離島の小学校における理科授業の実践

実践報告

離島の小学校における理科授業の実践

−壱岐市立志原小学校での「ものが水に溶ける現象」の授業−

星野由雅 （長崎大学教育学部数理情報講座化学）

要旨

離島の小学校での理科授業実践として，壱岐市立志原小学校で5年生と6年生を 対象としたAB方式の複式授業，「ものが水に溶ける現象」の授業を行った。もの が水に溶ける現象を理解するための粒子概念を形成でき，さらにものが水に溶け る際にはエネルギーの出入りを伴っていることを認識できる計4つの実験を行っ た。実験1は，市販のアメを水に浸してシュリーレン現象を観測し， ものが水に 溶ける現象 の可視化をねらったもの，実験2は，デンプン水溶液と食塩水にレ ーザー光を照射して，チンダル現象の観測の有無から溶液中に粒子の存在を認識 させるもの，実験3は，ポリビニルアルコール製のビーズを用いて立方体の結晶 モデルを作製し，それをエタノール中でばらばらにすることにより，溶液中では 粒子がばらばらに存在していることを認識させるもの，実験4は，塩化カルシウ ムと硝酸カリウムを水に溶かすと熱としてエネルギーの出入りがあることを体感 させるものである。これらの実験を行うための準備や用いた資料，授業手順など を述べた。

1．はじめに

長崎県は，その地理的環境から離島を多く抱え，複式授業など都市部とは異 なる授業形態を余儀なくされる場合もある。小学校の理科の授業では，2年間 をかけて2学年の教科内容を異なる学年の児童が一緒に学ぶAB方式が取ら れることが多い。今回，長崎県教育委員会からの依頼により，理科支援員等配 置事業にかかる特別講師として平成19年11月6日（火），壱岐市立志原（し わら）小学校の5年生10名，6年生7名の計17名に対する授業を行った。

期せずしてAB方式の複式授業の形態で行ったので，その実践報告を行う。

小学校の子どもたちは日常生活の中で，ものが水に溶ける現象，例えば砂糖や 塩が水に溶ける現象などを体験している。また，子どもたちの中には，ものを水 に多量に溶かすには，水を温めればよいことを経験的に知っているものもいる。

しかし，水を温めれば溶解する量がすべての物質で増すわけではない。この現象 を理解するには，ものが水に溶ける際にはエネルギーの出入りがあり，さらに 乱 雑さ（エントロピー） の増減が関わっていることを知る必要がある。しかし，こ れらの概念を，子どもたちが小学校段階で理解するには，無理がある。ただ，子

どもたちが，将来，中学校，高等学校，あるいは大学に進んだ際，各課程で， も のが水に溶ける現象 を的確に理解するために，小学校段階で，それらの概念を

ー189−

理 解 す る 助 け と な る ， 粒 子 概 念 " を あ る 程 度 獲 得 し て お く こ と は 意 義 が あ るo ま た ， 子 ど も た ち の 中 に は ， も の を 水 に 溶 か し た 際 に 温 か く な る も の や 冷 た く な る も の が あ る こ と も 経 験 し た も の が お り ， も の が 水 に 溶 け る 際 に は エ ネ ル ギ ー の 出 入 り が 伴 う こ と を 小 学 校 段 階 で 明 示 し て お く こ と は ， そ の 後 の 発 達 段 階 に 応 じ た 学 習 を ス ム ー ズ に 理 解 す る 上 で 意 義 が あ る と 考 え るo

そ こ で ， 今 回 の 授 業 で は い く つ か の 実 験 を 通 し て ， 子 ど も た ち が お ぼ ろ げ な が ら で も 粒 子 概 念 を 獲 得 し ， ま た 物 理 ・ 化 学 現 象 に は ， エ ネ ル ギ ー が 関 わ っ て い る こ と を 認 識 で き る こ と を 目 指 し たO

尚 ， 本 稿 で は 主 に 著 者 が 行 っ た 授 業 内 容 を 報 告 す る こ と を 目 的 と し ， 児 童 の 反 応 に つ い て は ， 最 小 限 に 止 め ， そ の 詳 細 は 次 稿 に ゆ ず る こ と と す る 。 ま た ， 今 回 の よ う な 離 島 で の 理 科 の 出 前 授 業 で は ， 現 地 校 で 器 具 等 を 利 用 さ せ て も ら う こ と も あ り ， ノ ウ ハ ウ 蓄 積 の 観 点 か ら 授 業 内 容 だ け で な く ， 打 合 せ お よ び 準 備 の 過 程 に つ い て も 記 録 を 残 し て お く こ と が 重 要 で あ る と 考 え た の で ， そ の こ と に つ い て も 触 れ て お く o

2.

