出200 覆150
7． 弓1用文献
1）文部省 平成元年3月 中学校 学習指導要領
2）文部省 平成10年12月 中学校 学習指導要領 3）松尾 勉：化学教育、32、430（1984）
4）水の分析 一第4版一日本分析化学会 北海道支部編 P134（化学同人）
5）水の分析 一遇4版一日本分析化学会 北海道：支部編 P135（化学同人）
6）増訂 化学実験事典 赤堀四郎 木村健二郎 監修 P456（講談社）
7）pHの理論と測定 分析ライブラリー11 日本分析化学会編P67（化学
同人）
8）小・中・高校及び大学の被服管理領域指導のための教材開発に関する基礎 的・応用的研究 研究代表者 杉原黎子 ：P78（1999）
9）分析化学便覧 日本分析化学会編 改訂三座 P56 （丸善）
10）新実験化学講座9 分析化学［1］ 日本化学会編 P57（丸善）
lD図解とフローチャートによる定量分析 浅困 誠一共編 P141（技報堂
出版株式会社）
12）増訂 化学実験事典 赤堀四郎 木村健二郎 監修 P361（講談社）
13）水の分析 一途4版一日本分析化学会 北海道支部編 P185 （化学同人）
14）水の分析 一睡4三一日本分析化学会 北海道支部編 P151 （化学同人）
15）分析化学便覧 日本分析化学会編 改訂三座 P180 （丸善）
16）化学事典 普及版 志田正二ほか P483 （森北出版）
17）水の分析 一第4版一日本分析化学会 北海道支部編 P257（化学同人）
18）日本薬局方解説書 第十二改正 1991学生版 PB−257 （廣川書店）
19）水の分析 一第4版一日本分析化学会 北海道支部編 P269（化学同人）
20）水の分析 一第4版一日本分析化学会 北海道支部編 P232（化学同人）
21）科学教育研究 簡易導電率計の科学教育環境分野への応用 所 康子他
Vol．17 No．1（1993）
．70一
■． 序論
まずはじめに、理科実験用教材に求められる必要条件とは何かということを 考えると、観察・実験の充実を蟹指した教材開発1）の中で山下伸典は、次のよ
うに述べている。
自然の事物・現象についての基礎知識・理解に寄与するものでなければなら ないのはもちろんであるが、さらに科学的概念相互の関連づけ、日常生活への 応用性などにも十分考慮されなければならないと考える。また、児童・生徒の 発達段階に応じて使用可能であること、理科教科内の他の分野にも使用可能で あること、自然科学を基礎とする他教科との連携を可能とすること、日常生活 への応用が期待できることなどを付加して、教材の必要条件と考える。
これらの条件の基に開発された教材は、児童・生徒の先行経験が単に一教科
（科目）に生かされるだけでなく、他教科（科目）あるいは日常生活にも生か されることが期待できる。またその結果として、自然科学を総合的・複合的な 立場より理解し、探求する能力の育成と概念の構造化の構築にも役立つと思わ れる。以上のことより、ここでは、次の①〜⑨のような観点から自作の簡易比 痴夢（兼比色計）の理科実験用教材としての問題点を明らかにすると同時に、
授業の中で実際に児童・生徒に使用させ、それを基により幅広く活用できるた めの検討を行った。
①自然の事物・現象についての基礎知識・理解に寄与する。
②科学的概念相互の関連付けへの配慮がある。
③児童・生徒の発達段階に応じた使用が可能である。
④理科教科内の他の分野（科目）にも使用できる。
⑤自然科学を基礎とする他教科との連携を可能にする。
⑥日常生活への応用が期待できる。
⑦原理が簡単である。
⑧身近で安価な素材を利用している。
⑨測定精度が高い。
また今回は、一人に一つずつ簡易比濁計（兼比色計）を与え、個人別実験と いう形態をとった。個人別実験については、その学習効果は、すでにいくつか
報告されている2）3）。
一71一
2．簡易比濁計（兼比色計）による授業実践
2−1 福岡市立S小学校
1．授業計画授業実践は、1999年2月15日（月）に第4学年の1クラス（34名）
を対象に行った（授業者：山下浩之教諭）。授業は、「総合学習」として、2 時間指導計画として行った。
2．実験の操作
授業の第1次（1時間）では、実際に装置を使用しながら、教材の原理の理 解と実験操作に慣れるための活動を行った。（表5）
教材の原理については、理科の教科書ですでに「光電池への日光の当たり方 とモーターの回り方との関係から、光の強さと取り出せる電流との関係を調べ る。」ということを学習しているので、その応用として光電池を検出器として 使用し、その起電圧が光の強さに関係することにより、濁度の検量線の作成を
行った。
