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3年 自然と人間・科学技術と人間(穴埋め問題)

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エネルギー資源

様々な発電方法

3大発電

  • 水力発電・・・◯ 燃料費がかからない ✕ ダムなどをつくるため環境への負荷が大きい
  • 火力発電・・・◯ 大量の電気をつくれる ✕ 燃料費がかかる。環境負荷 
  • 原子力発電・・・◯ 大量の電気をつくれる ✕ 放射線が発生するなど危険

持続可能な発電

  • 太陽光発電・・・太陽の光で発電する ◯ クリーン ✕ 不安定
  • 風力発電・・・風の力で発電する ◯ クリーン ✕ 不安定
  • 地熱発電・・・マグマの熱で発電する ◯ クリーン ✕ 立地が限られる
  • バイオマス発電・・・間伐材などを燃やして発電する ◯ 無駄がない ✕ 建設数が限られる

持続可能な社会

  • コージェネレーションシステム・・・燃料による発電と同時に発生する熱を有効活用するしくみ
  • 循環型社会・・・天然資源の循環を可能にし、再利用の割合を高めた社会(例)生分解性プラスチック、燃料電池自動車など
  • 3つのR
    • リデュースReduce)・・・廃棄物の発生抑制
    • リユースReuse)・・・再使用
    • リサイクルRecycle)・・・再資源化

放射線の利用

放射線・・・大きなエネルギーをもち、多量に浴びると人体に有害だが、X線のように医療分野でつかわれたりもする

  • α線・・・He原子核の流れ
  • β線・・・電子の流れ
  • γ線・・・電磁波
  • 中性子線・・・中性子の流れ

生物の繋がり

  • 生態系・・・ある地域における生物と環境(水、空気、土など)を総合的にとらえたもの
  • 食物連鎖・・・生物どうしの食べる食べられるの関係。光合成をおこなう植物などから始まる。
  • 食物網・・・食べる食べられるの関係が網の目のようになったもの
  • 生産者・・・光合成によって無機物から有機物をつくりだしている緑色植物
  • 消費者・・・植物や他の動物を食べて、有機物を養分として取り入れる動物
    • 草食動物・・・緑色動物を食べる動物 
    • 肉食動物・・・草食動物や他の動物を食べる動物
  • 分解者・・・生物の死がいや動物の排出物などの有機物を養分としてとりいれ、無機物に分解する生物。

動物の数量関係

  • 生物ピラミッド・・・一定の地域で生活する生物の数量関係はピラミッドの形で表せる。
    • 底辺は緑色植物。頂点は大型の肉食動物
    • 底辺に近い生物ほど個体数が多い。
    • 底辺に近いほど全体の質量が大きい。
    • 数が変動してもつり合いが保たれるようになっている

自然環境の保全

水生生物による水質調査

  • 指標生物・・・生育している地域の環境条件の判定に用いられる生物
    • サワガニ、ウズムシ(プラナリア) ⇒ きれいな
    • ゲンジボタル、カワニナ ⇒ ややきれいな
    • ヒル、タニシ ⇒ きたない
    • アメリカザリガニ、セスジユスリカ ⇒ とてもきたない

人間の活動による自然界への影響

  • 赤潮アオコ・・・生活排水に含まれる窒素化合物によってプランクトンが大量発生する現象
  • 大気汚染・・・酸性雨、光化学スモッグ等の原因となる。
  • オゾンホール・・・フロンによってオゾン層が壊されたもの。地表の紫外線が増加する原因となる。
  • 外来種・・・海外から持ち込まれて定着した生物。生態系を壊してしまう。
  • 生物濃縮・・・食物連鎖の過程で体内に蓄積された物質の濃度が高まること

科学技術の発展

  • インターネット・・・世界中のコンピュータなどの情報機器を接続するネットワーク
  • LED(発光ダイオード)・・・白熱電球や蛍光灯に比べて、エネルギー変換の効率を高めたもの。
  • 生分解性プラスチック・・・微生物のはたらきで二酸化炭素と水に分解されるプラスチック
  • カーボンニュートラル・・・バイオエタノールなど、燃料として燃やしても大気中の二酸化炭素を増減させないという考え方。
  • 再生可能エネルギー・・・枯渇の心配がなく、くり返し使用可能なエネルギー

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自己紹介(PROFILE)

窪田 一志

窪田 一志

1986年生まれ、近畿大学農学部卒業、理科コア・サイエンス・ティーチャー(CST)養成課程修了
家庭教師、個別指導、塾講師を経て、神奈川県で5年間中学校理科教師として勤務。現在は大阪府の公立中学校で理科の楽しさを子どもたちに伝えるため日々奮闘中。
教材や教具、デジタル教材の開発、効果的なICT機器の活用方法、カードゲームや問題解決を通してのコミュニケーション能力の育成など自らの実践に基づいた教育活動を展開中。
ブログのアクセス数は月7万pvを超え、ブログがアプリ化されるなど勢いのある教育研究者 兼 教育実践者。記事執筆、研修・講演依頼、書籍化についてはお問い合わせフォームからお願いします。

【著書】
100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100[明治図書出版]
【協力実績】
株式会社 NHKエデュケーショナル
国立科学博物館
株式会社 朝日新聞社 企画事業本部文化事業部
株式会社 高純度化学研究所
株式会社 アスウム
株式会社 学映システム
東京学芸大学 理科教育学分野
高知大学教育学部附属小学校
横須賀市立浦賀中学校
田尻町立中学校
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