授 業 打 合 せ お よ び 準 備

今 後 の 参 考 の た め に 簡 単 に 時 系 列 で 特 別 講 師 と し て の 授 業 要 請 か ら 打 合 せ お よ び準備について紹介する。

‑平成

1 9

年

8月 中 旬 :

長 崎 県 教 育 委 員 会 か ら 特 別 講 師 と し て

1 1

月

6

日 に 壱 岐 市 立 志 原 小 学 校 で の 授 業 要 請 が あ っ た 。 数 日 後 ， 著 者 の ス ケ ジ ュ ー ル 調 整 が 上 手 く 行 き ， 授 業 実 施 が 可 能になった旨を県教委に連絡した。

‑平成

1 9

年

9月 中 旬 :

県 教 委 か ら 正 式 に 特 別 講 師 と し て 派 遣 決 定 通 知 書 (9月

14日付け)が届いた。

志 原 小 学 校 へ 連 絡 を 行 い ， 時 間 帯 と 対 象 学 年 ， 人 数 を 問 い 合 わ せ た 口

‑平成

1 9

年

10

月

4

日:

志 原 小 学 校 の 理 科 専 科 の 教 諭 よ り ， 時 間 帯 ， 対 象 学 年 ， 人 数 に つ い て 連 絡 を い た だ い たD

‑平成

1 9

年

1 0

月

14

日 :

志 原 小 学 校 の 理 科 専 科 の 教 諭 に 授 業 で の 実 験 内 容 と 使 用 す る 器 具 ・ 材 料 な ど を 電 子 メ ー ル で 知 ら せ た 口 そ の 中 に は ， こ ち ら で 準 備 で き る も の と 志 原 小 学 校 で 準 備 し て い た だ き た い も の を 明 示 し て お い たD 教 諭 か ら は ， 折 り 返 し 小 学 校 で 準 備 で きる も の の 器 具 等 の連 絡 を い ただ いた。

‑平成

1 9

年

1 1

月

2

日:

志 原 小 学 校 宛 に ， 実 験 器 具 と 材 料 を

1 1

月

5日 の 午 前 中 ま で に 到 着 す る よ う 宅

配便で送付した。

‑平成

1 9

年

1 1

月

5

日:

夕 方 に 志 原 小 学 校 へ 到 着 。 理 科 専 科 の 教 諭 と 共 にj 授 業 の 進 め 方 お よ び 実 験 内

容 の 打 合 せ と 器 具 ・ 材 料 の 準 備 を 行 っ た⁰

・平成

1 9年 1 1

月

6

日:

9

時

35

分から授業実施。当初，

1 1

時

25

分 ま で の 予 定 で あ っ た が ， 実 験 が 長引し、たため

1 2時 1 5分 ま で 時 間 を 延 長 し て い た だ い た

o

3. 授 業 内 容

次 に ， 実 際 に 行 っ た 授 業 内 容 に つ い て 報 告 す る^o 授 業 で は

5， 6年 生 が 混 合

して

6

班 に 分 か れ て 実 験 を 行 っ た^o授 業 で 使 用 し た

P o w e r P o i n t @

の ス ラ イ ド を 資 料

1に，ワークシートを資料 2に示す。ワークシートは，児童一人ひとりに配布し，

実 験 ご と に 記 入 し て も ら っ た^o

ま ず ， 理 科 専 科 の 教 諭 か ら 著 者 の 紹 介 を い た だ い た 後 ， 自 己 紹 介 を 行 っ た 。 そ の 後 ， 著 者 が 小 学 生 の と き の 理 科 に ま つ わ る エ ピ ソ ー ド を 披 露 し ， 失 敗 談 も 含 め て 話 す こ と に よ り ， 児 童 が 著 者 に 親 近 感 を 持 て る よ う に 図 っ た 。

次 に ， 実 験 上 の 注 意 を 行 う こ と に よ り ， 気 持 ち を 切 り 替 え さ せ た 。 そ し て ， ま ず 日 常 生 活 の 中 で ど の よ う な も の を 水 に 溶 か し て い る か を 児 童 に 問 い 掛 け ， 発 表 し て も ら っ た 。 資 料

1の ス ラ イ ド に あ る よ う に ， 児 童 か ら は ， 食 庖 ， 砂 糖 ， デ ン

プン，セッケンの答えが返ってきた。そこで， 砂糖が水に溶ける"とはどういう

ことかを知るために，砂糖の塊であるチュッパチャプス申をビーカー中の水に浸け て ， 溶 け る よ う す を 観 察 す る 実 験 を 提 案 し た 。 こ こ で ， 資 料

