(1)PC室の環境

　授業を行ったPC室には,インターネット環境をもつPC機が40台強ある。機種はWidows7で,ブラウザ(インターネットソフト)では,InternetExplorerが標準(デフォルト)の設定である。ただし授業実施クラスの人数は41名だっので,一人一台にPC機を使用させることができる。

　 また教室の前面中央には,教員機があり,多くの学校のPC室がそうであるように,生徒全員のPC機を集中管理できるソフトが入っている。教員機から,全生徒のPCの操作画面が閲覧可能できたり,遠隔操作することができる。また教材ファイルを,生徒PC機に一斉配布することもできる。

授業の始まる直前,まず私は,生徒のPC機に授業で使うWebGISのホームページアドレスを組み込んだパワーポイントファイルを,一斉配布しておいた。

　　図1　生徒PC機に配布したパワーポイント

 (2)教室前面に紙地図を貼り出す
また私はこの授業の中で,世界の地図・官製の地形図作りの趨勢が「紙地図からデジタル地図へ」という流れになっていることを,生徒に伝えたかった。そこで,そのことを実感しつつ演習をさせる一つの仕掛けとして,教室前のホワイトボードに,私がこれまで集めてきた外国製の各国の紙地図や官製地形図,国土地理院の地形図をマグネットでなるべく沢山貼りだた。スイスのマッターホルン周辺の地形図,パリの地図,サウジアラビアやイラン・テヘラン市内の地図。アメリカのニューオリンズの道路地図などである。

(1)授業のはじめ

　 そして授業に入るとまず生徒には,今回の演習は,「新しい地図が,本当に使えるものなのか」を自分自身で検証するのが目的であると告げた。

(２)デジタル地図の意味について

　そして続いて生徒には,ホワイトボードに貼りだした沢山の地図に注目させ,これまで世界各地で作られてきた紙地図が,実用性とデザイン性を融和させ,読み取りやすく,工夫されたものであったことを確認させた。カラフルなスイスやパリの地形図には,実際に感心する生徒もいた。そして最後,沢山ある地図の一つ,国土地理院の「五万分の一地形図」を指し,すでにこの地図は更新を終了していること。現状,日本では「二万五千分の一地形図」はまだ発行されているが,電子地図である「地理院地図」の整備が急ピッチで進められていることを示した。もちろん世界の趨勢としても,紙地図は発行せず,サイトで見られるデジタル地図に移行する流れになってきていることを示した。そして,長く使われてきた味わいのある地図表現が失われることは大変残念なことではあるが, GNSSを活用した高精度の測地術に裏打ちされたデジタル地図は,より正確かつ迅速な更新が可能で,現実の都市計画やハザードマップ作り,災害対応,スマート農業などの産業利用に有用である点を示した。またビックデータの地図化や,様々な地図データを重ねることで,地図の読み取りの幅を広げてくれる点も強調した。

 (３)ワークシートを生徒の机上に配布しておく

　 続いて,生徒には図２のようなワークシートを全員に配布した。生徒には「読み取れた事柄」という項目に個々のWebGISの演習から,どのようなことが読み取れたのかを逐一書き留めるように。また残りの「感想」「まとめ」には,授業が終了したあとで課題として自宅で埋めてくるようにと指示を出した。生徒が自宅に戻って振り返りができるように,そこには,WebGISのQRコードも添付しておいた。

図2　生徒に配布したワークシート

(1)earthの起動

　演習の最初,まず生徒には配布したパワーポイントの「earth」というビックデータマップのサイトをクリックさせ,起動させた。これは東京在住のCameron Beccario氏が膨大な気象関連データをスーパーコンピューターで解析して作成したサイトである。大気の流れが流線アニメで示される初期画面を現れた途端,多くの生徒は画面に釘付けとなった。すぐにフィリピンの東沖合の渦を,マウスで拡大させ,ある生徒を呼名して「この渦は何ですか」と質問した。「台風」です,とほぼ即答だった。

　授業の実施日は9月25日で,その台風は5日後日本列島に強い勢力で上陸し,大きな被害をもたらした台風24号だった。

　　　　　　図３　earth初期画面　　　　　　　　　　　　　　　　　　図４　台風(これは28号)

 (2)高度250hpaで偏西風を読み取らせる(大気の大循環の復習)

　続いて生徒には,画面左下の「earth」の文字をクリックして設定メニューを表示させ,「高度」を250hpaにさせた。これは標高10kmほど,対流圏の上部にあたる。再度「earth」の文字を再度クリックし,非表示とすることで異なる大気の流れが表示された。

　　　図５　earth設定画面 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図６　高層大気(250pha)

　ここでは生徒に,日本上空を蛇行して吹く風と,低緯度地域を吹く東風の名前を考えさせた。これについても,生徒たちはほぼ即答で,偏西風と貿易風と回答できた。むしろ気候の「大気の大循環」で学習した通りの,風の吹き方との違いに「本当はこうなんだ」と感心していた。

(3)海面水温を読み取る(寒流の働きの復習)

