理科の授業で使えるシミュレーター
見えない・時間がかかる・天気に左右される——授業で実験しにくい現象を、ブラウザで動かして確かめられるシミュレーターを、小学校から高校までの単元ごとに集めました。ログインもインストールも不要で、学校のタブレット(iPad・Chromebook など)でそのまま開けます。
- URLを配るだけで、児童・生徒のタブレットでそれぞれ操作できます(ログイン・アプリのインストールは不要です)。
- 電子黒板やプロジェクターに映すときは、ブラウザの全画面表示(F11キー、iPadは共有メニューの「ホーム画面に追加」)が見やすいです。
- 「ライブ」と付くものは、気象庁・国土地理院・海外機関などが公開しているその日の実データで動きます。授業の日の天気や地震をそのまま教材にできます。
- 入力した内容はサーバーに送られず、すべて端末の中で計算されます。
🎒 小学校
3年
太陽の1日の動きと季節(透明半球・南中高度・昼の長さ)
時刻を動かすと、太陽が東から南を通って西へ動き、棒の影が反対側へ動く様子を確かめる。
授業で使う →磁力線シミュレーター
棒磁石のまわりに置いた方位磁針がどちらを向くかを見て、N極とS極のはたらきを確かめる。
授業で使う →4年
星の1日・1年の動き(日周運動・年周運動・季節の星座)
時刻を進めると、星の並び方は変わらずに位置が変わる。東・南・西・北の空で確かめる。
授業で使う →月の満ち欠けの仕組みシミュレーター(月の形と見える時刻・方角)
日付と時刻を動かすと、月の形・見える方角・時刻が変わる。宇宙から見た位置と、地上から見た形を並べて確かめる。
授業で使う →電気回路シミュレーター(直列・並列・オームの法則)
乾電池の数とつなぎ方(直列・並列)で、豆電球の明るさやモーターの回り方がどう変わるか。
授業で使う →状態変化と粒子のシミュレーター(固体・液体・気体)
水を温めたり冷やしたりしたときの、すがたと体積の変わり方を粒のモデルとグラフで。
授業で使う →今日の月(月齢・満ち欠け・次の満月はいつ?)
今日の月の形と見えやすい時間帯を調べてから観察へ。日付を変えると、形が日ごとに変わることも確かめられる。
授業で使う →今夜の星空指数
今夜、星や月が観察できそうかを、雲の量と月の明るさから判定(ライブ)。観察日の判断に。
授業で使う →5年
流れる水の働きシミュレーター(しん食・運ぱん・たい積)
土地の傾きと水の量を変えて、しん食・運ぱん・たい積の様子と、曲がった川の内側・外側の違いを見る。
授業で使う →電流と磁界シミュレーター(電磁石・モーター・発電機)
コイルの巻き数と電流の大きさで、電磁石の強さ(引きつけるクリップの数)が変わる。
授業で使う →振り子の実験シミュレーター(1往復の時間を調べよう)
糸の長さ・おもりの重さ・振れ幅を1つずつ変えて、10往復の時間を測って表にまとめる。
授業で使う →振り子の波
長さが少しずつ違う15個の振り子。長い振り子ほど1往復に時間がかかることが、並んだ動きで分かる。
授業で使う →いまの雨雲マップ
いまの雨雲レーダーで、雲がおおむね西から東へ動くことを確かめる(ライブ)。
授業で使う →今週末、晴れる?
週末の天気を予想してから、予報と見比べる(ライブ)。
授業で使う →6年
人の体のつくりと働き(血液の循環・呼吸・消化)
心臓から全身・肺への血液の流れ、肺での酸素と二酸化炭素の入れかわり、食べ物の消化と吸収を、小6の言葉で。
授業で使う →地層のでき方と柱状図シミュレーター(鍵層・化石・断層・しゅう曲)
れき・砂・泥や火山灰が積み重なって地層ができる様子と、地点ごとの地層の比べ方。
授業で使う →てこのつり合いシミュレーター
左右の目盛りにおもりを置いて、つり合うきまり(おもりの重さ×支点からの距離)を見つける。
授業で使う →月の満ち欠けの仕組みシミュレーター(月の形と見える時刻・方角)
月の輝いている側に太陽がある。太陽と月の位置関係で月の形が変わることを確かめる。
授業で使う →月食・日食シミュレーター(起こるしくみと、毎月は起きない理由)
太陽・地球・月が一直線に並ぶと月食・日食になる。毎月は起きない理由も。
授業で使う →今日の月(月齢・満ち欠け・次の満月はいつ?)