2にある実験 1

iシ ュ リ ー レ ン 現 象 を 利 用 し た も の が 水 に 溶 け る 現 象 " の 可 視 化

j

のワークシート を 配 布 し た 。 一 人 の 児 童 に ， 実 験 の 手 順 を 読 ん で も ら い ， 次 に 各 児 童 に 実 験 を 行 ったらどのようなことが観測されるか，予想、をワークシートに記入してもらった。

そ し て ， 実 験 器 具 ・ 材 料 を 斑 毎 に 教 卓 ま で 取 り に 来 て も ら い ， 揃 っ た 班 か ら 実 験 を 始 め て も ら っ た 。 実 験

1

の概要を下に記す。

実験

1. シ ュ リ ー レ ン 現 象 を 利 用 し た

も の が 水 に 溶 け る 現 象 " の 可 視 化 概 要

2

個の

100mLビ ー カ ー に ， そ れ ぞ れ 水 道 水 80 mLを入れ，一方には，

小 石 ， も う 一 方 に は 柄 を 持 っ た ま ま で チ ュ ッ パ チ ャ プ ス を 水 の 上 部 に 浸 け て も らった^O ビ ー カ ー の 後 ろ に は ， 黒 画 用 紙 を 立 て て お い た^o チ ュ ッ パ チ ャ プ ス が 溶 け る よ う す を 観 察 し て も ら い ， そ れ を ワ ー ク シ ー ト に 記 入 し て も ら っ たo

観 察 結 果 を 記 入 し て も ら っ た 後 に ²つの班に予想、と観察したようすを発表し

てもらったo 児童は，チュッパチャプスを水に浸けたほうは， iもやーんとしたも

のが見えた。」などの表現で，ものが水に溶けるときは，そのものの一部が少しず つ 水 の ほ う に 移 っ た こ と を 認 識 で き た よ う で あ っ た^o

実験

1に よ り ， 何 か が 水 の 中 に 溶 け て い る こ と は ， 皆 わ か っ た が ， 目 に 見 え な

い た め ， そ れ が 何 か は ま だ 理 解 で き な い よ う で あ っ た 。 そ こ で ， コ ロ イ ド 溶 液 の

n u  

一 つ で あ る デ ン プ ン 溶 液 に レ ー ザ 一 光 を あ て ， チ ン ダ ル 現 象 を 観 察 す る こ と に よ り ， 水 の 中 に 溶 け て い る 粒 子 " が あ る こ と を 認 識 さ せ る こ と を 目 指 し たD

ま ず ， 実 験

1

の 後 片 付 け を 行 っ た 後 ， 実 験

2の 概 要 を ス ラ イ ド で 示 し ， さ ら に

実験

2 r

コ ロ イ ド 溶 液 の 粒 子 " を 観 察 す る 」 の ワ ー ク シ ー ト を 配 布 し ， ワ ー ク シ ー ト と の 変 更 点 を 含 め て 実 験 手 順 を 解 説 し た 。 こ の と き ， ス ラ イ ド で 「 ア ル コ ー ル ラ ン プ を 使 う と き の 注 意 点 」 を 示 し て ， 取 り 扱 い 上 の 注 意 を 促 し た 。 実 験 に 入る前に各自に予想、を書いてもらってから，実験に取り掛かつてもらった。

尚 ， ワ ー ク シ ー ト の 方 法 で は 溶 液 の 質 量 測 定 に 上 皿 天 秤 を 使 用 す る 予 定 で あ っ た が ， 実 際 の 実 験 で は デ ジ タ ル 式 電 子 上 皿 天 秤 を 使 用 し た 。 ま た ， 食 塩 水 を 調 製 す る 際 に 用 い る 水 は ， 前 日 の 準 備 段 階 で 水 道 水 に レ ー ザ ー 光 線 を 当 て て み る と チ ン ダ ル 現 象 が 観 測 さ れ ， か な り 大 き な 粒 子 が 混 入 し て い る 水 で あ る こ と が わ か っ た の で ， 精 製 水 を 用 い る こ と に し た 。 実 験

