〔動く教材〕〔シミュレーション〕太陽と地球と月の動きVer.１ 中学校理科 高校地学

ひと月ほどかかりましたが、やっとできました。「太陽と地球と月の動き」というこれらの太陽系での配置と動きと見え方を学習するものです。中学校理科で学習するんですが、記憶にありますか。ぜひ次の説明を聞きながら思い出してもらうと嬉しいです。最後にネットにアップしたものをお知らせしますので、実際に使ってみてください。

　では早速説明します。見出しの画像を見てもらうと、２つの画面から構成されています。左が図１「太陽系を北の方向から見たもの」です。太陽が中心にあり、その周りを地球が半時計方向に回ります（地球の公転）。地球は地軸が23.4度傾いて回っています（地球の自転）。ちょっと見難いですが地球の中心よりちょっと右にずれたところの黒い点がその地軸です。その地軸の右側に赤い点がありますが、そこが地球北半球の観察者（私）のいる場所です。地球の自転は赤い点が黒い点を中心に反時計方向に回ることでわかります。その地球を月が半時計方向に回ります（月の公転）。起動したときには、いつもこの位置からスタートします。地球が冬至の方向にありますから冬至（１２月２０日ごろ）です。赤い点が太陽と反対側にありますから真夜中の０時です。月も地球から見て太陽の反対側にあります。この時の月は「満ち欠けはどうかな？どこに見えるかな？見えないかな？」など〔学習〕しますというより、これを使って〔研究〕できます。

　右の図２は地球上の赤い点にいる観察者（私）が見る東南西の方向です。昼夜で色が変わります。太陽と満ち欠けする月を見ることができます。

※　地球の地軸の歳差運動については対応しておりません。それは約25772年に時計方向に１回転しますからその分季節がズレてくるというわけです。図1では冬至春分夏至秋分が時計方向に回転するということになります。その大きさをこのプログラミングで計測して見みると、1年に約20分ほどになります。この分だけ季節が早く訪れます。

　詳細に説明したのが次の図です。


　このプログラミングの最大の特徴が３つあります。
１　図１と図２が完全に連動しています。「図１がこういう配置だから、観察者には図２のように見える。」と理解が進む第一歩となります。
２　画面の上のほうには時間と公転自転の詳細なデータがわかります。
３　時間を操作できます。早く進めたり、止めたり、逆進させたり　できます。上のデータ欄を見ながら時間をコントロールして仕組みを考えることができます。

　いかがですか、どんなプログラムかわかっていただけたでしょうか。　太陽・地球・月　の動きをこのようなシミュレーションで解明していくためのものです。動きを見ているだけでも楽しいですから〔千倍〕〔一万〕〔十万〕・・〔千万〕のボタンを押してみてください。

　昼の画面です。

　図２の西の空に太陽がありますが、太陽が出ているときが「昼」ですね。何時ごろかな？　そのときの図１はこんな感じです。図１の配置を見ただけで図２の太陽の位置、時間などが判るようになれば「理解できた」ということになります。

　夜の画像です。

　図２では西の空に三日月が見えています。このときの図１はこんな位置関係にあります。図１がどうなっていると夜なのかわかりますか？　三日月が見える理由は?　太陽と地球と月の位置からわかリますね。そんなことを言われても、う〜ん、判りません。　ヒントは「赤い点の位置」です。ちょっと見にくいですから拡大して見てください。

　〔位置表示〕のボタンを押したときの画面です。

　画面には月しか見えていませんが、太陽はどこにあるんでしょう。図１にはちゃんとありますね。太陽は見えないところにあります。それを「ここ」と示してくれるのがこの機能です。地面の下に白い点がありますが、ここが太陽の位置です。つまり地球の裏側にあるので見えないんです。〔画面表示ボタン〕はこんな機能です。同じように見えない月の位置も「黄色い点」で現します。地球の裏側にあるときと、昼明るくて見えない空の月です。

　〔補助線〕を押したときの画面です。

　図１の赤い点に茶色い線と黄色い線が現れました。これはどんな意味の補助線でしょうか？ヒントは図２と比較してください。共通点が見えてきませんか！
　実際の画面はシミュレーションですから、遅く早く停止して観察できます。こんな機能です。

