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中学理科 · 地球

気象観測と大気

気温・湿度・気圧・風を測り、空気中の水の変化を捉える。

15 のステップで
マスターする
LEARNING STEPS

この順番で進めよう

意味をつかむところから始めて、理解、活用、仕上げへ。前のステップを土台にしながら進みます。

  1. 1

    天気を数値で観測しよう

    感覚だけでなく、気温・湿度・気圧・風・雲量・降水量で大気の状態を記録します。

    レッスン公開中
    1. 2
      空の様子を気温・湿度・気圧・風・雲量へ変えよう 感覚的な天気を、気温・湿度・気圧・風向風速・雲量・降水量という観測量と単位へ変換します。
    2. 3
      器具・時刻・場所をそろえて観測記録を作ろう 器具ごとの正しい置き方と、地点・時刻・高さ・単位をそろえる方法を学び、比較できる気象観測記録を作ります。
    3. 4
      観測事実と天気の仕組みを分けて結ぼう 気象観測で確かめた事実と、空気の上昇・冷却・凝結による仕組みを区別し、根拠と限界のある説明を作ります。
    4. 5
      観測表とグラフから天気の変化点を読もう 複数の気象要素を共通の時間軸で比べ、軸・単位・変化点・時間差を根拠のある文章へ変えます。
    5. 6
      体感・測定条件・単位のずれによる誤答を直そう 気象観測の誤答を、体感・測定条件・用語と向き・単位と時間のずれに分類し、証拠へ戻って修正します。
    6. 7
      未知の気象観測データから状態と変化を説明しよう 観測表・複合グラフ・風と天気の記号を統合し、事実・変化点・仕組み・限界を備えた入試型答案を作ります。
  2. 2

    気温を正しく測る

    温度計を日陰で風通しよく置く理由を知り、時刻・場所・高さをそろえて測ります。

    レッスン公開中
    1. 2
      温度計は何を測る?空気と器具の温度を区別しよう 温度計がまず自身の温度を示すことから、熱移動・熱平衡・待ち時間・日射の影響を理解します。
    2. 3
      日陰・通風・高さをそろえて気温を測ろう 日陰・風通し・地面から約1.5m・待ち時間・目盛りという条件をそろえ、比較できる気温を測ります。
    3. 4
      放射・伝導・対流から測定条件の理由を説明しよう 日陰・通風・高さが必要な理由を、太陽や地面からの放射、手からの伝導、空気の対流で説明します。
    4. 5
      比較実験で測定誤差を数量化しよう 一条件だけを変える比較実験を設計し、時間変化・平均・ばらつきから偶然誤差と系統的なずれを読みます。
    5. 6
      直射日光・地面・手・読み方による誤差を直そう 測定場面から放射・伝導・通風不足・高さ・待ち時間・視差の誤りを診断し、条件を一つずつ修正します。
    6. 7
      未知の観測配置を評価し、正しい気温データを選ぼう 配置図と時系列から熱の影響と比較条件を評価し、測定目的に合う気温データを根拠付きで選びます。
  3. 3

    風向・風力・風速

    風が吹いてくる方向を風向とすることを確認し、記号や観測器具を読みます。

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    1. 2
      風はどこからどこへ?風向と風速を分けよう 風向を吹いてくる方角、風速を空気が動く速さとして区別し、16方位とm/sで表します。
    2. 3
      風向計・風速計を開けた場所で正しく使おう 方位・高さ・観測時間をそろえ、障害物の少ない場所で風向計と風速計から代表的な風を記録します。
    3. 4
      風力と風速の違いを観測尺度と数値で説明しよう m/sで表す連続量の風速と、相当風速や影響を0〜12に分ける風力階級を区別し、対応表を読みます。
    4. 5
      観測記号と時系列から風の変化を読もう 日本式・国際式の凡例を区別し、風向・風力・風速の観測記号と時系列から変化点を読みます。
    5. 6
      向き・尺度・時間・障害物による風の誤答を直そう 風の誤答を向き・尺度・時間・場所へ分類し、凡例・単位・平均時間・観測配置へ戻って修正します。
    6. 7
      未知の風データから空気の動きと変化を説明しよう 観測配置・複数地点・時系列を統合し、空気の移動方向、強さ、変化点、資料の限界を説明します。
  4. 4

