① 四季の星座
(Web版)
(PC版)
季節によって見える星座と見えない星座が変わることを、地球の公転運動によって理解するためのシミュレーション教材です。
自転しながら太陽のまわりを公転している地球が表示され、次のような操作を行うことができます。
・拡大・縮小、視点の変更 ・自転と公転の停止、再開 ・観測者(山形県)の表示、非表示 ・地球の公転軌道の表示、非表示 ・黄道の表示、非表示 ・太陽を中心に表示 ・地球を中心に表示 ・太陽から地球の方向を見たようすを表示 ・地球から太陽の方向を見たようすを表示 ・1月から12月までの各時期での地球の位置を表示(時期によって見える星座と見えない星座が変化することを理解する際に使います)
【留意点】
黄道は初期状態では表示されません。「黄道」ボタンをクリックすると、黄道12星座を通る黄道を表す黄色の線が現れます。月ごとの地球の位置については、その月ごとにそれぞれの黄道12星座に太陽が見えるように位置を調整しています。地球と太陽の大きさの比率や距離は見やすいように変更してあります。地球と太陽の自転速度は見やすいように変更してあります。地軸の傾きについては、ここでは考えなくていいように傾けていません。
② 地軸の変化と南中高度
(Web版)
(PC版)
地軸の傾きによる季節ごとの太陽の南中高度の変化を理解するためのシミュレーション教材です。
自転している地球が表示され、次のような操作を行うことができます。
・拡大・縮小、視点の変更 ・自転の停止、再開 ・地軸の表示、非表示 ・観測者(山形県)の表示、非表示 ・太陽光と太陽の南中高度の表示 ・春分、夏至、秋分、冬至のそれぞれの地軸の傾きを表示
【留意点】
地軸の傾きは、実際には同じ方向に一定の角度で傾いているのですが、ここでは傾きと太陽の南中高度の関係を理解しやすいように、傾きが変わるように表現しています。
③ 太陽のまわりを公転する地球と月
(Web版)
(PC版)
1年を通した太陽の南中高度の変化は、地球が地軸を傾けたまま太陽のまわりを公転していることから起こること、また、日食と月食の現象は、地球と月、太陽の位置関係によって起こることを理解するためのシミュレーション教材です。
太陽のまわりを公転している地球(地軸は傾いたまま)と地球のまわりを公転している月が表示され、次のような操作を行うことができます。
・拡大・縮小、視点の変更 ・地球の公転軌道の表示、非表示 ・地軸の表示、非表示 ・月の表示、非表示 ・月の公転軌道の表示、非表示 ・日食、月食現象の表示、非表示 ・自転と公転の停止、再開 ・観測者の表示、非表示 ・太陽から地球方向を見たようすを表示 ・地球から太陽の方向を見たようすを表示 ・春分、夏至、秋分、冬至のときの地球の位置を表示
【留意点】
地軸の傾きは正しく表示されています。地球と太陽、月の大きさの比率や距離、自転や公転速度は見やすいように変更しています。月の公転面は実際は傾いていますが、わかりやすいように水平にしています。そのため、日食、月食が毎回発生してしまうので、ON・OFFをボタンで切り替えてください。
④ 月の満ち欠け
(Web版)
(PC版)
月が地球のまわりを公転しているようすから、月の満ち欠けを理解するためのシミュレーション教材です。
地球を公転している月が表示され、次のような操作を行うことができます。
・拡大、縮小、視点の変更 ・自転と公転の停止、再開 ・月の公転軌道の表示 ・観測者(山形県)の表示、非表示 ・地球から月の方向を見たときのようすを表示
【留意点】
地球と月の大きさの比率は正しく表示していますが、距離は見やすいように変更してあります。月の自転速度は正しく表示していますが、地球の自転速度は見やすいように変更しています。月の公転軌道は太陽に対して常に水平になるようにしています。地軸の傾きは表示していません。日食、月食の現象は表示されません。
⑤ 惑星の見え方
(Web版)
(PC版)
地球から見える主な惑星の動きから、惑星の見え方が変化する理由を理解するためのシミュレーション教材です。
4つの惑星(水星・金星・地球・火星)が太陽のまわりを公転しているようすが表示され、次のような操作を行うことができます。