2の方法を次に記す。

実 験

2

コ ロ イ ド 溶 液 の 粒 子 " を 観 察 す る

概 要 :200 mLの ビ ー カ ー に 約

180mLの 精 製 水 を と り ， そ の 質 量 を ビ ー カ ー ご

と デ ジ タ ル 式 上 皿 天 秤 で 量 っ て も ら っ た 。 次 に ， そ の 水 に 食 塩 1

gを入れ，ガ

ラス棒でかき混ぜて完全に溶解させ，その食塩水の質量を量ってもらい，約 1

g 

だ け 始 め と 比 べ て 重 く な っ て い る こ と を 確 認 し て も ら っ た 。 こ れ で ， 食 塩 は 溶 け て 見 え な く な っ て い る が 確 か に 水 の 中 に 食 塩 が 入 っ て い る こ と を 認 識 し て もらったo 次 に ， 予 め 電 気 ポ ッ ト で 温 め て お い た 約

90

⁰

C

の水

180mLをビーカ

ー に と り ， 次 に 可 溶 性 デ ン プ ン 1gを 入 れ て ， よ く か き 混 ぜ て も ら っ た 。 こ の 時 ， す べ て の 班 で 水 温 が 下 が り ， デ ン プ ン が 完 全 に 溶 け な か っ た の で ， ア ル コ ー ル ラ ン プ を 用 い て 加 熱 し て ， 溶 解 さ せ た^o デ ン プ ン 溶 液 が で き た 班 か ら 順 に 著 者 が 緑 色 の レ ー ザ ー ポ イ ン タ ー を 用 い て 各 班 の 食 塩 水 と デ ン プ ン 水 溶 液 に

レーザー光線を当てた。

予想、の段階では，食塩水とデンプン溶液にレーザー光を当てると「どちらにも 光 の す じ が 見 え る

J

，

r

食 塩 水 に は 見 え て ， デ ン プ ン 溶 液 に は 見 え な い

J

，あるいは 逆 に 「 デ ン プ ン 溶 液 に は 見 え て ， 食 塩 水 に は 見 え な い 」 と

3

つ の 意 見 が で た 口 実 際に，実験を行い，デンプン溶液に緑色の光のすじが見えると，皆一様に「おー」

と 驚 き の 声 を 上 げ て い た 。 観 察 結 果 を ワ ー ク シ ー ト に 記 入 し て も ら い ， そ の 後 代 表 の 班 に 思 っ た こ と を 発 表 し て も ら っ た 。 予 想 と は 異 な る 結 果 で あ っ た 児 童 に と

っても，また予想したとおりであった児童にとっても，

r

な ぜ そ う な る か が わ か ら な い 」 た め ， 不 思 議 な こ と と 受 け 止 め ら れ た よ う で あ っ たo

そ こ で ， 次 に 結 晶 な ど 目 に 見 え る 国 体 が 水 に 溶 け る と な ぜ 見 え な く な る の か を 体 験 的 に 理 解 し て も ら う た め に ， 実 験

3の「ビーズを用いて結晶モデルをつくる」

を行ってもらうことにした。これは，アクアビーズ@で結晶モデルを作製してもら

い ， そ れ を エ タ ノ ー ル に 入 れ ， ガ ラ ス 棒 で っ つ い て も ら う と ， ビ ー ズ が ぱ ら ぱ ら に な る こ と か ら ， 国 体 が 溶 け る と き は 構 成 し て い る 粒 子 が 小 さ く ば ら ば ら に な る こ と を 認 識 さ せ る 実 験 で あ る 口 ワ ー ク シ ー ト を 配 布 後 ， 実 験 の 手 順 を 読 ん で も ら い ， さ ら に エ タ ノ ー ル が 自 に 入 る 危 険 性 が あ る こ と か ら 保 護 メ ガ ネ を か け る よ う 説 明 し た 。 実 験

3の内容を次に記す。

実 験

3

ビ ー ズ で 作 っ た 結 晶 モ デ ル を 溶 か す

概 要 : ス ポ ン ジ に 水 を 含 ま せ て そ の 上 で ビ ー ズ ( ポ リ ピ ニ ル ア ル コ ー ル 製 ) を 転 が し て ， ビ ー ズ 同 士 が 接 着 す る よ う に し た 。 ベ ッ ト ボ ト ル の . フ タ の 中 で

3

個

X3

個

x 3

個 の 立 方 体 の 塩 化 ナ ト リ ウ ム 型 結 晶 モ デ ル を 作 成 し て も ら っ た 。 こ れ を ， エ タ ノ ー ル 中 に 入 れ ， ガ ラ ス 棒 で っ つ い て 砕 く こ と に よ っ て ， ビ ー ズ を

