講義名 地球科学 ≪◇学部≫
講義開講時期 通年
曜日・時限 火4
単位数 4

担当教員
氏名
上野 龍之

学習目標(到達目標) 我々の身の回りで起きている自然現象(例えば、雨・風・台風、地震や火山噴火など)の多くは地球に関係したものである。本講義では以下の2つを目標とする。(1) 地球が起こす/地球で起きる自然現象の因果関係について科学的に説明できるようになること。(2) 自然現象(特に災害)が起きそうな/起きた場合、デマに流されず的確に判断する基本的な能力を身につけること。対応DP及びCP:1, 2, 8。
授業概要(教育目的) 前期は、我々が普段使っている単位が地球に由来すること、毎日影響を受ける気象(天気)現象の起こる原因について、最後に今後の世界にとっても重要な地球環境変動とその要因について、それぞれ理解してもらう。後期は、地震や火山を理解する上で基本となるプレートテクトニクスについて解説し、その上で、火山噴火と地震が起きる理由について理解してもらう。受講によって,皆さんが科学的に自然現象を捉え、説明できるようになることを目標とする。
授業計画表
 
項目内容
第1回授業ガイダンス授業の進め方や成績の付け方の説明と導入。[予習]地球科学はどのような学問なのか、事前に調べておくこと。
第2回地球と物理単位(1)-時間と長さ-過去に使われてきた時間と長さの単位の紹介と、現在の時間と長さの単位が地球を基準にしていること、また、なぜ地球を基準にしたのかを説明する。
[予習]2時間:長さや重さの単位が統一されていない場合、どういう問題が生じるか考えておくこと。[復習]2時間: 講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第3回地球と物理単位(2)-重さ-重さの単位の由来と、地球の質量を計測する方法を紹介する。
[予習]2時間:もし宇宙人(地球を知らない知的生命)と話す機会があったとき、長さ・重さ・時間の単位を何にすれば良いか、考えておくこと。[復習]2時間: 講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第4回気象(1)-地球の大気-地球大気を構成する物質と、高さ方向への構造を説明する。
[予習]2時間:H2O(水)やCO2(二酸化炭素)などの簡単な化学記号を使うので、忘れている人は確認しておくこと。[復習]2時間: 講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第5回気象(2)-物質の三態と熱-気象だけでなく、広範な自然現象を理解するために必要な、「物質の三態」と「熱」について説明する。
[予習]2時間:固体・液体・気体は、それぞれ何が違うのかを考えておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第6回気象(3)-上昇気流と下降気流-太陽の輻射によって、上昇・下降気流が生じる事を説明する。
[予習]2時間:熱による上昇・下降流は身近な小さなものでも見られる。何で見られるか調べ、観察しておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第7回気象(4)-低気圧の発生-上昇気流によって、低気圧と雲が発生する機構を説明する。
[予習]2時間:新聞、テレビやインターネット上の天気図で低気圧を確認しておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第8回気象(5)-台風-これからシーズンとなる台風の発生と特徴について説明する。
[予習]2時間:過去の台風被害についてインターネット等で調べておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第9回気象(6)-前線と温帯低気圧1-気団と温暖/寒冷前線のできる仕組みについて説明する。
[予習]2時間:新聞、テレビやインターネット上の天気図で「前線」「低気圧」を確認しておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第10回気象(7)-前線と温帯低気圧2-温暖/寒冷前線と温帯低気圧のできる仕組みや梅雨・秋雨等について説明する。
[予習]2時間:講義は前回の展開なので、前回の講義ノートとプリントをよく読んで理解しておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第11回地球環境変動(1)-温室効果-地球温暖化が二酸化炭素によって起こる事は知られているが、その理由はあまり知られていない。この回は二酸化炭素がどのように温室効果を起こすのかを説明する。
