中学受験:春分 夏至 秋分 冬至とは? 3つの視点で攻略できる!

やたら出てくる”春分”や”秋分”… 入試 を攻略するためには3つの視点で理解すべし!

天体分野では “日本のある場所で春分の日に…” といった感じで サラっと春分や秋分という言葉が出てきます(^_^;) 正しく理解していないと、その大問を全て落とすという最悪の事態も… (o_o) 私の息子もつまづいてしまいました…なぜでしょうか?

理由は “四季を3つの視点で捉えていない” からでした∑(゚Д゚) 3つの視点とはいったい何でしょうか? ざっくり言うと… 太陽と地球を遠くから見る視点(遠くから視点)、地球に立って天球を見る視点(天球を見る視点)、日の出や日の入りの時刻を見る視点(時刻の視点)の3つです。

3つの視点で四季をとらえると入試問題でもザクザク解けるようになります…それではご紹介したいと思いますが、”3つの視点” の前に基本事項のオサライからd(^_^o)

 
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まずは4つの日の定義を知る!

日本には四季がある…そもそも四季って何?

これは小学生でも知っている事ですね(^_^;) 日本には 春・夏・秋・冬の4つの季節があります。夏は暑くて…冬は寒い…春と秋はちょうど良い感じですね。そこでお子様に問いかけてみましょう。そもそも四季って何でしょう?

天文学においては…太陽が昇ってから沈むまでの時間が全て暦(こよみ)の定義も気象庁の定義も、知ったこっちゃありません∑(゚Д゚) 昼間の時間が1年で最も長い日からは夏、最も短い日からが冬と決まっています d(^_^o)

春分・夏至・秋分・冬至って何?

天文学では昼間の長さだけが季節を決める要素でしたね。1年の間で最も昼が長くなる日を夏至、最も短くなる日を冬至、昼と夜がちょうど同じ時間になる日を春分や秋分と定義 しています。天文学上はこの夏至から秋分までの間の期間を”夏”といいますd(^_^o)

毎年同じ日付ではないので注意

では… 夏至は何月何日でしょうか? 1年で最も昼間の長い夏至は6月21日だったり6月22日だったりします。それもそのはず…暦は人間が勝手に決めたものですから、天文学の周期と微妙にずれています。春分も夏至も秋分も冬至も毎年日付が変わりますので気をつけましょう!

春分 夏至 秋分 冬至がどんなものであるかという点が分かったところで中学入試の問題を解くために必要な3つの視点でおさえていきましょう(^o^)

 

3つの視点でとらえるとシンプルに理解できる

① 遠くから視点:地軸の傾きで判断

まず最初の視点… 太陽と地球を宇宙のはるか遠くから眺めてみましょう。この場合は “地軸の傾きの方向” で季節を判断できます。 北極が太陽側に傾いていたら…それは夏 です。逆に北極が太陽と反対側に傾いていたら…それは冬ですねd(^_^o)

そして 北極が上に描かれた図の場合…地球は太陽の周りを反時計回りに周回します ので、秋と春も区別できますね!

季節と共に星座が出題される事もよくあります。以下の記事も合わせてどうぞd(^_^o)

参考リンク:星座はどの方角に?テスト用紙の地球に立ったつもりで!

② 天球を見る視点:太陽の動きで判断

2つ目の視点はオナジミの天球を見上げる視点です。太陽の通り道が3本の軌跡となって表現されますので 春分 夏至 秋分 冬至 を見分けられるようにしましょうd(^_^o) 判別は簡単。3本の線の長さを見ればすぐに分かります。軌跡が一番長い=昼が一番長い=夏至の太陽の動き ですね!

この天球においては他にもおさえておきたいことが…。それは影の動きです。影の動きだけでも 春分 夏至 秋分 冬至 を見分けられるようになっておきたい ものです。天球上の太陽の動きさえ分かれば影の動きは何となく想像できます。いくつかの太陽を置いてみましょうd(^_^o)

天球では方角の把握が必須ですが、私の娘は東西南北がアヤフヤでした…(-_-;) そんなお子様には以下の記事もどうぞd(^_^o)

参考リンク:東西南北があやふや…16方位の簡単な覚え方

天球の視点でおさえなくてはならないポイントの最後は南中高度です。北緯35度の東京の場合は以下のようになります。稀に東京じゃない都市(北緯35度でないところ)の問題が出たりします(-_-;) その場合も計算で求めることができますので慌てずに!