    雲量と天気の決め方

    空全体に占める雲の割合から快晴・晴れ・曇りを区別し、雲の種類とは分けて考えます。

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    1. 2
      空全体を10として雲量を表そう 雲の個数ではなく、全天を10としたときに雲が覆う面積割合を0〜10の整数で表します。
    2. 3
      全天を見渡し、観測条件をそろえて雲量を決めよう 開けた場所で全方位と頭上を順に観察し、障害物を除いて時刻・地点とともに雲量を記録します。
    3. 4
      雲量・雲形・雲の厚さを分けて説明しよう 空を覆う割合の雲量、形と高さで分ける雲形、光の通り方に関わる厚さを別の観測情報として整理します。
    4. 5
      雲量0〜10から快晴・晴れ・曇りを判定しよう 降水などがない条件で、雲量0〜1を快晴、2〜8を晴れ、9〜10を曇りと境界値から判定します。
    5. 6
      見える太陽・雲の色・一方向による誤判定を直そう 太陽の可視・雲の色・一方向の印象による誤りを、全天・面積割合・大気現象の基準へ戻して修正します。
    6. 7
      未知の全天図と時系列から天気の変化を説明しよう 全天図・雲量時系列・降水記録を統合し、天気区分の変化点と資料から断定できない範囲を説明します。
  5. 5

    気圧と大気の重さ

    空気の重さによる圧力を理解し、高度や天気による気圧の違いを捉えます。

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    1. 2
      見えない空気にも重さがあることを確かめよう 「気圧と大気の重さ」第1段階。同じ容器で空気を入れる前後の質量を比べ、見えない空気にも質量があることを条件と数値から説明する。
    2. 3
      空気があらゆる向きから面を押す大気圧を確かめよう 「気圧と大気の重さ」第2段階。逆さコップや吸盤を内外の圧力差で考え、大気圧が面に垂直なあらゆる向きへ働くことを説明する。
    3. 4
      大気の柱と重力から気圧が生まれる仕組みを説明しよう 「気圧と大気の重さ」第3段階。大気の柱と重力、空気粒子の衝突を結び、気圧が生まれる理由と高度による基本傾向を説明する。
    4. 5
      高度・気圧計・hPaのデータから気圧差を読もう 「気圧と大気の重さ」第4段階。気圧計のhPa表示と高度別データから傾向と差を読み、高度・天気・海面補正を区別して説明する。
    5. 6
      吸う力・真空・容器・高度による気圧の誤答を直そう 「気圧と大気の重さ」第5段階。「吸う力」「真空が引く」「容器が弱い」「高所ほど高圧」という誤答を、内外の圧力差と大気の柱へ戻して修正する。
    6. 7
      未知の実験と高度資料から大気圧を説明しよう 「気圧と大気の重さ」第6段階。未知の密閉袋実験と高度別気圧データを統合し、大気の柱・内外の圧力差・資料の限界を用いて説明する。
  6. 6

    一日の気温変化

    太陽から受けるエネルギーと地面から失う熱の差から、最高気温の時刻を説明します。

    レッスン公開中
    1. 2
      一日の気温曲線から最高・最低・変化点を読もう 「一日の気温変化」第1段階。気温曲線の軸・単位を確認し、最高・最低・上昇・低下・変化点を観測事実として読み取る。
    2. 3
      同じ場所で時刻をそろえて気温を連続観測しよう 「一日の気温変化」第2段階。地点・高さ・日陰・通風・器具をそろえ、一定間隔で気温と天気を連続観測する。
    3. 4
      日射で地面が暖まり空気へ伝わる順序を説明しよう 「一日の気温変化」第3段階。日射から地面、空気へ熱が伝わる順序と、受熱・放熱の差から最高気温の時間差を説明する。
    4. 5
      晴天・曇天の気温変化と日較差を比べよう 「一日の気温変化」第4段階。最高気温と最低気温から日較差を求め、晴天・曇天の曲線を昼の日射と夜の放熱から比較する。
    5. 6
      正午が最高・日没が最低という誤答を直そう 「一日の気温変化」第5段階。正午が最高、日没が最低、最高時刻は固定という誤答を、曲線と受熱・放熱へ戻して修正する。
    6. 7
      未知の気温・日射・地表温度資料から一日の変化を説明しよう 「一日の気温変化」第6段階。未知の日射量・地表面温度・気温・雲量資料を統合し、時間差・因果候補・資料の限界を説明する。
  7. 7