　続いて生徒には設定画面の所で,「モード」を海,「動画」を海流,「レイヤー」を海面水温として,南米の付近に画面を合わせ,南米の東岸と西岸の海面水温の差異を読み取らせた。程なくしてある生徒を指すと,「西岸の方が海水温が低い」と答え,さらに「その理由は?」と問うと「寒流のペルー海流の影響」と答えた。そこから「そもそも寒流が気候にどのような影響を及ぼすのか」といった気候で学習した点について授業のおさらいをした。

　図７　南米付近の海面水温

(4)PM2.5を読み取る(環境問題の復習)

　続いて生徒には設定画面で,「モード」を粒状物質,「レイヤー」をPM2.5として,地図のアングルや大きさをマウスで操作させ,値の高い所を見つけさせた。これについては中国東部やインドだけでなく,アラビア半島,アフリカ北部など砂漠地域が比較的高位になっていることに,生徒は驚いていた。日本では偏西風が運んでくる中国のPM2.5が問題になっているが,グローバルスケールでは,砂漠の砂由来のものが実は問題なのだということを生徒たちが自分たちの目で発見した瞬間だった。

　　　　図８　PM2.5の広がり

(1)Flightradar24の起動と航空交通の大観(交通分野の予習)

　次に生徒には配布したパワーポイントの「Flightradar24」というサイトをクリックさせ,起動させた。このサイトは,民間航空機のフライト情報がリアルタイムで追跡できる。GNSSなどを使ったGISの好例として生徒には提示した。生徒にはまず,地図上で小刻みに動く黄色い飛行機の記号が,リアルタイムの民間機であることを示し,そもそも航空機が世界のどのような地域で活発に利用されているのかを,全員に考えさせた。特定の生徒を指すと,「北アメリカ,ヨーロッパ」という声が出て,「あとは?」と聞くと,「アジア」という答えが返ってきた。航空機の登場で,グローバル化が一気に進んだといわれるものの,現実には経済力のある地域に偏った普及をしていることが生徒にはよく理解できたようである。 　　　

　　　図９　Flightradar24の初期画面

(2)旅客者数世界第二位の北京首都国際空港をクローズアップ(交通分野の予習)

　続いて生徒には,空港を示す水色のマーカーを頼りに,北京首都国際空港や羽田空港を探し出し,拡大して見るよう指示を出した。北京首都国際空港は旅客者数では世界第二位である。しかし,昼間の授業の時間帯では旅客者数第一位のアメリカ・アトランタ空港が夜間にあたり航空機の発着が少なかったため,大空港の典型例として選定した。また羽田空港は,国内旅客者数一位の空港として選定した。拡大表示すると,航空機の動きがより滑らかにスピーディになるが,空港内の離陸待ちをしている航空機や,航空機がリアルタイムで発着する瞬間もとらえられ,多くの生徒から,「すごいっ」と声が漏れていた。また羽田に発着する航空機が迂回する変則的なルートをとっていることに気づいた生徒もいて,そこでは横田基地で利用する空域との関係があることを話したりした。

　　図10　北京首都国際空港　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図11　羽田空港

(1)MarineTrafficの起動と水上交通の大観(交通分野の予習)

　1時間目の最後,生徒には配布したパワーポイントの「MarineTraffic」をクリックさせ,そのサイトをPC機に表示させた。

　　　図12 MarineTrafficの初期画面

(2)世界の船舶交通の地域性を読み取らせる(交通分野の予習)

　これはサイトと同名の企業が運営するもので,船舶自動識別装置（AIS:Automatic Identification System) の情報から得られた世界の商船の位置情報や船舶情報をリアルタイムで示すものである。停泊中の船舶は丸,航行している船は矢印で示され,船種ごとに色で区別され,それぞれの船舶の所をクリックすると写真付きの船舶情報が表示される。

　このサイトでは生徒に,上海港とホルムズ海峡,日本の東京港の付近などを拡大させて,どんな船種の船舶が多いのかを調べさせた。上海港はコンテナ取扱量世界一ということもあり,コンテナ船などが多く,ホルムズ海峡は油田地帯に近くタンカーが多いことが具体的に確認させられた。東京港では,海洋上で停泊中の船も多く,「港湾施設に入るための順番待ちをしているのかな」と関心を寄せる生徒もいたようである。

　　　　図13　上海港の船舶　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図14　ホルムズ海峡の船舶

(１)基本設定
　続く２時間目ではまず,「地形図に代わる地理学習の道具」として「地理院地図」が本当に使える道具なのか,自身の目で確かめてみようという前振りで演習を開始した。
この演習にあたってまず私が,生徒にさせたのは,標準(デフォルト)ブラウザをGoogleChromeに設定させることだった。実は,地理院地図を扱う際はこの設定をしておかないとうまく作動しないため,必須の設定である。

(２)地理院地図を起動
続いて生徒には配布したパワーポイントの「地理院地図」をクリックさせ,PC機に表示させた。

　　　図15　地理院地図の初期画面

(3)地理院地図で学校さがしと計測(地形図との比較で,操作の容易さに気づかせる)

