The Chemical Society of Japan

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The 　Chemioal 　Sooiety 　^of 　Japan

　 　

津

骸

構

黜

・

　 　 規

彌

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肺

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轍

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鍋

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齢

薄 溺 盤 舞

癒

　

・ 鴨 訃

躱

・

騒

翔

　

晦 毒

融 鋒

寧

饗 勢 島

鰍 ゆ

姨

臼

轟 醇 要

V

脇 篳 麟 垂 融 勲 黌 豊 郵 禦 簾 　

妻

轟

讒 螻

瀞

趨

働

螻

響

　 　

脚 転

鴇

箏 唾 瞭

摯

兜

齢

欝

諺 謡 響 莎 轟 蝿 轆

齢

齲 　

卑

警 夢 鮮 瘉

翻

侮

駆 聾

　 鸛

胆

禽

彫 禪 抽 亀 肝 叡 ・

　 聾

鬱

齢

疹

融 膨 融 莎

瞞 瓢 弊 恥

轡 　 　 　 　 無 　

， 窮 鯵 働

　 　 　 　 　 　 　 壽

伽

斜 毒 韈

藩 　

穿 融

舜

磯 響 欝

蟄

翻 鱒 侮 嫁 嘸 論

壁

皺

凝蠶

融 轡

職 畿 篝

騨

鱒

轡 鼎 い 郵 齢

　

轟 呻 鵬

　

軸

　 齢 　 饌 霧 巓

嶽 羅 弱

轟

郵

　 　

挙

軸

・ 艶 唖 摩 携

　 　 　 鵡 毒 噸

嫌

寧 毒 　 　 鵬

　

魯 韻

轡 融

　 　 　 　 　

磆

嘔 毒

鍮

　 　 　 　 　 歯 漂 　 　 　 　 　 　

騨

潔 凝 譲

宇 身

蟄 　 　 　 鸛

彰

齢 　 　 　 鱗

馨

沸

婁

三

羅

雛 磯

≒

韃 叢

需

喫 蠅

無 ．

　 轍

， 噪 ・ 夢

鸛

脚

轡

岬

欟

序 脚 罫

☆

響

疑

　 　

伊

轡

畢

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岳

譲

聾 ・

　 象 k 齢

壁

舞

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瞬

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典 描 广 ・

蝿

’ 典 寧

毒 轟 鞄 欟

轡

験

晦

「

^ロ

ウ

^ソ

ク

^の

燃 焼 」 ^{を め} ぐ ^る 化 学 教 育 ^{上 の} 諸 課 ^題

米 　 田 　 昭^二郎

物の燃 焼に よっ て 同時に誕 生 する双 子^の 「水 」^と 「^二 酸化 炭 素 」^の校 種を 隔て た 引 き 裂 き が

，

^{化 学 教 育Eに重 大 な 影}

響を及^ぼ してい ること

，

^{長 く 教}育資 料 と し て 用^い ら れ て^い る 「乾 燥 空 気 」^の成 分 表記が混 乱を助 長している^こ と等^が 明ら か になっ て来 た。

2 　空気組成の認 識調 査^と結 果

1

　 は じ め に

　

“

点 火 したろ う そ く^に広^口び ん を か^ぶせ た ら

，

^どう^{な る} か

”

