抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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学習指導要領では,天文学の分野で太陽の日周運動を扱う。日時計は,簡単な仕組みのため,小・中・高等学校で共通に扱え,地球の自転・地球の公転・太陽高度と季節などのついて学ぶことのできる体験型教材である。しかし,実測に際しての周回速度が変化することによる補正などの手続きが必要な上に,観測に半日程度を要するなどの問題を抱えている。本研究は地球の自転と公転を実感する学習教材として,Microsoft Excelで容易に計算と作図ができて,日時計を作成するソフトウェア(日時計シミュレータ)の開発をし,その計算精度を検証した。1年を365日とし,1年間の太陽の天球面上の位置を幾何学的な検討から求めるという簡略化を図った上,日時計の支柱の影を,太陽の天球面上での位置から計算する手法をとった。実際に,日時計を用いた観測検証の結果,本シミュレータは6分程度の計算精度を備えていることが,明らかになった。本研究で開発した日時計シミュレータは,取り扱いが容易で,教材として十分な精度を備えており,安価に製作できることから学校現場での活用が期待できる。