ば ら ば ら に し て も ら い ， 擬 似 的 に 溶 け た " 状 態 を 作 り 出 し た 。

実 験 後 ， 発 表 し て も ら う と ， ほ と ん ど の 児 童 は 予 想 通 り ビ ー ズ が ば ら ば ら に な っ た こ と を 述 べ て い た 。 こ こ で ， ス ラ イ ド を 示 し ， も の が 水 に 溶 け る と き に は つ ぶ " と な っ て 溶 け て い る こ と ， そ し て デ ン プ ン の よ う に 大 き い つ ぶ " は ， 工 夫 を す れ ば チ ン ダ ル 現 象 と し て 見 え る が ， 食 塩 で は 工 夫 を し て も 見 え な い 小 さ い つ ぶ " と な っ て い る こ と を 説 明 し たo な ぜ ， 溶 け る と 見 え な く な る か は ， 溶 か す 前 は 結 晶 な ど の 固 体 で ， こ れ は つ ぶ " が 集 ま っ て い る の で 大 き く て 見 え る が ， 溶 か す と つ ぶ " が ぱ ら ぱ ら に ， つ ま り

1

つ

1

つ に な っ て し ま う た め ， 小 さ い つ ぶ " で は 見 え な い こ と を 説 明 し たo

と こ ろ で ， も の が 水 に 溶 け る と き は ， た だ ， 小 さ な つ ぶ " に な っ て い る だ け だ ろ う か ， と 児 童 に 問 い 掛 け を 行 っ た 。 も の を 水 に 溶 か す と 温 か く な っ た り ， 冷 た く な っ た り す る も の が あ る と 述 べ た 後 ， 実 験

4を 行 っ て み よ う と 提 案 し た 。 実

験 4で は ， 塩 化 カ ノ レ シ ウ ム の よ う に 水 に 溶 か す と 発 熱 す る も の と 硝 酸 カ リ ウ ム の よ う に 熱 を 奪 っ て 冷 え る も の を 扱 う こ と に よ り ， も の が 水 に 溶 け る 際 に は 熱 と し て エ ネ ル ギ ー の 出 入 り が あ る こ と を 認 識 し て も ら う こ と を 目 指 し た 。 児 童 に は ， 予 想 を 記 入 し て も ら っ て か ら 実 験 4に 取 り 掛 か つ て も ら っ た 口 実 験 4の 内 容 を 次 に示す。

実 験

4

も の が 水 に 溶 け る と き の エ ネ ル ギ ー の 出 入 り

概要:予め，ねじ式サンフ。ル管

2

本 の 中 の 水 の 温 度 を 測 定 し て も ら っ た 。 そ し て，一方のサンフ。ル管に塩化カルシウムを，もう一方のサンフ。ル管に硝酸カリ

ウ ム を 入 れ て も ら い ， ね じ フ タ を し っ か り 締 め て ， フ タ の 部 分 を 持 っ て

10回

程 度 振 っ て も ら っ た 。 サ ン プ ル 管 の 本 体 の 部 分 を 触 っ て も ら い ， 温 度 を 体 感 し て も ら っ た 。 次 に ， フ タ を 開 け て ， そ れ ぞ れ の 溶 液 の 温 度 を 測 定 し て も ら い ， 始めの水混と比較してもらった。

実 験 を 行 っ て み る と ， 塩 化 カ ル シ ウ ム を 溶 か し た 溶 液 の 入 っ た サ ン プ ル 管 は 手 で 触 れ な い ほ ど 熱 く な り ， 一 方 ， 硝 酸 カ リ ウ ム の 溶 液 は 随 分 冷 た く な っ て い た こ

とに児童は驚いていた。実験終了後，予想と実際の実験結果を発表してもらったo

予想、と異なる結果を得た児童が多かったようで，

r

な ぜ も の が 水 に 溶 け る と 温 度 が 上がるものと下がるものがあるのか。

J

と い う 疑 問 が 湧 い た よ う で あ る^D 児童に，

同じような経験をしたことがなし、かと問うたところ，

r

氷 水 に 塩 を 入 れ る と

o o c

よ り冷たくなる。 J と答えた児童がいた口これは，小学校

4年 生 で の 水 の 三 態 の 学 習

で ， 氷 を 作 製 す る と き に 氷 水 に 食 塩 を 入 れ る と 水 温 が 下 が り

o o c

付 近 で ほ ぼ 全 て の 水 が 氷 と な り ， さ ら に 温 度 が 下 が り

o o c

よ り 低 く な っ た 実 験 を 思 い 出 し た か ら であろう

4

年 生 の 時 点 で は ， 食 塩 が 水 に 溶 け る こ と に よ っ て 水 温 が 下 が っ た こ と を 明 確 に は 意 識 し て い な か っ た と 思 わ れ る が ， こ の 実 験