　 当 時 （

1977

）の小 学 校

5

年 理 科 単 元 「酸 素と二酸 化 炭 素 」

の導^入部で行う^{観 察 活 動である}

。

筆 者 は^これ を指 導 計 画作 成 前

，

^理科 準 備^{室へ 訪 れ た} 3人の児童に^この 観 察^{シ ミュ レ}

ー

_{シ ョ ンを行 うことによ}

っ て

，

学 習 者^{の レディネス を 把 握} し て授 業^の最 適 化 を図ろう とする 「小 集 団 診 断^{バ ズ}」 を 試 み た こ と がある

。

　紙幅^の関 係で会話記 録等^{は文 献1〕に ゆずるとし て}

，

気^の 合^っ た3人の 10才 児が 自^{由に交わ す会 話 内 容は}

，

^{指 導 要 領}

の枠 内^に安 住して き た筆 者^{へ の}強 烈 な警^{鐘と なっ た}

。

そ^の 内 容を要 約 す^る と

　   学 習 前^か ら既^に蓄 積して い る豊富な情 報 （知 識 ）量

。

　  ^{ロ ウソクの燃 焼に伴い 変 化 する現 象へ の鋭い 観 察}

　 　 　 眼

。

　   　先 行知^{識 を ふ んだん に使っ た}貪^{欲 な探 究 心。} 　   火^が消^{え たことに}対 す^る素朴^な疑問 と興 味

。

　  情 報 （知 識 ）^{と して の二}酸化炭 素^と対峙す^る

，

現 実 　 　 　^に 目^{に し}触^れて確^{か め た}水^生成^の不^思議^との葛 藤

・

　 　 　 撞 着。

など

。

と くに  は指 導 計 画に用 意 さ れて^い な^い内 容^であ^っ た

。

　^{し か し}

，

^こう^{し て}得^{ら れ た 子供たちか ら の貴 重 な情 報} も

，

中

・

_{高 校に用意 さ れてい るレ ドッ ク ス反応}へ の連続性 を信^じ

，

それ を隠^れ蓑^に

，

水生成か ら意 識して 目 を 逸 ら さ せ る従 前か ら^の 「乾い た授 業 」^に， 謀 題を残し^{つ つ} 終 始し

たも^{の で}あ^っ た

。

　初 期 教育^{に お}け^る知^識

・

_{態 度}

・

_{技 能}

・

_{習慣等獲得の さ さ}

　 　 そ　ご

いな 齟 齬^は

，

^以後^の努力^{に よっ て}も簡 単^{に は}修復^し得^ない

ことを

，

退 職 後^の教 養

・

化 学 実 験 担 当^を通^して

，

目^のあ^た り実 感し^た。

　 今回

，

機 会があ^{っ て 2｝}課 題 を残し たま ま^にな^{っ てい た}「乾

いた授業」^の影響^を

，

児^童

・

_生徒

・

_{学生の認 識 を調査する}

こと に よっ て明らか に し よう^{と し た}。 そ^の結 果

，

有 機 化 合

　^{こ の}調 査 票に よっ て

，

小 中 学 校は金 沢市^{お よ び そ の近 隣} 公立校

，

高 校^は金沢 市内 県立進 学 校 （3 年は 理系）

，

^金沢大

学 （教 養 教育

・

_{化 学 受 講 生；文 系9}

，

理 系 176）^で 03年 4月

（小^は 6月） 実 施^{し た}

．

　本 稿^に関連 す^る部 分^{のみ を}表 1^に示 す

。

　^{こ の}調 査^は必 ず し も適 切 な サ^{ンプ リングの も と で}行^{わ れ} た とは^い え な^い が

，

^{こ の}結 果 か ら読 み 取^{れ る}興 味 深^い問^題 点 を指 摘 する

。

　  　^{空 気の組 成 は 教科 書に 繰 り返し記 載さ れる 「乾 燥 空 　　 　気 」 に よっ て規定さ れ}

，

^{水の 存 在を 認 め （記述し）な}

　 　 　^い o

　   　^ロウ^ソク燃 焼 後^の空 気 組 成^にお^い て も

，

水^の記述 を 　 　 　拒 否 する。

　   空 気 成 分 とし て誇 張 し^て記 述 され^{る 二}酸 化 炭 素に視 　　 　^{点が集 中し}

，

火 を 消 す 悪 役 と して象 徴 化 され^る

。

　  ^{初 期の}化 学^{変 化へ の}感 動 的 対 面 場 面 で意識 的 に水 生 　　 　成 か ら 目 を 逸 ら させ た 影 響 が