月の形が日によって変わる様子を30日分で確認。太陽との位置関係を考えるきっかけに。
授業で使う →今日のソーラー発電シミュ
光電池(ソーラーパネル)が今日の日差しでどれだけ発電するかを計算(ライブ)。
授業で使う →キツネとウサギ 増減シミュレーター
食べる・食べられるの関係で、生き物の数が増えたり減ったりをくり返す様子。
授業で使う →日本はいまも揺れている
日本では毎日のように地震が起きていることを、直近24時間の実データで確かめる(ライブ)。
授業で使う →🏫 中学校
学年は一般的な配当です。教科書によって前後することがあります。
第1分野(物理・化学)
電流と磁界シミュレーター(電磁石・モーター・発電機)
導線・コイルのまわりの磁界(右ねじの法則)、磁界の中の電流が受ける力とモーター、電磁誘導と発電機。
授業で使う →化学変化と質量シミュレーター(銅・マグネシウムの酸化)
加熱をくり返すと質量が一定になるグラフと、金属と結びつく酸素の質量の比(銅4:1、マグネシウム3:2)。質量保存も原子のモデルで。
授業で使う →凸レンズの像(作図)シミュレーター
物体の位置を動かすと、実像・虚像と大きさが変わる。3本の光で作図を確かめる。
授業で使う →状態変化と粒子のシミュレーター(固体・液体・気体)
温度で粒子の動きと間隔が変わり、状態と体積が変わる。融点・沸点で温度が一定になるグラフも。
授業で使う →電気回路シミュレーター(直列・並列・オームの法則)
抵抗の直列・並列で電流と電圧がどう分かれるか。電圧と電流のグラフでオームの法則を確かめる。
授業で使う →モスキート音テスト
音の高さ=振動数。高い音から聞こえにくくなる「聞こえる範囲」を体験(イヤホン推奨・音量注意)。
授業で使う →波紋シミュレーター
水面をたたくと波が広がり、重なり合う。音も波として伝わることのイメージに。
授業で使う →ドップラー効果シミュレーター
音源が動くと、前の波は詰まり後ろの波は広がる。救急車の音が変わる理由。
授業で使う →拡散シミュレーター
溶けた粒子が水全体に広がり、自然には元に戻らない様子を粒子のモデルで見る。
授業で使う →コーヒーにミルクを落とすと 流体シミュレーター
かき混ぜる・かき混ぜないで、液体の混ざり方がどう変わるか。
授業で使う →電気代計算機
電力(W)×時間で電力量を求め、電気代と結びつける。
授業で使う →磁力線シミュレーター
磁力線の向きと方位磁針の向き。磁石を回すと磁界の向きも回る。
授業で使う →振り子の波
振り子が下で速く上で遅くなる=位置エネルギーと運動エネルギーの移り変わり。
授業で使う →ニュートンのゆりかご
持ち上げた玉の数だけ反対側が跳ねる。衝突で運動が伝わる様子。
授業で使う →LED電球の節約シミュ
白熱電球とLEDで、同じ明るさに必要な電力(エネルギー変換効率)の違いを比べる。
授業で使う →今日のソーラー発電シミュ
太陽光発電の発電量が、天気で大きく変わることを今日の実データで(ライブ)。
授業で使う →第2分野(生物・地学)
地層のでき方と柱状図シミュレーター(鍵層・化石・断層・しゅう曲)
地層のでき方と、ボーリングの柱状図を火山灰の層(鍵層)でつないで、地層の傾きを読み取る。
授業で使う →火山の形と火成岩シミュレーター(マグマのねばりけ・冷え方)
マグマのねばりけで火山の形・噴火のようす・岩石の色が変わる。冷え方で斑状組織・等粒状組織ができる。
授業で使う →人の体のつくりと働き(血液の循環・呼吸・消化)
肺循環・体循環と動脈血・静脈血、肺胞での気体の交換、消化酵素と柔毛での吸収を、中2の言葉で。
授業で使う →前線と天気の変化シミュレーター(寒冷前線・温暖前線)
寒冷前線・温暖前線が通るときの気温・気圧・風向・天気の変化をグラフで記録し、前線の断面と結びつける。
授業で使う →太陽の1日の動きと季節(透明半球・南中高度・昼の長さ)
透明半球に太陽の通り道を描き、季節による南中高度・昼の長さの違いを確かめる(南中高度の式つき)。
授業で使う →星の1日・1年の動き(日周運動・年周運動・季節の星座)
