Physics の p.404 に掲載されている木星の衛星 Amaltheaの形が球形でない理由を理解する。展記事をネイティヴ教員が音 ○留意事項読し，その概要について，必要日本語についての説明は，事項を補いながら教員Ａが説逐語訳ではなく，大意を伝え明する。ることとする。 □ 評価については，１単位時間を通して次の２点について１前者の DADと後者の DADが行う。それぞれ何を示すか発問を行う。 ◆総括的評価天体における物理現象などについての最新の知識を科学雑誌などから積極的に得よう２質量が小さな天体は部分ととする。部分同士の引力が小さく球形（関心・意欲・態度）にならないことを知らせる。［発問，観察］ ◆総括的評価 Paragraph 1 ３ “to get straight”が「はっきり天体が球である理由，潮汐 Europa に魚がいると言うとさせておく」と言う意味であ力，潮汐加熱が万有引力にかことも，いないと言うこともることを伝える。かわる現象として考察するこ分かっていないことを理解とができる。する。（思考・判断） [発問] ４ Ocean ４地球の海で最も深いところ Europa の表面を取り囲むでもおよそ 10kmであることを海の深さが 160kmで，内部か知らせ，Europaの海がいかに深 ◇形成的評価らの熱によって暖められていものであるか気付かせる。専門用語，英単語，英文がいることを読み取る。理解できているかどうか，適宜発問を行ったり，パフォーマンスをしたりしながら理解５ Paragraph 2 ５ Europaの海には，生命にとを促す。生命が存在するためには，って必要な塩や有機化合物が（知識・理解）塩と有機化合物が必要でああるかどうか今まで分かって [発問] ることを知る。いなかったことを知らせる。３開６ Paragraph 3 ６ “a soup of life”「生命のスー Europa の海が，「生命のスプ」が具体的にはどのようなープ」であることが観測からものかについて理解させる。分かってきたことを知る。７７衛星同士の引力によって Interior Europa の表面が引っ張り上げ Europaの内部が，他の衛星られることを伝える。の影響による潮汐を原因とする「潮汐加熱」で暖められていることを知る。７ Tide ７地球を質点と考えると，地球 ○ 留意事項月が地球の周りを回ってい地球の潮汐を例に，潮汐がも地球と月の共通の重心の周りを回っており，遠心力と万有るという感覚がぬぐえないが，どのような原理で生じるかに引力がつり合っていることを地球も共通の重心の周りを回ついて理解する。海洋のみな確認する。しかしながら，地球っているため，遠心力が働いてらず，固体地球の部分も潮汐を大きさのある物体と考えるいることをしっかりと確認すの影響を受けることを理解すと，月に近い表面は月からの引る。る。力の方が大きく，逆に月から遠い表面は遠心力の方が大きくなることを確認する。そのために，地球の形が球形ではなく，ラグビーボールのようになることを理解させる。８８イオ（ Io）や Europaから噴出 A Window into Europa’s しているものが何なのか想像画面の図が，惑星探査機にさせる。よる写真ではなく，科学的な証拠に基づいてアーティストが描いた絵であることを理解する。９９硫黄の残渣が存在するのが Sulfur Residue Europaの hemisphere（半球）で Europa の表面の硫黄の残あることが何を意味している渣が，イオの火山の噴火によかについて考えさせる。って運ばれてきたものであることを知る。 10 Ice Shell 10 亀裂の原因が潮汐であることを理解させる。 Europa の表面を覆っている氷に，潮汐力が原因となってできた亀裂が放射状に伸びていることを理解する。 11 Geysers 11 氷にできている亀裂が表面氷の下の水が泡だって，との物質を下にある海に流し込きおり氷の亀裂から間欠泉のむ役割をしていることを理解させる。ように噴出することを知る。また，この亀裂を通って氷の表面の物質や化合物が逆流して海に流れ込むことを知る。 12 Paragraph 4 12 万有引力（潮汐力）の役割海が暖かく保たれている要が，海を暖かく保っているこ因が，万有引力を原因とするとと，氷の亀裂を生じさせていることであることを再確認潮汐力であること，大気中にする。ナトリウムの痕跡があることが観測から分かったことを理解する。さらに，硫酸マグネシウムのみならず，塩化ナトリウムも存在していることが明らかになったことを知る。これらの物質が，氷の亀裂を通って海に流れ込むことを理解する。 13 まとめ Paragraph 5 13 この記事のまとめとして，有機化合物，塩，暖かさ，生命が存在するであろうとす水がそろって，生命があるでる根拠が何なのかについて考あろうことが想像できることえさせる。を理解する。万有引力が，天体の様々な物様々な物理現象が，物理の原理 ○留意事項理現象にかかわっていることをや法則を適用することによって生涯にわったて科学の最先端理解する。理解できることを知らせる。で行われていることに関心を持ち続けるよう促す。実験準備参考資料・教科書「改訂高等学校物理 Ⅱ 」（数研出版） pp.60-68 ・TIME “Water World A deep ocean on a distant moon may have all the right ingredients for life ” (April1,2013) ・“University Physics”(Addison-Wesley)p.404