，

^{その後の学 習 累積に}

　 　 　 もか か^わらず 高 校

・

_{大 学にも及び}

，

改 変^{が ほ と ん ど} 　 　 　 見 られな^い。

表1 ロウソ ク燃 焼前 後^のびん内空気組 成 （指摘 率％）

。

Syojiro

^{YONEDA 　前金沢大 学講師 （非常勤）}

［連 絡 先｝

921 − ₈₁₅₄

_{金沢市 高 尾 南}

₂ − ₁₂₁

_{（自宅 ）}

。

内容 小6 中1 中3 高1 高3 大 トップ 指 摘 　n ＞ 786760819796

トップ指 摘 　o ＞ 152933833 前 トツ プ指 摘 　c ＞ 3151G1

H の指摘^あり 001009

トッ プ指 摘 　^{n ＞}

494840588491

ト^{ッ プ}指 摘 　^{o ＞}

611000

後 トップ指 摘 　c ＞ 40485842169

2位 指摘 　^{＞ c ＞} 193236536569 H の指摘 あ り 0120521

調 査 人 数 （人 ） 1011611417976185

注 ^{：n は}窒 素

，

^{o は}酸 素

，

^{c は 二}酸化 炭 素

，

H は水 （水 蒸 気）。

54 ^化学と 教 育 52巻 1号 （2004 年）

N工 工

一

_{Eleotronio 　Library}

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　生 徒 使 用^の教 科 書に よれ ば

，

^{中学 校 理 科}

1

分野 「有 機 物

の 燃 焼 」で水 と^二酸 化 炭 素お よ び光

・

_{熱の生 成を学び}

，

高 校 化 学 「化 学 反 応 と 熱 」 「有 機 化 合物^の元素 分 析 」^では

，

詳 し^い 図 も 用 意 して組成式を求める演 習な ど を繰 り返し学 習 し^{て い る}。 従^{っ て}

，

設 問に答 え た 生 徒

・

_{学 生の ほとんどが}

，

びん内 空 気に水 が 存 在 する^こ とを （少 な く と も教科^{書 トで}

は知 りなが ら） 指 摘し ない の は極め て不^可解^{な こ とで あ る} と言^わざるを得^ない

。

3

　 考 察 と課 題 　

3．

1　^カ リキ^ュ ラ^{ム の}変 遷

　^{本邦に お け る近}代教育黎明期^以降^の化 学 啓 蒙 書に見ら れ る^ロ ウソクの燃焼 に関 する著 作を見る に

，

舎密 開 宗を除 き ふ ん だ ん に 「水^の生成 」を取 り扱^{っ て} いる。 特^に小 学 化 学 書 1

．

「火 」^の 2試^に見 られ^る豪快 な実 験 姿 勢^＊1

，

化 学^の学 校 　10

．

「燃 焼 」で^の生 徒が 思 わず 発 する感 嘆詞 な ど^＊z の

記^{述 か ら}， 原著者^の 学 習^{心 理 も}捉^{え た}

一

_{途な教 育 姿 勢がう}

か が わ れ る

。

し かも

，

^{これ ら は}先 述^の 「10歳 児^の会 話 記 録 」 を 上書 きす^るも^{の で}あ り

，

興 味 深^い。

　^生活 学 習 か ら系 統 学 習^{へ の}転 換 を 図^っ た

1958

年 以 降

，

負 担 軽 減^の配 慮 も加 わ り

，

学 習 内 容^の 分 散 化が図 られ

，

^{小 学}

校か ら有 機 化合 物 （注

．

小 学 校 学 習 指導要 領第4節 理科 6

年 内 容

B

（2）^で は 植 物体と して いる）^の燃 焼に よっ て生成 する双 子^の 「水 」 が 「^二酸 化 炭 素 」 か ら引 き裂 か れ たよう

である。

　^{理科 教 育は低 年 齢ほど五感で認識 可}能^{な 巨視的}

・

_{包 括的}

側 面 を重 視し

，

^{成長 に}伴^{なっ て}微視^的

・

_{分析的な カ リ キュ}

ラム へ と体系化^を図^{る のが}常 道^3）であ^る。 表1はま^さに「木 を見^て森^を見 な^い」 初 等 教 育^のつ け^が顕 現 化し た結 果^と言 わ ざるを得^ない

。

　