星が1時間に15°動くこと、同じ時刻の星が1か月で約30°西へずれること、季節で見える星座が変わること。
授業で使う →金星の満ち欠けと見え方シミュレーター(明けの明星・よいの明星)
太陽・金星・地球の位置を動かすと、金星の形と見かけの大きさ、明けの明星・よいの明星が変わる。真夜中に見えない理由も。
授業で使う →地震の伝わり方シミュレーター(P波・S波・初期微動継続時間)
P波とS波が広がる様子と、各地の地震計の記録。初期微動継続時間が震源からの距離に比例することを確かめる。
授業で使う →湿度と雲のでき方シミュレーター(飽和水蒸気量・露点)
飽和水蒸気量のグラフ上で空気を冷やすと、露点で水滴ができる。湿度の計算と、雲ができ始める高さ。
授業で使う →遺伝の規則性シミュレーター(メンデルの交配実験)
丸い種子としわの種子のかけ合わせを数千回試すと、孫の代で 3:1 に近づく。
授業で使う →月の満ち欠けの仕組みシミュレーター(月の形と見える時刻・方角)
上弦の月は夕方に南の空、真夜中に西に沈む——宇宙から見た位置と見え方を連動させて確かめる。
授業で使う →月食・日食シミュレーター(起こるしくみと、毎月は起きない理由)
日食・月食が起きる位置関係と、月の通り道の傾き。
授業で使う →日本はいまも揺れている
日本で起きている地震の回数と規模を、直近24時間の実データで(ライブ)。
授業で使う →地球まるごと地震カウンター
世界の地震がプレートの境目に沿って起きていることを、地球全体の実データで(ライブ)。
授業で使う →津波はなぜ岸で高くなる? シミュレーター
沖では低い津波が、浅い岸に近づくと高くなる理由を、水深と海底の傾きを変えて確かめる。
授業で使う →地震でビルはどう揺れる? 共振シミュレーター
建物の高さと揺れの周期が合うと大きく揺れる(共振)。建物の被害の違いを考える。
授業で使う →うちの海抜チェッカー
学校や家の標高(海抜)を国土地理院のデータで調べ、津波・浸水への備えを考える。
授業で使う →反応速度テスト
刺激を受けてから反応するまでの時間を、5回の平均で測る。
授業で使う →脈拍・心拍数 平均チェック
脈拍の測り方と、心臓の拍動の回数を年齢別の目安と比べる。
授業で使う →気圧ジェットコースター指数
これから24時間の気圧の変化を表示(ライブ)。気圧と天気の関係を考える。
授業で使う →洗濯物 乾く時間メーター
気温・湿度・風で、水が蒸発する(乾く)速さがどう変わるか(ライブ)。
授業で使う →今日の雷ゴロゴロ度
大気の不安定さ(CAPE)から、今日の雷・夕立の起こりやすさを判定(ライブ)。
授業で使う →いまの雨雲マップ
いまの雨雲の分布と動きを、天気図と見比べる(ライブ)。
授業で使う →週間予報、どこまで信じる?
週間予報の信頼度(A/B/C)から、天気予報の不確かさを考える(ライブ)。
授業で使う →血液型 遺伝 判定
両親の血液型から、子に現れる可能性のある血液型を判定。遺伝子の組み合わせの考え方に。
授業で使う →進化シミュレーター
食べて増えて少しずつ変わる生き物が、世代を重ねると速さや大きさが変わっていく(自然選択)。
授業で使う →DNA二重らせん
遺伝子の本体であるDNAの二重らせんを立体的に見る。
授業で使う →太陽系シミュレーター
8つの惑星の公転の速さの違い。内側の惑星ほど速く回る。
授業で使う →今日の月(月齢・満ち欠け・次の満月はいつ?)
月齢と月の形(満ち欠け)、次の満月・新月の日付を確認。
授業で使う →昼の長さメーター
昼の長さが季節で変わり、毎日1〜2分ずつ伸び縮みしていることを地域別に(ライブ)。
授業で使う →重力シミュレーター
太陽の重力に引かれて、星が公転したり落ちたりする様子。
授業で使う →キツネとウサギ 増減シミュレーター
食べる・食べられる関係で、生物の数量がつり合いながら増減する様子。
授業で使う →あなたの街、40年でこれだけ暑くなった
自分の街の夏の気温が40年でどれだけ上がったかを実測データで(ライブ)。
授業で使う →2050年の夏、何度になる?