4を 行 う こ と で ， も の

が 水 に 溶 け る と き に は 熱 の 出 入 り が あ り

4

年 生 の と き の 実 験 は そ れ を 利 用 し た も の で あ る こ と を ， 児 童 が 認 識 で き た と い え る^o そ こ で ， ス ラ イ ド を 用 い て ， も の が 水 に 溶 け る 際 に は 熱 " と い う 形 で エ ネ ル ギ ー の 出 入 り を 伴 っ て い る こ と を 改めて説明した。

最 後 に ， 今 回 の

4つ の 実 験 の ま と め の ス ラ イ ド を 示 し て ， も の が 水 に 溶 け る と

きに何が起こっているのかを つぶ"を用いて説明した。さらに，

r

な ぜ 水 に 溶 け る の か ?

J

に つ い て は ， 是 非 大 学 生 に な っ て か ら 勉 強 し て く だ さ い と 述 べ て 授 業 を終了したo

も の が 水 に 溶 け る こ と は ， 小 学 校5年 生 の 単 元 で 扱 わ れ る^o 今回 6年生にと っ て は ， 既 に 学 習 し た 内 容 と な っ た が ， デ ン プ ン 水 溶 液 の よ う な コ ロ イ ド 溶 液 を 取り入れることで新たな視点、で学習した内容を振り返る契機となったと考えられ る^O ま た ， 粒 子 概 念 を 確 実 に す る た め に 用 い た ビ ー ズ を 利 用 し た 結 晶 モ デ ル "

や も の が 水 に 溶 け る 際 に 熱 の 出 入 り が あ る " こ と は ， 小 学 校 で は 直 接 学 ば な い 内容である^o そ う い う 意 味 で は

6

年 生 に と っ て も ， 新 鮮 な 印 象 を 抱 い て も ら え たのではなし、かと考えられる。反省点としては，実験時間の見積もりが少なかっ た た め ， 時 間 を 超 過 し た こ と で あ る 。 特 に ， 実 験

3の 「 ビ ー ズ で 作 っ た 結 晶 モ デ

ル を 溶 か す 」 で は ， 児 童 が ビ ー ズ の 接 着 の コ ツ を 掴 む の に 時 間 が か か っ た 。 指 導 方 法 の 改 善 が 必 要 で あ る と 感 じ た^o

4.

おわりに

こ の 授 業 は ， 独 立 行 政 法 人 科 学 技 術 振 興 機 構 の 理 科 支 援 員 等 配 置 事 業 に よ り 行 わ れ た も の で あ る^o 尚 ， 授 業 実 施 に 際 し て は ， 打 合 せ お よ び 準 備 段 階 か ら 壱 岐 市 立 志 原 小 学 校 の 森 山 早 百 合 教 諭 を は じ め 志 原 小 学 校 の 先 生 方 に 御 助 力 を い た だ い た 。 特 に ， 森 山 教 諭 に は 授 業 時 に も 多 く の 御 支 援 を い た だ い たo こ こ に 深 く 感 謝 の 意 を 表 す る 。 ま た ， 事 前 に 原 稿 に 目 を 通 し て い た だ い た 長 崎 県 教 育 庁 義 務 教 育 課 の 糸 瀬 英 俊 指 導 主 事 に も 感 謝 の 意 を 表 す る^o

A吐nHU 

資 料

1

授 業 で 用 い た

PowerPoint

の ス ラ イ ド

壱岐市立志原小学校 H19.11.06 

ものが水に溶ける 現象の実験

と

1 

. 溶ける"ということ

あたた

2 .

溶ける"と温かくなる?

3 .なぜ， 溶ける"のだろう?

長崎大学教育学部 数理情報講座(化学)

星 野 由 雅

実験上の注意

1 .エタノールとしようさんカリウムは，

火のそばにちかづけないようにしま しよう。また，自に入らないように注 意しましょう。

2 .えんかカルシウムは，目に入らない

ように注意しましょう。

3 .危ない実験のときは，ほごメガネをか

けましょう。

1  . とける"ということ

2)

砂糖を水にとかす

工 L

チュッパチャプスを水にとかす

なにが見えましたか?

.小石を入れたぼう

‑チユツ1¥チャプスを入れたぼう

小学生のときの 理科にまつわる思い出

1 .

湯川秀樹博士の伝記(小

2)

日本人で初めてノーベル賞を受賞

2 .

気温をはかるときの失敗(小

4)

ついつい遊んで、しまいました。

3 .

食塩とホウ酸の分離(小

5)

自分たちで方法を考える楽しさ

1 . とける"ということ

水になにをとかしますか?