第2次（1時間）では、作成した濁度の検量線から各々が持ってきた試料に ついて濁度の測定を行った（表6）。また、4年2組の「川」の学習とも絡め て、近くを流れる室見川の水（上流・中流・下流）を提供し、測定試料の1っ
に加えた。
表5．第1次の展開
学習活動と内容○課題をつかむ。
○実験方法についての確認。
教師の支援
○光電池の既習内容：について復習し、光工率ル ギーを光電池で電気エネルギーに変換できるこ
とを確認する。
○装置の説明と使用方法を説明する。光の強さ が変化すれば、起電圧が変化することを知る。
○濁度1000度のカオリン懸濁液を希釈して
各濃度の懸濁液の作り方を説明する。
一72一
○簡易比濁計と試験管によ る実験
○データの整理
○実験結果のまとめ
○濁度の標準液として6本の試験管に用意し、
起電圧を測定する。（0〜250、0〜500、0〜董000）
の3種類の中から各自が選択する。
○プロットの仕方、グラフの描き方を知る。
○濁りと起電圧の関係は、濁りが大きくなるほ ど電圧は下がり、小さくなるほど上がる。しか もその下がり方は、直線的である。
表6．第2次の展開
学習活動と内容○課題の確認
○実験方法について確認す
る。
○各自持ち寄った試料液で
濁度を計測する。
○実験結果のまとめ
○今日の学習の結論
○日常生活への応用
教師の支援
○持ってきた試料の濁度がどの程度かグラフか ら調べることを確認する。
○各自が持ってきた試料液がどの程度の濁度を 示すか、試験管の中に入れ起電圧を測定し調べ
る。
○濁りどの変化が、起電圧の変化として表れる
ことを知る。
○光の強さと光電池の起電圧には、一定の決ま りがある。濁りが大きくなるほど、光は通りに くくなり、光電池の起電圧は小さくなる。
○起電圧を測定することにより、濁度が分かる。
○本教材の応用の可能性を示す。
一73一
2−2 八尾市立Y中学校
1．授業計画授業実践は、1999年2月22日（月）に、第3学年の1クラス（男子1
7名、女子17名、計34名）を対象に行ったく授業者：松浦毅司教諭）。授業は、「総合学習」として2時間の指導計画として行った。
2．実験の操作
授業の第1次（1時間）では、実際に装置を使用しながら、教材の原理の理 解と実験操作に慣れるための活動を濁度の測定を通して行った（表7）。
第2次（1時間）では、水中に含まれているカルシウムイオンと塩化物イオ ンの定量をラウリン酸ナトリウムと硝酸銀を用いて行った（表8）。
表7．第1次の展開
学習活動
○課題をつかむ
○実験方法について確かめ
る。
○濁度と起電圧の実験
○実験結果のまとめ
○次の時間の内容説明
教師の支援
○実験に必要な基本事項の確認
○光電池の既習内容について復習し、光エネル ギーを光電池で電気エネルギーに変換できるこ
とを再確認する。
○装置の説明と使用方法を説明する。
○光の強さが変化すれば、起電圧が変化するこ
との確認。
○濁度1000度（カオリン）の標準液を希釈 して、濁度100度〜500度の液を作る。
○各濃度の起電圧を測定し、グラフ用紙にプロ
ットする。
○濁度の変化が、起電圧の変化として表れるこ
とを知る（比例関係）。
○沈殿反応の概略と測定原理を想像させる。
陶74．
表8．第2次の展開
学習活動
○課題をつかむ。
○実験方法について
○カルシウムイオンの定量 実験
○カルシウムイオンの定量 のまとめ
○塩化物イオンの定量
○塩化物イオンの定量のま とめ
○今日の授業の結果
教師の支援
○光電池の起電圧が試験管内の濁りに関係し、
高濃度の場合には起電圧が小さくなることを再
確認する。
○各濃度の塩化カルシウム水溶液を提示し、過 剰のラウリン酸ナトリウム水溶液を滴下すると 沈殿が生じることを確認する。
○沈殿量と濃度との関係、沈殿量と起電圧の関 係に気付かせる。
○カルシウムイオン濃i度が0、20，40pp
mの塩化カルシウム水溶液にラウリン酸ナトリウム水溶液を加えた系の起電圧を測定する。
○手持ちの試料水に、ラウリン酸ナトリウム水 溶液を加えた系の起電圧測定。
○実験結果（起電圧の値と濃度）をグラフ用紙 にプロットし、手持ち試料水のカルシウムイオ ン濃度を読みとる。
○塩化物イオン濃度が0、10、20ppmの
塩化カルシウム水溶液に硝酸銀水溶液を加えた 系の起電圧測定。
手持ちの試料水に、硝酸銀水溶液を加えた系の
起電圧測定。
○実験結果（起電圧の値と濃度）をグラフ用紙 にプロットし、手持ち試料水の塩化物イオン濃 度を読みとる。
○光の強さと光電池の起電圧には一定の決まり
がある。
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