国際的な気候モデルによる、2050年の自分の街の夏の予測(ライブ)。
授業で使う →空気きれいメーター
いまの大気中のPM2.5・黄砂の濃度を確かめる(ライブ)。
授業で使う →技術・家庭(技術分野)
カムとベルト・プーリのシミュレーター(動力伝達の機構)
プーリの直径の比で回転数と速度伝達比が変わる。カムの形で従動節の動き方が変わる(動きのグラフつき)。
授業で使う →歯車シミュレーター
かみ合う歯車の歯数を変えると、回る速さの比(速度伝達比)が変わる。
授業で使う →🎓 高校
物理基礎・物理
電流と磁界シミュレーター(電磁石・モーター・発電機)
電流がつくる磁界、電流が磁界から受ける力、電磁誘導の向きと大きさ。
授業で使う →電気回路シミュレーター(直列・並列・オームの法則)
直列・並列の合成抵抗と、各部分の電流・電圧・電力。
授業で使う →凸レンズの像(作図)シミュレーター
レンズの式 1/a+1/b=1/f と倍率を、物体の位置を動かして確かめる。
授業で使う →波の干渉シミュレーター
2つの波源からの波が重なり、強め合う線と弱め合う線が現れる。波源の間隔を変えて確かめる。
授業で使う →地震でビルはどう揺れる? 共振シミュレーター
建物の固有周期と地震の周期が一致すると揺れが大きくなる(共振)。
授業で使う →ドップラー効果シミュレーター
音源の速さを変えると、前方の波長が短く、後方が長くなる様子。
授業で使う →ダブルスリット実験
粒を1個ずつ撃ち込むと、積み重なって干渉縞になる。ヤングの実験と粒子・波動の二重性。
授業で使う →リサージュ図形
縦横2つの単振動を合成すると、周波数の比と位相差でリサージュ図形ができる。
授業で使う →振り子の波
長さの違う振り子の周期の違い(T=2π√(L/g))が、波やらせんの模様になる。
授業で使う →ニュートンのゆりかご
弾性衝突で運動量と運動エネルギーが玉から玉へ伝わる。
授業で使う →太陽系シミュレーター
太陽からの距離と公転の速さの関係(ケプラーの法則)を見る。
授業で使う →重力シミュレーター
初速の違いで、円・楕円の軌道になったり、落下したり飛び去ったりする。
授業で使う →ISSはいまどこ?
高度約400kmを秒速約8kmで回るISSの位置をライブで(ライブ)。
授業で使う →三体問題シミュレーター
3つの天体が引き合うと、動きが予測できなくなる(三体問題)。
授業で使う →二重振り子(カオス)
ほとんど同じ条件から、数秒でまったく違う動きになる(カオス)。
授業で使う →部屋はなぜ勝手に散らかる? エントロピーシミュレーター
「片付いた状態」は場合の数が少ないので、放っておくと乱雑になる(エントロピーの考え方)。
授業で使う →磁力線シミュレーター
磁力線と方位磁針で、磁界の向きを確かめる。
授業で使う →化学基礎・化学
化学変化と質量シミュレーター(銅・マグネシウムの酸化)
反応する物質の質量の比と、原子の数が変わらないこと(化学反応式の量的関係の入口に)。
授業で使う →拡散シミュレーター
分子の熱運動で、2種類の粒子が混ざり合い元に戻らない様子。
授業で使う →コーヒーにミルクを落とすと 流体シミュレーター
粘り気・拡散のしやすさ・かき混ぜ方で、混ざる速さがどう変わるか。
授業で使う →模様が生まれる(反応拡散)
2種類の物質の反応と拡散だけで、しま模様やまだら模様が自然にできる。
授業で使う →生物基礎・生物
DNA二重らせん
DNAの二重らせん構造を立体的に見る。
授業で使う →感染はこう広がる SIRシミュレーター
感染の広がり方と、ワクチン(免疫を持つ人の割合)で流行の山がどう低くなるか。
授業で使う →キツネとウサギ 増減シミュレーター
被食者と捕食者の個体数が、少し遅れて周期的に増減する。
授業で使う →進化シミュレーター
突然変異と自然選択で、集団の性質が世代を追って変わる。
授業で使う →鳥の群れ(ボイド)
近くの仲間に合わせるだけの単純なルールから、群れの動きが生まれる。
授業で使う →同期現象シミュレーター
ホタルの点滅が、互いに少し影響し合うだけで揃っていく。
授業で使う →模様が生まれる(反応拡散)
生き物の体の模様ができる仕組みの一つとされる反応拡散のパターン。