    空気中の水蒸気

    見えない水蒸気が大気に含まれ、温度によって含める最大量が変わることを学びます。

    レッスン公開中
    1. 2
      見えない水蒸気と見える水滴を区別しよう 「空気中の水蒸気」第1段階。見えない気体の水蒸気と、白く見える湯気・雲・霧の水滴や氷の粒を区別する。
    2. 3
      水の減り方と湿った空気を条件をそろえて観察しよう 「空気中の水蒸気」第2段階。水量・温度・風・水面の広さを整理し、条件を一つだけ変えて蒸発量を観察する。
    3. 4
      蒸発と凝結を粒子モデルでつなごう 「空気中の水蒸気」第3段階。蒸発と凝結を、同じ水分子が液体と気体の間を移る状態変化として説明する。
    4. 5
      空気1m³中の水蒸気量を質量で表そう 「空気中の水蒸気」第4段階。空気の体積を1m³へそろえ、水蒸気の質量をg/m³で計算・比較する。
    5. 6
      湯気・雲・消えた水による水蒸気の誤答を直そう 「空気中の水蒸気」第5段階。湯気・雲・消えた水・結露・合計質量の誤答を、状態・移動・量へ戻して修正する。
    6. 7
      未知の生活現象から水の行き先を説明しよう 「空気中の水蒸気」第6段階。洗濯物、冷たい容器、霧、密閉袋などで水の状態・移動・蒸発・凝結・資料の限界を説明する。
  8. 8

    飽和水蒸気量と温度

    温度が高いほど飽和水蒸気量が大きいことを、表と曲線から読み取ります。

    レッスン公開中
    1. 2
      実際の水蒸気量と飽和水蒸気量を区別しよう 「飽和水蒸気量と温度」第1段階。空気中の実際量と、その温度で水蒸気として存在できる最大量を区別し、飽和を判定する。
    2. 3
      温度と飽和水蒸気量の表・曲線を正しく読もう 「飽和水蒸気量と温度」第2段階。温度と飽和水蒸気量の表・曲線から、指定温度の最大量と増加傾向を正しく読む。
    3. 4
      温度が高いほど飽和水蒸気量が大きい理由を説明しよう 「飽和水蒸気量と温度」第3段階。蒸発・凝結・分子運動の動的なつり合いから、高温ほど最大量が大きい理由を説明する。
    4. 5
      冷やしたときに凝結する水蒸気量を求めよう 「飽和水蒸気量と温度」第4段階。冷却前の実際量と冷却後温度の最大量を比べ、超えた分を凝結量として求める。
    5. 6
      最大量・実際量・温度変化の誤答を直そう 「飽和水蒸気量と温度」第5段階。実際量・最大量・凝結量をラベル化し、温度変化による典型誤答を修正する。
    6. 7
      未知の温度・水蒸気量資料から飽和と凝結を説明しよう 「飽和水蒸気量と温度」第6段階。未知の表・曲線・冷却資料から飽和温度、凝結量、資料精度を統合して説明する。
  9. 9