3． 2

　 乾 燥 空 気 と現 実 空 気

　 研 究 者にとっ て空 気 組 成は 「乾 燥 空 気 」 とし て扱っ た方 が便^{利 であろ}う

。

し か し

，

水^{惑 星の}住^{人 に とっ て は}水^の存 在^を省^{略し ない} 「現 実空気」^の的確^な認識が不可欠^であ^る

。

　 飽 和 水 蒸 気圧 は温 度^{の み に}よっ て決まる

。

従^{っ て}

，

^その

地 点^におけ^る気 温と相 対 湿 度^の観 測 値が得ら れ れ ば

，

そ^こ

で の空 気^に 占^{め る}水 蒸 気^の容 積 比^は簡 単^に決 ま^る。

　^日本の年 平 均 水 蒸 気 容 積 比 （％ ）は， 札 幌

0． 8

， 東 京

1． 1

，

＊1 小 學 化 學 書 （原著 者^：

H ． E ．

^ロ ス^コウ

・

_英

，

^{初 版}年

1873 ，

^訳

・

_{編 著者：市川}

　^{盛 三 郎}

，

^{出版：文 部 省}

¹⁸⁷⁴

^）

　 　

1

回 1 章 「火」

　 　

1

試 ^；瓶 中二 炭 酸ヲ有^{ス ル}理ハ蝋 燭^{rla ノ}炭 素 燃^エ テ之ヲ生^{ス ル}ナ リ〔図 　 　

1

）

。

　 　

