宇宙旅行.jp｜教師・科学館向け
「生命が住める惑星をつくれ」教師用ガイド
対象の目安：小学校高学年～高校。中学校では、宇宙・力・熱・データ分析を横断する探究教材として利用してください。特定単元への完全準拠を主張する教材ではありません。
中心となる問い
ハビタブルゾーンの中に惑星を置けば、表面に液体の水が必ず続くのか。
到達目標- 星からの距離だけで惑星環境は決まらないと説明できる。
- 大気、氷反射、恒星の時間変化を証拠として使える。
- 「液体水の条件」と「生命の存在」を区別できる。
- 1つの変数だけを変えて比較する実験を設計できる。
準備
- 生徒端末：ブラウザ、JavaScript有効。ログイン不要。
- 推奨：2人1組。1人が星・軌道、もう1人が大気・惑星条件を担当。
- 共有端末では終了後に「惑星図鑑」から端末内記録を消去できます。
- 授業提示モードでは文字が大きくなり、1段階ずつ時間を進められます。
10分授業：緑の帯の罠
- 「ハビタブルゾーン内なら必ず海ができるか」を全員が予想する。
- 初期状態（G型、1 AU、大気なし）で10億年進める。
- 大気だけを地球型代表へ変えて再実験する。
- 結果の違いを一文で説明する。
期待する説明：同じ軌道でも、大気がなければ表面圧力と温室効果が不足する。ハビタブルゾーンは必要条件の一部で、十分条件ではない。
25分授業：1つだけ変える比較実験
| 実験 | 固定する条件 | 変える条件 | 観察するもの |
|---|---|---|---|
| A | G型、1 AU、地球質量 | 大気4種類 | 温度、氷、液体水期間 |
| B | G型、地球型大気 | 軌道 | 全球凍結、温暖、温室化 |
| C | 地球型大気、同じ受光量に近づける | M/K/G型 | 公転周期、恒星活動、長期変化 |
生徒はワークシートに「予想→結果→証拠→説明」を記録します。
50分探究：海を長く守る設計会議
天文学者
恒星の種類、光度、寿命、恒星活動を担当。
惑星科学者
軌道、質量、海陸比、表面重力を担当。
気候科学者
大気、氷反射、火山・炭素循環を担当。
- 制約：「G型星は禁止」「1年30日以下」などを教師が指定。
- 各班が根拠を持って条件を提案する。
- 100億年または200億年進める。
- 失敗原因を1つに絞って再設計する。
- 最後に「分かったこと／分からないこと／モデルの限界」を発表する。
典型的な誤概念と対応
| 誤概念 | 問い返し・対応 |
|---|---|
| 緑の帯なら生命がいる | シミュレーターが判定しているのは何か。生命、酸素、毒性も計算しているか。 |
| 星から遠いほど安全 | 外側へ移動して全球凍結する条件を試す。 |
| 大気は厚いほどよい | 濃いCO₂型を内側軌道で試し、暴走温室を観察する。 |
| 氷は自分で設定する条件 | 同じ惑星の温度だけを変え、氷が結果として増えることを確認する。 |
| 赤色矮星は必ず居住不可 | 温度条件と恒星活動リスクを別々の証拠として読む。 |
| 平均温度が適温なら人間が住める | 酸素、圧力、毒性、放射線がモデル外であることを確認する。 |
評価例
| 観点 | 十分 | 要改善 |
|---|---|---|
| 実験設計 | 1変数だけを変えて比較 | 複数条件を同時変更 |
| 証拠 | 温度・大気・氷・時間を引用 | 見た目だけで判断 |
| 説明 | 因果関係を述べる | 「住めそう」だけ |
| 限界 | 生命の存在は断定できない | 液体水＝生命と断定 |
科学館展示
科学館展示モードは約90～120秒の2人協力体験を想定しています。左側の人が星と軌道、右側の人が大気と惑星を担当し、「海を10億年守る」ことを目標にします。20秒無操作で誘導画面、約120秒で初期状態へ戻ります。
安全・プライバシー：氏名、メール、位置情報を要求しません。公開投稿・ランキングはありません。保存は端末内localStorageのみです。