[予習]2時間:地球温暖化が今後の経済に及ぼす影響を考えておくこと。[復習]2時間: 講義ノートと配布したプリントを読んで、確認すること。
第12回地球環境変動(2)-二酸化炭素濃度変化1-温暖化は「悪」との印象が強いが、その恩恵(必要性)についても説明する。また、最近の大気中の二酸化炭素濃度変化について解説する。
[予習]2時間:二酸化炭素による温室効果が無かったら、地球はどうなるか考えておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第13回地球環境変動(3)-二酸化炭素濃度変化2-測定データの無い時代、あるいは人類が発生する以前の大気中の二酸化炭素濃度や気温を推定する方法とその変化について説明する。
[予習]2時間:インターネット等で氷河期とは何か、簡単で良いので調べておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第14回地球環境変動(4)-全球凍結事件-地球史上最大級の気温変動であった全球凍結事件について説明する。
[予習]2時間:地球が赤道まで凍りついても、生物は生き残った。どのようにして生き残ったのか考えておくこと。前期の講義で配布したプリントとノートをよく読み、分からない所を洗い出し、質問すること。[復習]2時間以上: 前期の講義内容全てをノートとプリントを使って復習しておくこと。
第15回確認(中間)試験と解説授業前期の確認試験(60分)と解説を行う。試験範囲は前期の内容全般。
[予習]2時間以上: 前期の講義内容全てをノートとプリントを使って復習しておくこと。
第16回プレートテクトニクス(1)-大陸移動説-地震や火山噴火が起こる理由を知る上で基礎になる「プレートテクトニクス」について、どのような経緯で成立したのか、ここでは大元の考えとなった「大陸移動説」について説明する。
[予習]2時間:世界地図を眺めて地球上の大陸と海の配置を見ておくこと。[復習]2時間: 講義ノートと配布したプリントを読んで、確認すること。
第17回プレートテクトニクス(2)-中央海嶺と地磁気-プレートテクトニクスが成立する原因となった中央海嶺(地形)の発見と、地磁気とその逆転に関する説明。
[予習]2時間:Google Map(航空写真モード)などで地球の地形を見て、大洋底にある中央海嶺(海底山脈)を見つけておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第18回プレートテクトニクス(3)-海洋底拡大と沈み込み帯-地磁気を利用した海洋底拡大の発見と、対応する沈み込み帯の発見。現在では地球表面の水平移動が実測されていることを説明。
[予習]2時間:Google Mapなどで地球の地形を見て、大洋底にある海溝(深い溝)を見つけておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第19回プレートテクトニクス(4)-プレートの構造-地球の地表面は大きく十数枚のプレートに覆われ、それぞれが一体となって移動していることとプレートの構造について説明する。
[予習]2時間:講義では前回の応用的な話をするので、前回の講義ノートとプリントをよく読んでプレートについて理解しておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第20回プレートテクトニクス(5)-超大陸-過去に存在していた全ての大陸が一体となった超大陸と、超海洋について説明する。
[予習]2時間:講義は前回の展開なので、前回の講義ノートとプリントをよく読んでプレートとその構造について理解しておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第21回火山(1)-マグマの成因1-岩石が融けたものが「マグマ」であるが、一般に地下の温度は岩石の融点よりも低いのでマグマはできない・・・と地上に火山があることと矛盾する。この矛盾を解消する仕組みについて基礎的な物理・化学の知識を用いて解説する。
[予習]2時間:前期に講義した「物質の三態」についてノートを見返し、理解しておくこと。[復習]2時間: 講義ノートと配布したプリントを読んで、確認すること。
第22回火山(2)-マグマの成因2-マグマができる(岩石が融ける)領域は地球上で限られている。それぞれ領域について、マグマができる原因と過程を説明する。
