小学校理科:太陽の動き、影の向きが変わるのは地球が回っているは不正解?

今日は、twitterのトレンドにあった理科の問題の話についてお話します。

 

さて、これについていろいろと議論がされているようですが、これは残念ながら不正解と思います。確かに地球が回っているので観測している人から太陽の位置が動いて見えます。

この投稿者の方は、「学校で習っている範囲外だから先生は不正解にした、実際には正解じゃないか?」という疑問をお持ちのようですが、この答えでは、中学でも高校でも大学でも丸をもらえないと思います。

なぜなら、「地球が回っているから」だけでは影の向きが変わる理由を説明できないからです。

目次

地球は回っている:交点と時点

それでは、不正解だと考える理由を説明していきましょう。

まず、地球が回っているという説明にあいまいさがあります。
確かに、地球は回っていますが、地球は2種類の「回っている」をしています。自転と公転です。

自転は、地球が自身の地軸の周りを回転することです。回転方向は東向きで、天球の北極から地球を見ると反時計回りに見えます。約24時間で1周します。
(より詳しく書くと23時間56分4秒で1周します)
中学校では、この自転によって太陽は東から登って西に沈む。太陽は、反時計回りに1時間に約15度動くということを学びます。
また、オリオン座などの星や月も東から登って西に沈みます。その見える位置はやはり1時間に約15度づつ反時計回りに変化します。

公転は、地球が太陽のまわりを約1年間に1回転する運動です。この時、地球は地軸が傾いた状態で公転するため、季節によって太陽の南中高度や昼と夜の長さが変わります。また、公転の向きは、太陽を中心に反時計回りになります。
また、星座が見える位置は1月に約30度づつ変わります。同じ時間に星を見ると見える位置が1月に約30度西の方向に移動します。

つまり、「地球が回っている」には2種類あり、
「地球が約24時間で1回、回る」自転
「地球が約1年間で太陽の周囲を回る」公転があるわけで
「地球が回っているから」ではどっちを指しているのか不十分であるため、良くて△でしょう。

この先生は「地球が回っている」はまだ習っていないから×としたわけではなく、「地球が回っている」だけでは影の向きが変化したことを説明できないから×にしたのだと思います。


ちなみに、この問題が中学校理科だった場合は

地球の自転により太陽の見える位置が変化するため

が、正解になります。

大事なのは、子供がどのような思考でその答えに至ったのか?を知る事

小学校の学習指導要領の理科の目標は

「自然に親しみ,見通しをもって観察,実験などを行い,問題解決の能力と自然を愛する心情を育てるとともに,自然の事物・現象についての実感を伴った理解を図り,科学的な見方や考え方を養う。

となっています。

ここでは、太陽の見える位置や太陽が作る影の位置が変化するといった現象を見てそこに法則性があることを見出します。その変化する理由として地球が回っているからということを導き出すことが重要な学びになります。

今回の場合、「地球が回っているから」という答えに対して、「どうしてそう考えたのかな?」と問いかけをしてみることが重要です。
「地球が回っていることで太陽の見える位置が動いて見える」という説明がちゃんとできたのなら素晴らしいです。一方ただ漠然と「回っているから」という答えなのだとしたら「どうして、地球が回っていると影の向きが変わるのかな?」という問いかけをして、

地球が回る→太陽の見える位置が変化する→影の向きが変わる

という、論理的な思考にしっかりとつなげる必要があります。

 

宣伝ではありませんが、こういった論理的思考力を養うような勉強も個別指導では行うことができます
〇文式ではできない点の一つです。

お子さんの論理的思考力を伸ばしたいお母様は是非一度ご相談を。

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