　現状,地理院地図は正直,多機能になりすぎたため,授業で取り上げるときは,地理学習で最低限教えておきたい機能を教員自らが「精選」していく必要がある。　

　まずは,地理院地図で「学校さがし」をさせた。マウスで地図の大きさや中心を調整しながら,中央にある中心十字線が,学校の校庭あたりにくるようにしてみようと,生徒に投げかけ作業を始めさせた。これについて生徒は,隣同士協力したり,どちらか早く学校がみつけられるか競争しながら作業をすすめ,意外なほど短時間で間に学校の位置を見つけた。　　
　　

　　図16　学校さがし

　そのあと,1学期に行った「地形図の学習」の中で,定規で長さを測った数値をもとに計算で求めていた距離や,方眼法で求めていた面積が,「画面右上の機能→ツール→計測」のところで実は簡単に実測できるのだとして,実際に学校から郵便局までの距離や,学校の外周を測らせたり,学校の敷地面積を測らせるなどした。

　　　図17　学校周辺の計測

(３)学校周辺の小地形を考えさせる(地形学習の復習)
　続いて学校周辺の小地形の読み取りを行わせたが,地理院地図には紙地図と比べ,地形を可視化するための機能が複数あることを示し,一例としてまずは紙地図と異なり陰影が入った等高線を読み取らせた。そして次は「画面右上の機能→断面図」の所で,断面図を作らせ,さらにその後は「画面左上の情報→起伏を示した地図→色別標高図」で標高ごとに色彩が異なる地図を作らせた。そして最後は,「画面右上の機能→3D」で3D地形図を作らせた。

　　　図18　断面図を作らせる　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図19　色別標高図を作らせる

　最後の3D地形図についてはマウスでアングルを変えたり,高さを強調したり,拡大・縮小することも可能であることを教えてやると,生徒も自分仕様の地図を楽しみながら作っていたようである。こちらから指図しなくても直感的にどんどん操作を進めていける生徒も多かった。こうした多角的な見方を通して,生徒が出したこの地域の小地形についての最終的な答えは「谷底平野」で正解であった。

　　図20　3D地形図を作らせる

　※この3D表示については,色々試しましたが,ブラウザをGoogleChromeにデフォルト設定しないと表示されません。ご注意ください。

(４)学校周辺の土地利用の変化を考えさせる(地域調査への布石)

　※今昔マップによる新旧地形図の比較が無条件に各方面で勧められている実態があるが,実は,前回の連載で取り上げた滋賀県の大部分や,カバーされない範囲が広範囲にわたる。そのため客観的には地理院地図による新旧の空中写真比較のほうがより汎用性が高い。もちろん今昔マップが都市部を中心とした利用では,非常に卓越したWebGISである点は変わりなく,さらに対象範囲の拡大を望みたい。

　続いて生徒には,新旧の空中写真の比較で,今昔の土地利用の変化を読み取らせた。これについては「画面右上の機能→ツール→２画面表示」の所でまず画面を２分割する。そして左面を「左上の情報→空中写真・衛星画像→1979年から1983年(確認できた一番古いもの)」,右面を「左上の情報→空中写真・衛星画像→2007年〜(確認できた一番新しいもの)」で設定させ,今昔の空中写真を並列させ,読み取らせた。これについても生徒は,農地が減り,住宅地が増えたことなどを的確に読み取ることができた。

　　図21　空中写真にみる今昔の土地利用の変化

（５）土地履歴から自然災害リスクを考えさせる(地形学習の復習,地域調査への布石)
最後,生徒には地理院地図の画面を一画面に戻させた上で,「左上の情報→土地の特徴を示した地図→治水地形分類図」で,学校がどのような場所であったのか土地履歴を調べさせた。治水地形分類図を選択したときに表示される小ウィンドウ中の「解説」にある凡例を確認させると,「旧河道」という答えがすぐに返ってきた。それに対しては,「では,学校周辺ではどんな自然災害のリスク」が考えられますか。」という問いをさらに生徒にぶつけると,生徒からはまもなく「洪水」という答えが返ってきた。

　　　　図23　治水地形分類図で土地履歴をみる

　その答えが妥当かどうかという点については,配布したパワーポイントの「重ねるハザードマップ」で,実際の自然災害リスクを調べさせ,「妥当」であることを確認させた。

　　　　図24　「重ねるハザードマップ」で土砂災害リスクをみる　　　　　　　　　　　　　図25　「重ねるハザードマップ」で洪水リスクをみる

　以上が2時間にわたって行った授業実践の概要であるが,１年次に「情報」の授業を経験してるためか,生徒が既知の知識がなくても,意外と要領よく,「新しい地図」を使いこなせていたこと。楽しそうに,演習に取り組めていたことが私の印象である。また２時間の演習の最後,生徒には最初のワークシートを自宅で仕上げてくるようにとの課題を出し,後日提出させたが,そこにも,新しい地図に興味がもてたという生徒のコメントが多かった。
　結論としては,座学も必要であるが,やはりGISの有用性に気づかせたり,その活用技能を生徒に身に付けさせるには,実際にGISに触れさせるのが一番ということである。意外と生徒にGISに対する抵抗はなく,むしろGISに触れさせることでその知的好奇心を高める生徒も多かったようである。