1 

)食塩を水にとかす

2)

砂糖を水にとかす

3)

デンプンを温水にとかす

4)

せっ i ナんを水にとかす

実験①

チユツパチャプスを水にとかす

①

2

つのビーカーに水を入れる。

②

1

つのビーカーに小石を入れる。

③もう

1

つのビーカーにチユツパチヤプスの アメのところだけをつける。

④黒画用紙の前にビーカーをおき，中の ようすをよく観察する。

[ ものが水にとけるとき

‑なにかが，水のなかに入っている 寸 巳 ど ん な も の ?

‑自に見える?

実験②

食塩水とデ、ンプン水ょう液に レーザー光線をあててみる。

①水の重さをはかりではかる。

②食塩水を作って，始めの水の重さと比べる。

③温水で、デンプン水ょう液を作る。

④食塩水とデンプン水ょう液に横からレー ザ一光線をあててみる。

⑤ビーカーの中のようすをよく観察する。 9

( なにが見えましたか?

‑食塩水のほう

‑デ、ンプン水ょう液のほう

11 

ものが水!ことけるとき

‑なにかが，水のなかに入っている

ι 

^{h 大きいつぶ}

心 ; / "

・工夫すると見える つぶ(粒)¥ (デンプン)

一小さいつぶ

・工夫しても見えない (食塩)凸結品

実 験 ③

結品モデルを作ってとかす .結晶モデルを溶かしてみると，

司

つぶのかたまり つぶがバラバラ

15 

I  ア . J レコールランプを使う

￨  ときの注意点

・ぬれぞうきんを準備しよう。

‑点火は，マッチの火で、おこなおう⁰

・マッチの火は，横から近づけよう⁰

・三脚の下へは，すべらせるようにし て入れよう。ランプは，持ち上げない⁰

・消すときは，フタをななめ横からか

ぶせよう。 ₁₀ 

実験②

食塩水とデンプン水ょう液に レーザー光線をあててみる。

・デンプン水ょう液にレーザー光線をあてると 一

号

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3

附;. .  雲

5

妥俳翠計肘問川竺.主上 . 

•

光のすじが見えた。12

実験③

結晶モデルを作ってとかす

①アクアビーズをスポンジで水にぬらす。もん

②ピンセットでビーズの色が交互になる機錦織 ようにペットボトルのフタの中でならべる。

畿

③3 段に交互(たがいちがいに)に重ねる。

~傘

立選議

④エタノールに入れてガラス棒でくだくようにとかす。

ものが水にとけるとき

‑なにかが，水のなかに入っている

ι 

^見える

もとはつぶ(粒)のかたまりとヨ結品 とける

ι

つぶがバラバラになるU

￨斗見えなくなる つぶが

1

つずつになるド

E  だけ

75

l とけるときのエネルギーの出入り￨ ^{賊 ④} J

①サンプル管の中の水の温度をはかる。

②えんかカルシウムをサンプル管の水に入 れて，あたまを持って振ってとかす。

③しようさんカリウムをサンプル管の水に入 れて，あたまを持って振ってとかす。

④サンプル管の水の入っているところをさ わってみる。温度もはかつてみる。 ¹⁷ 

ものが水!ことけるとき

‑なにかが，水のなかに入っている

τ ‑ ^見える

もとはつぶ(粒)のかたまり仁ヨ結晶 とける i i 口 熱 ( エ ネ ル ギ ー ) つぶがバラバラになる L _{同見えなくなる}

つぶが1つずつになる w

デンプンを温水に溶かす

(コロイド溶液)

デンプンのつぶ

合

食塩のつぶ

19 

21 

実験上の注意

1 .

エタノールとしようさんカリウムは，

火のそばにちかづけないようにしま しよう。また，目に入らないように注 意しましょう。

2 .

えんかカルシウムは，目に入らない ように注意しましょう。

3 .

危ない実験のときは，ほごメガネをか けましょう。 18 

[ 会 話 ^H 町 七 デ ト リ ウ ム ) を お こ 溶 か す と ￨

水のつぶ

壱妓市立志原小学校 H19.11口6

ものが水に溶ける 現象の実験

1 .

溶ける"ということ

あたた

2 .

溶ける"と温かくなる?