　最後に、この図１で実際と違う部分があります。それは太陽・地球・月の大きさと互いの距離についてです。正しい情報を次の図で示します。

　まず大きさです。太陽の直径は地球の直径の約１００倍です。月の直径は地球の直径の４分の１です。月の直径を１とすると地球は４、太陽は４００です。
　次に互いの距離です。日食ではちょうど太陽と月が重なって見えます。このことから地球からの見かけの大きさは同じというわけです。月の４００倍の太陽が同じ大きさに見えるということは、地球から月までの距離を１とすると、地球から太陽までの距離は４００ということになります。

　実際に使ってみませんか。これまでの説明が実感できます。もし理科の先生がいたら教えてください。授業で使ってもらったら嬉しいです。興味のある人だったら小学生高学年から大人まで楽しめると思います。
　次の《太陽と地球と月の動き》をタップすると使えます。（私の「開かれた学校HP」へ飛びます。）
　パソコンとタブレットでの使用を推奨しますが、スマホでも十分楽しめます。

《太陽と地球と月の動き》

自己研鑽のためにChatGPT講座を受講しました。

　先月（8月）の２７日19:00～21:00 に当市の公民館講座に行ってきました。受講料は５００円です。講座名は「上手にリクエストChatGPT講座」というものです。講師はパソコン教室の先生です。日頃から生成AIをどう仕事につかえるかを仲間（会員）を募って研究されているということでした。
　本日はその初級の初級、初めて使う人に向けての講座でした。私自身は、初めてChatGPTがメディアで紹介されたとき使ってみましたが、チョットかじって「すごいな～プログラムを作ってくれるんだ」と驚いたのですが、私の質問に対して「こうすれば作れますよ！」と部分的なプログラムを提供してくれました。しかし、それをどう活用すればよいかわからずそれまででした。
　今回の講座の資料の表紙です。

　２時間で学んだ内容です。

　これらの内容はChatGPTを使えるようになって
・「生成AIとは何ですか。」
・「あなたに手伝いをお願いするときの注意点を教えてください。」
・「あなたはどんなことができますか。」
　などと聞くとChatGPT自身が教えてくれます。

　生成AIはChatGPTだけではなくて他にもいっぱいありそうでした。

　生成AIというと、鉄腕アトムのような知能と感情を併せ持つ存在のように思いがちですが、実は「事前に質問されそうな内容をいっぱい集めて学んでいて、それをストックしていて、質問に合わせてそこから引き出してくるそうです。それで不足するものをネットから探し出して提供する」という仕組みだそうです。生成AIの種類によりますが、その出典を照会してくれるものもあります。それにしてもチャット〇〇〇というくらいですから、私たち人間と話をしながら作業をしてくれる存在には驚かされます。
　実際に使ってみました。読者の皆さんも一緒にできるようパソコンでの一歩一歩を紹介していきます。スマホの場合も画面は違いますが、同じ手順ですのでご一緒にやってみてください。
　検索画面で「chatGPT」と入力して検索してください。するとこんな画面が表示されます。

　ChatGPT-OpenAI　というのが一番上に表示されます。これをクリックすると、

　このようなChatGPIの画面になります。中央下の黒くなっている〔Start now〕をクリックします。すると、

　ChatGPTの入力画面「ChatGPTにメッセージを送信する」になります。この入力する言葉を「プロンプト」というそうです。
　ではさっそくプロンプトを入力してみましょう。

　ちょっと文字が細くて見えにくいですが、「熊本城を背景に武者姿の日本犬を描いてください。」と入力しました。入力欄の右の↑を押すと１０秒ほどして

　こんな絵を描いてくれました。こんなことができるんです。「秋田犬」というところを「日本犬」と書いてしまいました。しかしその辺にいるような犬が甲冑を着て兜をかぶっていて、背景は黒ずくめの城が描かれています。私の想像した絵に近いものが描かれていました。凄いです。

　絵を描かせるとき固有名詞を入力すると、誰かの著作物を使わざるをえなくなりますので、それを避けていると理解しました。ここのように「熊本城」を描けというと一般的な「城」を代用しているのでしょう。
　他にも、私の今の仕事であるJavascriptプログラミングについて聞いてみました。
　「Javascriptプログラミングで、アナログストップウォッチを作ってください。」と入力しました。↑を押すと、これも１０秒ほどでJavascriptプログラムが表示されました。それをコピーして動かしてみると