2

試 ^：清浄^ニ シ テ善ク乾キ冷^エ タ ル所ノ玻 璃 盃ヲ 以 テ之ヲ覆ウ^ヘ シ

…

　 　 遂^ニ

ー

_{茶 碗}ノ水^ヲ聚^{ム ル}ヲ得^{ル ニ}至^ルヘ シ

，

之^ヲ嘗^メ試ミル ニ其 味 他 　 　ノ清水^二 同シ ク シ テ唯少シ ク煤気^ヲ帯^フルヲ異 ナリ トスル ナ リ（図

2

_）。

＊： 化 學の學 校 〔演 著 者：

W

オ ス トワ ル ド

・

_{独 初 版年}

₁₉₀₃ ，

^訳者：都 築 洋^{次 　郎}

，

^{出 版；}岩 波 書 店 1940 ）

　 　 10

．

「燃 焼 」

　 　 先 生 「

…

_{蝋 燭の火 を 点じ}

，

その上に大 き な乾^いたビ

ー

_カ

ー

_{を か ざ し ま}

　 　 す

。

」 （図

13

＞

　 　生徒 「息を ふ き か け た ように 硝 子 が曇り ま し た」

…

　 　 先 生 「蝋 燭 が燃 えると　

・

_{部 分 水に変わるの です 」}

　 　生 徒 「そ れ は素 敵 だ

。

そんな^ことを 考 えた こ と はあ り ませ ん

1 −・

_」

化 学^と教 育　52巻1 号 〔2004 年）

鹿 児島 L5 である

。

ま た

，

^{世 界の都 市で はモ ス クワ}

O．

7

，

^北

京0

．

8

，

^{ロ ン ドン 1}

．

0

，

^{ワシン トン 1}

．

0

，

^{シ ドニ}

ー

₁

．

3

，

^{バ ン}

コク 3

．

1

，

^{な どで}あ^る

。

03年理科 年 表^では1

〜

₂

．

8を与えて いる が

，

^生活 域^{で の}値と して は妥 当 な も^の と思われ る_。

　^{空 気 成 分 とし て}

H

，

O

，　

CO

， ，　

CH4

，　

N20

，

03

， フロ ンな ど の温室 効 果^ガス も加 えてい る が， こ れ ら はす^{べ て 地 域}

・

_時

間^{に よっ て}絶^えず 変 動^{し てい る}。 従^{っ て}

，

学 校 教 育^に供 す

る空気^の組 成^に関 す^る定 義やそ^{れ に}伴 な う 図 表 等^の 資 料

は

，

発 達 段 階に応じ た記 述に学 会 等^の協 議 を経て修正 す^べ き で は な か ろう^か

。

　 3

．

3 　化学史を考慮し た学 習 指 導

　^二酸 化 炭 素は 「空気 」^の 中か ら最 初に取 り出 さ れた ガス で

，

¹⁷⁵⁴年ブ ラ^{ッ ク}は 『固 まる空 気 』と名づけた。 つ い で ラザフ ォ

ー

_{ドは 「空 気 」の 中で}ハ ッ カネズミを飼い

，

^{つ い}

でロウソ ク

，

^{さ ら に赤 燐を燃や し}

，

^残っ た 空 気 か ら 固 ま る 空 気 を 石 灰 乳 で 取 り去っ て

，

^{さ ら に 残っ た 空 気 を} 『^{だ めに} な^{っ た 空}気 』^と名^づ け1772年^に学 位 論 文^とし^て報 告 した。

プリ^ス トリ

ー

_とシェ

ー

_{レに よ る酸 素 発 見 （}

1774

年 ）劇は周 知であるが

，

そ れに『火^の空 気 』と名 付 け た^の は 興味深^い

。

初 等 教 育に お^い ては

，

^{『あ だ な}』^{として発 見 当 時の}名^{称を 用}

い ると学 習 活 動に活 気が生じ る％ 　3

．

4　実 験 法の開 発

　^{ロウ ソ ク の} 火 が消え た 理由を確か める適切 な実 験 法 をさ らに研 究 開 発 する^ことが できない か

。

びん中の空気^{か ら}半 定 量できる^二酸 化 炭素

・

_{酸素以外に水 （気体 〉の存在を認 識}

で き る実 験 法^{が 望 ま れ る}

。

　^{た と え ば}

，

火^σ）消^{え た}広^{口びん に}水 道水^を満た し

，

水 を 空け^て新^{しい 空}気^と置 換^で き^{たこ と をロウ ソ ク の}火^で確か め た後， 新し^い広口 び^んへ 沸 騰 水 を満^た し，

1

司様^{に し て火}

が燃 え^{る か}調^{べ る}。 こ の よ う^にす^{る と}， び ん内^に残^る水 蒸 気で空 気 （酸 素 ）が極 端に少 な くなっ た結 果の帰 結で あ る こ と を発 見さ せ る実 験法^{5 ｝ と し て}興味深^い

。

4　 ま　 と　 め

　 従 来

，

教 育 資 料と して用^{い て} きた 「乾 燥 空気 」^の成 分 表 記^が手 枷^に

，

有 機 化 合 物^の燃 焼^{に よっ て}同 時^に誕 生す^る双 子^の 「^二酸 化 炭 素 」と 「水 」 を引 き裂いて学習する教 育課 程が足 枷 となっ て， 化 学 変 化の 認識に混 乱が生じ てい る^こ

と につ い て 述^べた

。

　文 部 科 学 省^が学 習内容^を固^い束 縛^{か ら}解 放 す^{る といっ た} 情 報 も 聞^こえ始^めている。本誌^の読 者^{を は じ め}

，

化 学 教 育^に 熱 心 な学 者

・

_{教 育 者が校 種の枠 を超 えて研 究 交 流しあい}

，

^こ う^{した具体 的な問 題 を}

Fi

本 化 学 会 創^立 125周 年^の 記念事^業

と し^て，本 誌^の企画に取 り入 れ^{てい た だ}け た ら幸^{い で あ る}

。

文 献 と 注

1

）　^{米田 昭二郎}

，

^{理 科 教 育}

， ¹⁴⁰ ， ²⁵⁵

^（

¹⁹⁷⁹

^）

．

2

）　^{米 用 昭「郎}

，

^{化 学 史研 究}

， ³⁰ ，

67（2003）

，

3

_）山 岶奇　豊

，

f^也

，

イ匕学と教育 （井寺集 〕

， ⁴⁰ ， ⁷⁴⁵

（

1992

_＞

．

4

）　^{阪 上止信}

，

^{米田昭二郎}

，

日吉 芳 朗

，

た^の し^い化 学 実 験

一

_{化 学 史でた ど}

　 ^る

，

講 談 社ブル

ー

バ _ックス （1984 ）

．

5

_）米 田 昭

． ．

^：郎

， ²

^{）に お け る演 示 実 験 （}

²⁰⁰³

^）

，

55

N工 工

一

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