基準となる南中高度は 90度ー[観測地の緯度] で求められます。

③ 時刻の視点:日の出の時刻で判断

3つ目の視点は日の出の時刻と日の入りの時刻です。日の出の時刻と日の入りの時刻から 春分 夏至 秋分 冬至 を判断できなくてはなりません。春分と秋分は昼の長さと夜の長さが一緒ですので、日の出から日の入りまでの時間が約12時間の日が春分や秋分と判断できます ね!

えっ…春分や秋分って昼の時間は12時間ピッタリじゃないの? はい…ピッタリじゃなくて12時間10分くらいです(^_^;) その理由はいくつかありますが、一番大きな理由が 日の出の定義 と 日の入りの定義 によるものです。うん…確かに12時間より長くなりますね (^_^;)

 

実際の入試問題で確認してみる

“遠くから視点”を使う問題

まずは2017年の法政大学中学校をベースにした問題からです。”遠くから視点” を基準にして、他の2つの視点との関係が理解できているかを問う典型的な問題ですd(^_^o) まずは問題から!

(1)は ”遠くから視点” で見れば一瞬で分かりますね。夏至を求められているので 北極が太陽側に傾いているものを選びましょう。北極が太陽側に傾いているので北半球では昼間が長くなるからですねd(^_^o) 答えはBです。

(2)は取れなくてはいけない問題です(^_^;) 例えば夏至であれば6月21日付近の選択肢を選べば良いですね。春分であれば3月21日付近、秋分であれば9月22日付近、冬至であれば12月21日付近です_φ(・_・

(3)は3つの視点がちゃんとつながっていないと解けません∑(゚Д゚) 南中高度が最も低いのは冬至 ですから、”遠くから視点” であれば北極が太陽と反対側に傾いているものを選べばよいですね。答えはDです。

(4)も”遠くから視点”で秋分 夏至 秋分 冬至を理解していれば難なく解けます。昼の時間と夜の時間が同じになる春分と秋分を境にして…夏至側は昼の方が長く 冬至側は昼の方が短い ですね。答えはCからAの区間となります。

“天球を見る視点”を使う問題

次は桜蔭中学校の入試問題です。この問題は”天球を見る視点”をしっかりおさえていないと解けない問題となります。影の動きや南中高度まで…おさえていないと解けないですね。まずは問題から。

問1は、春分の影の動きを一度でも思考したことがあれば楽勝ですねd(^_^o) 春分の太陽は日の出から日の入りまでずっと天球の南側を通りますので、かげは北側ににできます_φ(・_・ 最もかげが短くなるのは当然、南中の時です。問1は北です。

問2は南中高度が必要です。北緯35度の東京ですから 南中高度の基準は55度 です。問題の日付は ”春分の日”と書かれていますので基準の南中高度がそのまま使えますね。となると かげは5cmと10cmの間に位置します ねd(^_^o)したがって答えはBとなります

問3も春分の日の太陽の動きを知っていれば楽勝です。南中するまでの午前中は西側に影ができ、南中時は真北に、南中後の午後は東側に影ができます。したがって答えは アの午前8時 になりますねd(^_^o)

問4の影は南側にはみ出ています。南側に影がはみ出るのは選択肢の中では夏至だけですね。よって答えは アの夏至 になります。春分も秋分も冬至も…影は基本的に北側だけに現れます。南側に影がはみ出るのは夏至に近い夏だけですねd(^_^o)

“時刻の視点”を使う問題

最後は2018年の11月に実施された四谷大塚の公開模試をベースにして筆者がアレンジした問題です。まさに”時刻の視点”を理解しているかを試される問題となります。ちょっと数字がズラっとあるので敬遠してしまいますが落ち着いて計算を!

何はともあれ春分 夏至 秋分 冬至がどの日であるかを特定するために、21日付近の日の出から日の入りまでの時間を計算 しましょう!春分と秋分は12時間10分くらい。夏至は14時間半くらい、冬至は9時間45分くらいになるはずですねd(^_^o)

でもこのままだと、春分と秋分の区別がつきませんね…∑(゚Д゚) 月末になるにつれて昼の時間が長くなっていれば春分、昼の時間が短くなっていれば秋分だと判断 できます。したがって 答えは(え)(あ)(う)(い)です ねd(^_^o)

まとめ

理科の天体分野でサラッと使われる春分 夏至 秋分 冬至… 正しく理解していないとその大問か全滅するという最悪の事態にもなりかねません。そのためにも天体分野の基本となる4つの特別な日をおさえましょう。

私の息子もどうもアヤフヤだったのですが、これらの日を単発で覚えるのではなく、視点を3つに分けて捉えることで、一気に理解が進み、入試問題もザクザク解けるようになりました。ぜひお試し下さい!

 

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