[予習]2時間:今回は少し複雑なので、必ず前回のノートとプリントを見返し、分からない所をチェックしておくこと。講義中でも質問を受け付ける。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第23回火山(3)-マグマと火成岩-マグマが固化してできる「火成岩」の特徴を解説する。
[予習]2時間:本館隣の三崎町教会の壁面を覆う赤い石や、7号館の外壁を覆う白い石を見ておくこと。両者とも深成岩である。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第24回火山(4)-火山噴火-火山噴火は大きく火砕噴火と溶岩流噴火に分かれるが、それぞれの特徴と異なる噴火になる原因について説明する。
[予習]2時間:インターネット等で、過去、日本で起きた噴火について幾つか調べておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第25回地震(1)-地震と断層-地震の原因となる断層がどうしてできるか、また良く耳にする「活断層」とはどのようなものかを説明する。
[予習]2時間:インターネット等で、「地震」や「断層」という用語を調べておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第26回地震(2)-正・逆断層と横ずれ断層-断層は周囲の力の向きによって、異なった動きを示す。場合毎に分けてどのように動くのかを解説する。
[予習]2時間:今回の講義は前回の発展であるので、前回の講義ノート・プリントを良く読み、整理しておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第27回地震(3)-震度・マグニチュード-「震度」、「マグニチュード」や「震源域」などの用語について、それぞれの意味と断層との密接な関係について説明する。
[予習]2時間:インターネット等で過去、日本で起きた大きな地震についてどのようなものがあるか、幾つか調べておくこと(関東地震や東北地方太平洋沖地震など)。[復習]2時間: 講義ノートと配布したプリントを読んで、確認すること。
第28回地震(4)-地震波の伝播-地震波の種類とそれぞれの特徴(速度・性質・伝わり方等)について解説する。
[予習]2時間:物質(空気、水、鉄、岩石)中の音波の速度を調べておくこと。[復習]2時間:講義ノートと配布したプリントを読んで、内容を説明できるようにしておくこと。
第29回プルームテクトニクス地震波を用いて分かってきた地球内部の構造と流れについて紹介する。
[予習]2時間:後期の講義で配布したプリントとノートをよく読み、分からない所を洗い出し、質問すること。[復習]2時間以上: 後期の講義内容全てをノートとプリントを使って復習しておくこと。
第30回確認(学年末)試験と解説授業後期の確認試験(60分)と解説を行う。試験範囲は後期の内容全般。
[予習]2時間以上: 後期の講義内容全てをノートとプリントを使って復習しておくこと。
授業形式 講義形式で行い、口頭での説明と板書が主であるが、プリントと時々プロジェクターによる画像で補う。板書を写したノートが教科書代わりとなるので必ず取ること。プリントはEcolinkにアップする。 試験は基本、ノートとプリントから問題を出す。
評価方法
定期試験 レポート 小テスト 授業への
参画度
その他 合計
90% 0% 0% 10% 0% 100%
評価の特記事項 確認試験2回(中間:45点+学年末:45点)と授業への参画度(10点)で評価する。なお、試験までに講義・配布した板書とプリントの内容を試験範囲とする。
テキスト 使用しない。板書を写したノートと、ほぼ毎回配布するプリントがテキスト代わりとなる。プリントは授業に持ってくること。また、Ecolinkにも掲載するので、休んだ人はダウンロードして読んでおくこと。
参考文献 浜島書店編『ニューステージ新地学図表』 浜島書店、本体790円. を挙げておくが、講義では使わないので特に買う必要は無い。ただ、これらの高校地学の資料集は様々な事柄が図示されているので、講義内容を理解する一助になる。また、関連する文献は講義中に紹介する。逆に興味のある分野があるなら質問してもらえれば文献を紹介する。
オフィスアワー(授業相談) 毎回の授業終了後に教室、もしくは本館2階講師室前にて、60分程度、時間を取って対応する。講義終了後に直接教員まで申し出て下さい。
事前学習の内容など,学生へのメッセージ 重要な原理などは基本的なところ(中学〜高校理科レベル)から説明するが、理解する努力は必要。ただし、分からないことが出るのは当然なので、質問は随時(講義後や講義中でも)歓迎する。教科書は使用しないので、復習が必要かつ重要である。希望があれば補習講義も可。