防災教育・地学教育に関わる地震波の伝搬を可視化する教材と授業プログラムの作成

制作与防灾教育、地球科学教育相关的、可视化地震波传播的教材和课程计划

• 批准号: 25909022
• 负责人: 西城 光洋
• 金额: $ 0.26万
• 依托单位: 仙台市立仙台商業高等学校
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25909022/
• 关键词: 地震波; 可視化; 防災教育

東日本大震災を受け, 特に地震に備えての防災教育が重要視されている. 高校では地学の履修率が低く, 生徒の多くは地震についての正しい知識を持たないまま, 中等教育を終えることが多い. 情報化社会の今, あふれる情報の中から, 防災についての正しい情報を自分で判断するためにも, また, 東日本大震災の教訓を風化させないためにも, 地震について正しく理解する防災教材を作成する必要があった.地震は極めて身近な現象であるが, その実態である波としての性質は可視化が困難で, 生徒たちがイメージを持つことが難しい領域である. これまでも, 地震波を可視化する教材は様々作成されてきたが, 本研究では以下の2つの教材の作製と, 教材を用いた授業プログラムを用い, 地震波の性質をもとに, 緊急地震速報の原理や地震の被害を抑える工夫について考える授業を所属校で実践した.(1)地震波可視化装置 ; ワイヤーに吊るした錘をバネで連結し, 末端に取り付けたセンサーの動きにより, 波の振動方向を観察するもの. また, センサーの振動方向をもとに, 震源を同時に出発した地震波でも, P波がS波より速く到達する様子が観察できる. また, S波がP波よりゆれが大きいこと(地震被害はS波により生じること), バネ定数の異なる装置で比較することで, 硬い地盤ほどゆれが少なく, 地震波速度が速いことが観察できる.(2)地震波速度測定装置 ; 4チャンネルデジタルオシロスコープを用い, アンプで増幅した, クリスタルイヤホンを用いたセンサーが拾った地震波を, PCディスプレイ上に走時曲線として提示するもの. 机上の岩石や木材を伝搬する地震波のP-S時間が, 震源からの距離に比例して長くなることを観察できる. また, オシロスコープの測定機能を用い, 媒質中を伝搬する地震波速度も測定できる.以上2つの装置を用い, 以下の点の理解に有効な地震防災に関する授業プログラムを作成することができた.(1)地震波は震源から同時に伝搬を始めるが, 伝搬速度の差によりP-S時間が生じること(2)地震被害の大きくなる地域と, そうでない地域の条侮について考察する.(3)緊急地震速報の原理と, 地震動から身を守るための方策について考察する.※実績は, 地学教育学会誌に26年秋までに投稿予定であり, 現在執筆中である.

为了回应大东日本的地震，预防灾难的教育对于准备地震尤为重要。高中的地质课程率低，许多学生经常在没有正确的地震知识的情况下完成中学教育。在当今，为了判断出关于溢出的信息的正确信息预防灾难的信息，并避免从东日本大地震中学到的教训，有必要创建预防灾难的教材，以正确理解地震。地震是一个非常熟悉的现象，但是它们的真实本质很难形象化，这使得他们难以想象。过去，创建了各种教材来可视化地震波。在这项研究中，我们使用了以下两种教材和一项教学计划，并基于地震浪的特性，涉及有关紧急地震警告原则的课程，以及减少地震造成的损害的方法。 （1）地震波可视化装置；通过将悬挂在带弹簧的电线悬挂的重量连接到弹簧和将连接到末端的传感器移动到末端，一种观察波的振动方向的方法。此外，即使地震波同时偏离震中，也可以观察到P波的达到比S波快的速度。此外，通过比较具有不同弹簧常数的设备，可以观察到较硬的地面的颤抖较小，地震波速度更快。 （2）地震波速度测量装置；一种测量地震波的方法，用晶体耳机拾取了地震波，使用4通道数字示波器放大，并在PC显示屏上作为运行曲线呈现。可以观察到，在桌子上传播岩石和木头的地震波的P-S时间与距离震中的距离成比例更长。此外，使用示波器的测量功能，可以测量通过培养基传播的地震波速度。使用上述两种设备，我们创建了一个有关地震灾难预防的课程计划，该课程有效理解以下几点：（1）地震波开始同时从震中传播，但是P-S时间发生了，由于传播速度的差异（2）考虑了地震损坏的地区，而这些区域很大，并且没有这样的领域。 （3）考虑紧急地震警告和保护自己免受地震运动的原则。 *成就计划在2016年秋季发布在《地质教育杂志》中，目前正在写。