授業で使う →地学基礎・地学
地層のでき方と柱状図シミュレーター(鍵層・化石・断層・しゅう曲)
地層の重なり方・断層・しゅう曲と、示準化石による地層の年代の比べ方。
授業で使う →火山の形と火成岩シミュレーター(マグマのねばりけ・冷え方)
マグマの性質と火山の形・火成岩の組織の関係。
授業で使う →金星の満ち欠けと見え方シミュレーター(明けの明星・よいの明星)
内惑星の満ち欠け・視直径・最大離角を、実際の日付(国立天文台と照合)で。
授業で使う →地震の伝わり方シミュレーター(P波・S波・初期微動継続時間)
P波・S波の速さと震源距離・初期微動継続時間の関係(大森公式)。
授業で使う →地球まるごと地震カウンター
地球全体の地震の分布から、プレート境界を読み取る(ライブ)。
授業で使う →日本はいまも揺れている
日本付近の地震の発生状況を実データで(ライブ)。
授業で使う →津波はなぜ岸で高くなる? シミュレーター
津波が浅い海で高くなる仕組みを、水深・傾斜を変えて確かめる。
授業で使う →あなたの街、40年でこれだけ暑くなった
自分の街の夏の気温の長期変化を実測データで(ライブ)。
授業で使う →2050年の夏、何度になる?
気候モデルによる将来予測を自分の街で(ライブ)。
授業で使う →気圧ジェットコースター指数
これから24時間の気圧の変化(ライブ)。
授業で使う →今日の潮、いつ満ちる?
今日の満潮・干潮の時刻をエリア別に(ライブ)。
授業で使う →オーロラ予報メーター
いまの地磁気の乱れ(Kp指数)から、オーロラの出やすさを判定(ライブ)。
授業で使う →太陽系シミュレーター
惑星の公転の速さの違いを見る。
授業で使う →銀河衝突シミュレーター
2つの銀河が重力で引き合い、潮汐で星の尾が伸びる様子を早送りで。
授業で使う →ブラックホール 光の曲がり
強い重力で光の進路が曲がる様子(重力レンズ)。
授業で使う →よくある質問
授業で使ってもいいですか?
はい、無料でお使いいただけます。児童・生徒にURLを配る、電子黒板に映すなど、自由にご利用ください。資料に載せる場合は「シミュラボ」とページのURLを書いていただけると助かります。
学校のタブレットで動きますか?
ブラウザだけで動くので、iPad(Safari)・Chromebook(Chrome)・Windowsタブレットで、ログインやアプリのインストールなしで開けます。
入力したデータは送られますか?
いいえ。計算はすべて端末の中で行い、サーバーには送りません。「ライブ」と付くものは、気象庁や国土地理院などが公開しているデータを読み込んで表示します。
単元名はどこから取っていますか?
文部科学省の学習指導要領(小学校・中学校は平成29年告示、高等学校は平成30年告示)の内容の名前に合わせています。学年は一般的な配当で、教科書によって前後することがあります。
単元名の出典
単元名は、文部科学省が公開している学習指導要領の内容の名前に合わせています。
| 資料 | URL |
|---|---|
| 文部科学省「平成29・30・31年改訂学習指導要領(本文、解説)」 | https://www.mext.go.jp/a_menu/shotou/new-cs/1384661.htm |
| 小学校学習指導要領(平成29年告示)本文(理科は第2章第4節) | https://www.mext.go.jp/content/20230120-mxt_kyoiku02-100002604_01.pdf |
| 中学校学習指導要領(平成29年告示)本文(理科/技術・家庭) | https://www.mext.go.jp/content/20230120-mxt_kyoiku02-100002604_02.pdf |
| 高等学校学習指導要領(平成30年告示)本文(理科は第2章第5節) | https://www.mext.go.jp/content/20230120-mxt_kyoiku02-100002604_03.pdf |
「この単元のシミュレーションがほしい」というご要望を受け付けています。先生方の声をもとに増やしていきます。 シミュレーションのリクエスト →