・拡大、縮小、視点の変更 ・惑星の自転と公転の停止、再開 ・惑星の公転軌道の表示、非表示 ・指定した惑星を中心に表示 ・指定した惑星から太陽の方向を見たようすを表示(これは、地球から見た金星の形や大きさの変化を理解するときに使います)
【留意点】
太陽と惑星の大きさは、見やすいように変更しています。ただ、惑星同士の大きさの比率は正しく表示しています。各惑星の公転軌道は、同一平面上とし、平均公転半径での円運動として表示しています。各惑星の平均公転半径の比率と公転周期の比率は正しく表示しています。太陽と各惑星の自転速度は、見やすいように変更しています。各惑星の自転軸の傾きは表示していません。(地球から金星を見るときに、地軸が傾いているとわかりにくくなるため)
⑥ DNA複製アニメーション
(高解像度動画)
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細胞分裂の際、1本のDNAからまったく同じもう1本のDNAが複製されるときのようすを表したアニメーション動画教材です。(これは高校レベルの内容ですが、中学校でも発展的に扱えます。)
動画を繰り返し再生モードで再生すると、DNA複製が次々と進むように見えます。DNAを構成する原子は、炭素:灰色、酸素:赤色、水素:水色、窒素:青色、リン:緑色、としています。4種類の塩基(ATGC)の並びはランダムに配置していますが、結合する塩基(A-T、C-G)は正しいペアになっています。
【留意点】
原子間の距離はほぼ正しく表示していますが、原子の大きさは見やすいものにしています。DNAの複製には、DNAポリメラーゼなどの複数のたんぱく質が関わっていますが、ここでは表示していません。また、DNAが2本の鎖に分かれて塩基が結合していくところで、それぞれの鎖に逆の順序(向き)で塩基が結合していくのが正しいのですが、ここでは理解しやすいように同じ順序(向き)で塩基が結合していくようにしています。
⑦ DNAアニメーション
(高解像度動画)
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DNAを構成する原子が振動しているようすを表したアニメーション動画教材です。(どの場面で使えるかわかりませんが、半ば遊びで作ったものです…)
動画を繰り返し再生モードで再生すると、振動し続けるように見えます。DNAを構成する原子は、炭素:灰色、酸素:赤色、水素:水色、窒素:青色、リン:緑色、としています。4種類の塩基(ATGC)の並びはランダムに配置していますが、結合する塩基(A-T、C-G)は正しいペアになっています。
【留意点】
原子間の距離は、正しいものに近く表示しています。原子の大きさは見やすいものにしています。振動の大きさはわかりやすいものにしています。
⑧ 日食・月食
(Web版)
(PC版)
日食・月食の現象は太陽と地球、月の位置が一直線になったときに起こりますが、月の公転面が地球の公転面から傾いているため、太陽、地球、月が一直線になることはまれであり、日食・月食もまれにしか起こらない現象であることを理解するためのシミュレーション教材です。(教材③「太陽のまわりを公転する地球と月」でも日食・月食はシミュレートできましたが、この教材では月の公転面を傾けることでより現実に近いシミュレーションになっています。)
太陽のまわりを公転している地球と地球のまわりを公転している月が表示され、次のような操作を行うことができます。
・拡大・縮小、視点の変更 ・地球の公転軌道の表示、非表示 ・月の公転軌道の表示、非表示 ・自転と公転の停止、再開 ・観測者の表示、非表示 ・太陽から地球方向を見たようすを表示 ・地球から太陽の方向を見たようすを表示 ・日食、月食が起こるときの地球、月の位置を表示 ・新月、満月が見えるときの地球、月の位置を表示
【留意点】
地軸は傾けていません。地球と太陽、月の大きさの比率や距離、自転や公転速度は見やすいように変更しています。月の公転面の傾きは見やすいように変更しています。