仮説つれづれ日記

今年は学校を変わり5年生担任です。仮説実験授業は《花と実》でスタートしました☆

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《燃焼》5時間目



※記事のアップが遅くなりましたが,先週金曜日の《燃焼》の授業記録です。

《日本歴史入門》の進展具合やプール掃除などの行事のために,進行が遅れ気味だった《燃焼》
今日からペースを上げて進めていく予定です。
鉄を燃やすと空気中の酸素がくっついて酸化鉄になることが分かったこれまでの流れを,まず復習します。


今日の問題は・・・
密閉したフラスコの中を酸素でいっぱいにし,そのなかでスチールウールを燃やした後,
フラスコが冷めるのを待ってガラス管の先を水槽につけると水はどうなるか?

というもの。

例によって双書の解説を読みます。

【問題4】は,フラスコの中でスチールウールが燃えれば,気体状態の酸素原子が鉄の原子と結びつくため,
フラスコ内の気体が少なくなり,ゴム管の先を水に入れてピンチコックを開けば,水が入ってくることを予想させてみようとするものです。
「たしかに酸素が鉄と結びついたのだ」ということを間接的ではあるにしろ,目で見えるかたちで直観させてみようとする問題です。


先の部分で「酸素とくっついて酸化鉄になった」というお話はあるけど,そのイメージを補完するものということでしょうか?
いやいや,「気体状態で飛び交っている酸素分子が燃焼という現象で一気に鉄にくっつく」
「そのために,気体状態の酸素がしめていた部分が真空になる」というイメージを
問題説明の時からもっと積極的に与えていっていい部分なのでしょう。
それに,やはり今回の授業のテーマは「飛び交う気体分子の振る舞いを,燃焼という現象を通して生き生きと描く」です(^^)v

20070605055626.jpg

問題説明ではまず,授業書を読んでもらった後に,実際にガラス管の口を水につける手前までやってしまいます。
このときボクは,今までに使用していた実験道具でやってしまったけど,
週末にあった授業運営法研究会《燃焼》にて勝さんが使用していた「燃焼さじ・銅線」をつかって,
実験道具を作り直したいな~と思いました。手軽で準備がやりやすいからです。

実際に酸素が満たされたかどうかを確かめるために,フラスコの先に火のついた線香を近づけます。
すると,「ボッ!」と明るく炎が立って「うわ,すごい!!」と声が上がります。
その後,電源コードをつないでスイッチオン!
フラスコ内で花火のように明るく激しく燃えるスチールウールに子どもたちは感動してくれます。
※ここも,勝さんがやっていた「線香の煙」「9V電池」を使った方法で次からはやってみよう。

20070605060123.jpg

それから黒板に分子模型をつかった図を描いて,見えない部分をイメージしてもらいました。
フラスコ内は空気じゃなく,酸素分子が飛び交っていることに注目しやすいように説明しました。
※ここもいま思いついたんだけど,いきなり酸素分子を貼り付けるのじゃなく,最初は空気の割合で窒素分子を混ぜておき,
 「でも,空気を追い出して酸素分子だけになったね~」と言いながら,酸素分子ばかりに貼り替えた方がいいでしょう。
 この方が,さらに飛び交う気体分子が酸素だけになったことが分かりやすくなると思います。次はそうしよう!

20070605060928.jpg

予想分布は,ほとんどの子がアとイにまっぷたつに分かれました!

〔ア:水の中にブクブクと気体が出てくる〕
うーん・・・分からないけど,燃えた後だからなんとなく・・・

〔イ:水槽の中の水がフラスコに逆流する〕
フラスコの中で鉄が燃えたら酸化鉄になって,フラスコ内の酸素が全部くっついてしまうから。
そうそう。そしたら,フラスコの中の酸素分子がなくなってそこが真空になるから,その部分に水が入ってくる。

※この子たちの意見なんか,もう「文句なし!」ですよね☆

〔ウ:特に何も変化なし〕
鉄が燃えたときに出てきた気体がフラスコ内にあると思うから,酸素分子が鉄にくっついても,その気体が邪魔をして水は入ってこない。

※この意見は「燃えたら二酸化炭素が出る」という一般常識にもとづいていると考えられます。
 この時点ではこう考えても問題ない。授業書を進めながら,ゆっくりと新たなイメージが形成されていくものでしょう。

20070605061709.jpg

実験自体はごく簡単。予想~討論に十分な時間をとっているので,フラスコはすっかり冷め切っています。
そのガラス管の口を水槽に入れてピンチコックを開けるだけ。
予想以上に勢いよく,しかも満タンに近いところまで水が入ってきて,子どもたちは大喜びでしたヽ(^。^)丿

20070605061913.jpg

次の短いお話で,この実験の補足的な解説をしてくれています。
でもここはもうすでに,イの子たちが明確に説明してくれていたので,軽く読んだだけで子どもたちは納得。
さて,黒板の図ですが,これもまたゴチャゴチャと貼り付けるのはやめました。
問題説明の図に描いてあった「?」を消して,酸素分子を貼り付け,それが鉄にくっつくのを動いて示し,「真空」と書き込むだけ。
酸化鉄の分子模型は見せるだけにとどめました。
この方が,酸素分子の動きが分かりやすくていいと思ったし,酸化鉄の模型は前時でゆっくり見せてあげているからです。
「その実験において一番描いてほしいイメージは何か」ということを考えて,あえてシンプルにしました。
シンプルだけど,この方が気体分子の動きをダイナミックにイメージできると思います。

さて,週明けは銅の燃焼から再開だ。来週は第1部を終わらせたいな!
  1. 2007/06/01(金) 11:30:48|
  2. 燃焼2007
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徳島で小学校教員をしています。

後藤浩之

Author:後藤浩之
小学校教員になって15年目。
仮説実験授業を始めて14年目です。
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