　こんな望みどおりのアナログストップウォッチができました。プログラムを詳しく見ると私の知らない関数がいっぱい使ってあって短くすっきりとしたプログラムです。勉強になります。更に「１００分の１秒まで測れるようにしてください。」と入力すると１秒で一回転する１００分の１秒針が加わったプログラムを示してくれました。

　また、私の活動を仲間内の新聞に掲載したいと依頼を受けていますが、その原稿を校正してもらいました。やり方は入力欄の左に〔添付〕のクリップマークがありますね。それをクリックしてマイクロソフトのメモ帳で作った原稿のテキストファイルを選んで添付します。そして「この添付ファイルは新聞に掲載する原稿です。この校正をしてください。」と入力しました。すると誤字脱字送り仮名の訂正、言葉の足らないところの付け加えなど校正された文章が出力されました。

　講座参加者の中にはスマホだけの人もいましたので、私もスマホでやってみました。次の写真はストアからダウンロードした生成AIのアプリです。全部無料のアプリです。

　まず左から ChatGPT/Gemini/リートン/ChatOn AI です。生成AIの種類によって、ログインの必要のないものやログインを要求してくるものがありますが、特段違いはないようです。ログインしたからと言って有料になることはありませんでした。但し、「無料体験版を使ってみませんか。」とたびたび表示されるものもあります。これは「有料版の最初の一か月は無料です。」というものです。私もうっかり押そうとしたときがありました。周りをよく見ると「有料版・・・一か月・・・無料・・後・・月３０００円・・・」という記述がありました。有料版は月３０００円程度だそうです。いっぱい使いたい人はこれでもいいようですが、私の場合、制限のある無料版でも特段困らないようです。制限としては画像数や文字数に制限があるようです。制限が来てしまったら「他の生成AIを使う」で対応できるところもあります。

　最後にCopilotについてです。


　パソコンでマイクロソフトの検索サイトを使っています。つまりマイクロソフトのプラウザです。その画面の右上か右下に、このロゴがありました。「これは生成ＡＩだ！」と気づきました。検索し表示させなくてもこのCopilotの生成ＡＩはこのロゴをクリックするだけで使えるのです。さっそくクリックしてみました。これまで紹介してきた同じことをすることができました。

　ということでスマホにもストアからこのアプリもダウンロードしました。ログインしたものはパソコンとスマホが連携されています。
　
　これからどう活用していけるか楽しみです。
　講座では、「仕事の有能な文句を言わない助手です。」ということでした。

　また、AIに仕事が取って替わられるというのもありかもしれませんね。これについては、AIを助手として使う人はどんどん仕事が今以上にできますが、使わない人は〝仕事が無くなる〟のではないかということでした。

　最後に〔間違い〕を一つ見つけました。「私はマラソン大会で１２３位の人を１人追い越しました。私は何位になりましたか。」と入力すると「あなたは１２３位の人を追い越したので１２２位になります。」と答えてくれました。更に「１２３位と１２４位が入れ替わったので、私は１２３位ではないですか。」と入力すると、返答は「マラソンの順位はそんな単純な問題ではありません・・・・・・・」という長い長い文章で１２２位となることを説明してきます。このようなチャットが１０回以上続いたあと、「こんな単純な間違いをしてしまいました。すみませんでした。」と正直に謝ってきました。これも面白い出来事でした。こんなAIの間違いをハルシネーション（幻覚）というそうです。堂々と間違いを主張してきます。このような間違いは意外と多いようですから気を付けて利用する必要があるようです。

　それでも凄いものができました。これからの世界が変わっていきますね。楽しみが増えました。ChatGPTを使うと自分にできることが益々増えてくるのが嬉しいです。

　再びプログラミングのことですが、プログラミングの基本的なところがわかっていなければ、質問も返答の理解もできません。自分で〝できる〟ところまでは学習が必要です。その後、ChatGPTで飛躍的な成長のための学習ができるということになりそうです。プログラミングだけでなくすべての分野においてもいえることでしょう。

　最後まで読んでいただきありがとうございました。

　使ってみての体験談等ありましたらコメントください。よろしくお願いします。