￨ 3

なぜ， 溶ける"のだろう

? j

大学生で学びます。

ι 

2 

資 料

2

授 業 で 用 い た ワ ー ク シ ー ト

と げんしょう

ものが水に溶ける現象の実験①

_{: ‑}

え 年 ま 学 な 平成19年 11月 6日 シュリーレン現象を利用した ものが水に溶ける現象"の可視化 ア)準備するもの(班ごと)

・ビーカー (100m2) 

‑ビーカーに入る小石 .チュッパチャプス

・黒函用紙

2個 1個 1個 1枚

イ)実験の手1)国:

①黒画用紙に折り目をつけて.実験台に立つようにする。

②100 m2のビーカーに水道水を約 80m2入れる。

③2つのビーカーを黒画用紙の前におく。

④ビーカーの一方に小石を.もう一方のビーカーにチュッパチヤ プスのあめのところだけをつける。

⑤ビーカーの中のようすをよく観察する。

エ)観察したこと(図でも文章でもよい)

よ そ う

ウ)予想(図でも文章でもよい)

オ)実験の結果からわかったこと，おもったこと，感じたこと

と げんLょう

ものが水に溶ける現象の実験②

ア)準備するもの(班ごと)

・ビーカー (200m2) 

‑食塩

・可溶性デンプン .ガラス棒

・アルコール温度計

・温水 (70⁰C程度)

〔 三 脚

‑アルコールランプ

2個 1 g  1 g  2本 1本 180m2 

1個

1

1個

l

コロイド溶液の 粒子"を観察する

‑1')実験の手I1頂:

①200mQのビーカー1つに蒸留水を約 180m2入れ，はかりの皿に のせ.おもりでつりあわせる。

②そのビーカーに食塩1gを入れて，とかす。

③金塩をとかしたビーカーをはかりのもとの皿にのせ，つりあう かどうか観察する。

④もう一方のビーカーに温水 (70⁰C程度)を約 180m2入れる。

⑤そのビーカーにデンプン1gを入れて，とかす〈とけにくいよ うなら，アルコールランプであたためる)。

⑥黒画用紙を立てて.その前に食塩水のビーカーとデンプン水よ う液のビーカーをおき.横から緑色のレーザー光線をあてる。

エ)観察したこと(図でも文章でもよい) 学 年 : なまえ:

平成 19年， 1月 6 8

よ そ う

ウ)予想(図でも文章でもよい)

オ)実験の結果からわかったこと，おもったこと，感じたこと

と げんしょう

平成 19年11月6日

ものが水に溶ける現象の実験③

学年:

ビーズで作った結晶モデルを溶かす なまえ:

ア)準備するもの(班ごと)

‑アクアビーズ(赤 15個

・アクアビーズ(青 15個

・ビーカー (100mQ)  2個

‑ピンセット 1本

・ガラス棒 1本

・スクリュ一式サンプル菅の蓋 1個

・エタノール 60mQ 

イ)実験の手1I頃:

しめ

①水で湿らせたスポンジの上にビーズを乗せ，

ころ

転がしながら，ビーズの表面に水をつける。

よ そ う

ウ)予想(図でも文章でもよい)

オ)実験の結果からわかったこと，おもったこと，感じたこと

②ピンセットを使って.ペットボトルのふたの中で色がたがいち がいになるように組み立て，下の三つのセットをつくる。

③3つのセットを写真のように，たがいちがい(交互)に重ねる。

燐

4

ふ蕪議

④作った結晶モデルをエタノールを入れたビーカーにつけ.ガラ ス棒でくだくようにしてみる。

エ)観察したこと(図でも文章でもよい)

と げんLょう

平成 19年11月6日

ものが水に溶ける現象の実験④

学年:

ものが水に溶ける"ときのエネルギーの出入り なまえ:

ア)準備するもの(班ごと)

‑ねじ式サンプル管(中.

7 1 <  

15 mQ入り 2個

・ねじ式サンプル管(小.えんかカルシウム59) 個

・ねじ式サンプル管(小， しょうさんカリウム59) 個

・アルコール温度計 1本

イ)実験の手JI国:

①はじめに，サンプル管の中の水の温度をはかる。

よ そ う

ウ)予想(図でも文章でもよい)

オ)実験の結果からわかったこと，おもったこと，感じたこと

②水の入ったねじ式サンプル官の口をあけ，その一方の口に，え んかカルシウムの入ったねじ式サンプル管から直接.えんかカ ルシウムを入れる。

③もう一方の水の入ったサンプル管のロへ，しようさんカリウム の入ったサンプル管から直接. しょうさんカリウムを入れる。

④2つの水の入ったサンプル管のねじのふたをしっかり締めて.

サンプル管のあたまを持って約10回振る。

⑤サンプル菅の水の入った部分を外からさわってみる。

⑥ふたを開けて，それぞれのサンプル管の中の水の温度をはかる。

ヱ)観察したこと(図でも文章でもよい)