    露点を測ろう

    空気を冷やして水滴が生じ始める温度を測り、実際の水蒸気量を求めます。

    レッスン公開中
    1. 2
      露点は水滴が生じ始める温度だと理解しよう 露点の意味を、実際の水蒸気量と飽和水蒸気量が等しくなる仕組みから理解します。
    2. 3
      金属容器をゆっくり冷やして露点を測ろう 金属容器を使い、凝結が始まる瞬間を逃さず露点を測る手順と理由を学びます。
    3. 4
      冷却で最大量が実際量へ近づく仕組みを説明しよう 冷却中の実際量と最大量の変化を図と表で追い、露点で凝結が始まる理由を説明します。
    4. 5
      露点から実際の水蒸気量を表・曲線で求めよう 露点に対応する飽和水蒸気量から、空気中の実際の水蒸気量を求めます。
    5. 6
      水漏れ・測定遅れ・読み違いの誤答を直そう 水漏れ・測定遅れ・気温と露点の混同を、観察事実と原理から修正します。
    6. 7
      未知の冷却実験から露点と水蒸気量を説明しよう 未知の冷却実験を読み、露点・実際量・測定誤差を説明して湿度計算へつなげます。
  10. 10

    湿度を計算しよう

    実際の水蒸気量を、その気温の飽和水蒸気量で割る意味を理解して計算します。

    レッスン公開中
    1. 2
      湿度は最大量に対する実際量の割合だと理解しよう 湿度を、現在の気温で含める最大量に対する実際の水蒸気量の割合として理解します。
    2. 3
      分子・分母・単位をそろえて湿度の式を組み立てよう 実際量を分子、現在気温での最大量を分母に置き、単位をそろえて湿度を計算します。
    3. 4
      気温変化で湿度が変わる仕組みを説明しよう 水蒸気量が同じでも、気温変化で最大量が変わり湿度が上下する仕組みを説明します。
    4. 5
      露点と表から湿度を段階計算しよう 露点から実際量、現在気温から最大量を読み、二段階で湿度を求めます。
    5. 6
      100%超え・逆割り・温度取り違えの誤答を直そう 100%超え、逆割り、気温と露点の取り違えを、意味と見通しから修正します。
    6. 7
      未知の観測資料から湿度と結露を判断しよう 未知の観測資料から湿度を計算し、気温変化後の飽和と結露を判断します。
  11. 11

    気温変化と結露

    水蒸気量が同じでも冷却で湿度が上がり、露点以下で凝結することを説明します。

    レッスン公開中
    1. 2
      冷却で湿度が100%へ近づく道筋をつなごう 冷却で最大量が減り、湿度が上がって露点で100%になる道筋をつなぎます。
    2. 3
      表面付近の空気が冷えて結露する場所を観察しよう 冷たい表面付近の空気が冷えて結露する場所と水滴の由来を比較観察します。
    3. 4
      露点以下で余分な水蒸気が水滴になる仕組みを説明しよう 露点以下で最大量を超えた水蒸気が液体へ変わる仕組みを、粒子と量で説明します。
    4. 5
      冷却後に凝結する水の量を段階計算しよう 1 m³あたりの水蒸気量の差と空気の体積から、凝結する水の総質量を求めます。
    5. 6
      水漏れ・湯気・部屋全体の冷却という誤答を直そう 水漏れ・湯気・部屋全体の飽和という誤答を、必要な観察証拠から修正します。
    6. 7
      未知の生活現象から結露の場所・条件・量を説明しよう 未知の生活資料から結露の場所・条件・量を説明し、原因に合う対策を選びます。
  12. 12

    気圧差が風を生む

    空気が気圧の高い方から低い方へ動くことを、地表付近の風の基本として捉えます。

    レッスン公開中
    1. 2
      風は気圧の高い側から低い側へ生まれると捉えよう 気圧差があると、地表付近の空気が高圧側から低圧側へ動き始める基本を学びます。
    2. 3
      膜・注射器・風船で圧力差による空気の動きを確かめよう 膜・注射器・風船の比較実験で、圧力差による空気の移動方向を確かめます。
    3. 4
      空気分子が面を押す差から風の力を説明しよう 空気分子が面を押す力の差から、風を生む力が低圧側へ向く理由を説明します。
    4. 5
      気圧差と距離から風を生む力の向き・強さを比べよう 二地点の気圧差と距離から、風を生む力の向きと相対的な強さを比較します。
    5. 6
      吸う力・風向名・絶対気圧による誤答を直そう 吸う力・風向名・絶対気圧による誤答を、押す力と気圧傾度から修正します。
    6. 7
      未知の気圧資料から風の発生とモデルの限界を説明しよう 未知の地点・気圧・距離資料から基本方向と強さを判断し、モデルの限界も説明します。
  13. 13

    天気図と等圧線

    同じ気圧を結ぶ等圧線の間隔から、気圧傾度と風の強さを読み取ります。

    レッスン公開中
    1. 2
      等圧線は同じ気圧の地点を結ぶ線だと理解しよう 等圧線を、同じ時刻に同じ気圧となる地点を結ぶ線として理解します。
    2. 3
      気圧値を補間し、交差しない等圧線を描こう 観測値の間を補い、指定間隔で交差・分岐しない等圧線を描きます。
    3. 4
      等圧線の値の並びから高気圧・低気圧を見分けよう 中心へ向かう等圧線の値の増減から、高気圧と低気圧を見分けます。
    4. 5
      等圧線の間隔から風の強まりやすさを読もう 同じ縮尺・値間隔で、等圧線が密な場所ほど風が強まりやすいと読みます。
    5. 6
      等圧線の交差・値飛び・風向直結の誤答を直そう 等圧線の交差・値飛び・風向直結という誤答を、線の意味から修正します。
    6. 7
      未知の天気図から気圧配置と風の特徴を説明しよう 未知の天気図から気圧配置と風の特徴を読み、資料から言えないことも区別します。
  14. 14

    気象データを時間で追う

    複数時刻の気温・湿度・気圧・風向をグラフにし、天気変化との関係を考察します。

    レッスン公開中
    1. 2
      一地点の気象要素を時刻順に並べて変化を捉えよう 一地点の気温・気圧・風・天気を時刻順に並べ、時間変化と同時刻比較を区別します。
    2. 3
      地点・時刻間隔・測定条件をそろえて時系列を作ろう 地点・時刻間隔・器具・単位をそろえ、欠測や条件変更を正しく記録します。
    3. 4
      変化点の前後を比べ、天気変化の説明候補を作ろう 複数の気象要素が変わる時刻を見つけ、前後の資料から説明候補を作ります。
    4. 5
      複数グラフの軸・変化量・時間差をそろえて読もう 複数グラフの軸・単位・変化量・時間差を確認し、先行・遅行を読み取ります。
    5. 6
      相関と因果・軸・欠測による誤答を直そう 相関と因果、軸、欠測、地点混合による誤答を資料条件から修正します。
    6. 7
      未知の時系列資料から天気の変化と根拠を説明しよう 未知の時系列資料から変化点・根拠・説明候補・資料の限界を統合します。
  15. 15

    気象観測と大気の入試総合

    観測器具、湿度計算、露点、天気図、グラフを統合した問題に取り組みます。

    レッスン公開中
    1. 2
      観測器具・単位・記録条件を入試資料から選び分けよう 気象要素に合う観測器具・単位・設置条件を選び、比較できる記録を作ります。
    2. 3
      湿度・露点・凝結量を一つの資料で段階計算しよう 現在量と飽和水蒸気量を区別し、湿度・露点・凝結量を順に計算します。
    3. 4
      天気図・気圧・風の因果を一続きに説明しよう 等圧線と気圧差を読み、気圧差が風を生む因果を観測値と結びます。
    4. 5
      複数時刻・複数地点の気象資料を組み合わせよう 天気図・観測表・時系列を地点と時刻で対応させ、変化の順序を説明します。
    5. 6
      条件落とし・逆割り・因果断定の誤答を直そう 条件、式と単位、事実と解釈、因果の強さを点検して誤答を修正します。
    6. 7
      未知の高校入試資料から根拠ある気象答案を完成させよう 初見の気象資料から必要な知識を選び、根拠と限界を含む答案を作ります。
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