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》7時間目



昨日の銅の燃焼の実験で,ほとんど自分のイメージ通りになる感覚を味わってきた子どもたち。
ノーミソの中ではすでに原子・分子が飛び交っているのだろうか?
さて,今日は【酸素を満たしたフラスコの中に銅粉を入れて外側から熱して燃やし,温度が冷えてからガラス管の先を水の入った水槽に入れると,どんなことが起きるだろうか?】という問題。
解説には・・・・・

【問題4】とまったく同じ事をねらった問題です。燃えるときの温度は,鉄の場合ほど上がりませんから,実験の失敗もほとんどないでしょう。また,発火点も鉄より低く,フラスコの外から熱しても簡単に火をつけることができます。

と書いてある。
確かに「酸素を満たしたフラスコ内で鉄を燃焼させる」実験と同じ。
でも現象的に考えると,激しく火花が散った鉄と違い,銅はそれこそ炭火のような燃え方をする。
この「見た目の違い」が気になる子どもは必ず存在する。
また,「酸素のくっつき方」の程度の違いに着目するかも知れない。

授業が始まる前にボクは以上の2点の予想を立てていた。
さて,授業はどのように進むのだろう?


20070608064123.jpg

いつものように復習をしたあと,問題の説明。
フラスコを酸素で満たす時,まず線香の煙を入れておく。
その煙がすべて出て行ってしまうまでゆっくりと酸素を注入していく。
授業運営法研究会にて井上勝さんがやっていた方法だ。
水上置換が使えないこの問題では,目に見えない気体の動きを想像するためにかなり有効☆

20070608064307.jpg

酸素が入っているのを見せてまわってます。
たったこれだけのことに身を乗り出してくる子どもたち。かわいいものです♪

20070608064453.jpg

フラスコに入れる銅粉の量は,授業書の指定通り20gにしました。
電子天秤をつかえば,すぐにはかりとることができます。

20070608064700.jpg

外側からガスバーナーで熱して火をつけています。
アルコールランプでもできるらしいけど,こっちの方が短時間で作業が進むので,ボクはこっちが好き。

20070608064812.jpg

赤く光って銅が燃えています。燃えている様子を見に来てもらいました。

20070608064921.jpg

ここまでの流れを板書で確認します。
図の描き方について,授業直前までちょっと迷ったことがありました。
それは,「空気を追い出して酸素を満たしたことを示すときに,窒素分子と酸素分子を入れ替えるか」
それとも「もう1つのフラスコを描いて,そちらに酸素ばかりを満たした図にするか」。
分子の動きを想像するなら前者がいいけど,流れを一発に表示できる点で,今回は後者の描き方をしてみました。

「さて,銅粉はきれいに燃焼して真っ黒いものになっちゃったけど・・・
 このフラスコの先のガラス管を水槽につけたらどうなるかな?」


子どもたちはワイワイ言いながらも,スッと予想に丸をつけてくれた感じでした。


20070608065628.jpg

〔ア:何も変化は起きない〕
二酸化炭素ではないと思うけど,フラスコの中には燃えた後にできた変な気体があるから。

〔イ:少しだけ水が入ってくる〕
うーん・・・入ってくるとは思うけど,気分的にちびっと・・・みたいな(笑)

〔ウ:かなり水が入ってくる〕
前の実験で銅が燃えた後は重くなっただろ? あれは酸素がくっついたから。
そう! それで,フラスコ内の酸素が銅にくっついて,その酸素がいた場所が真空になるから。
気分的に「これ!」みたいな・・・(笑)


討論らしい討論にはならなかったけど,「意見を言え~」なんてニコニコとしながらやりとりしている
子どもたちの様子を見ていると,楽しくリラックスできる雰囲気にすっかりなじんでいることが分かり,
思わずボクもニコニコしてしまう。
ま,予想を立てる段階でしっかり空想をはたらかせて考えてくれてたら,それでいいか!

それに,言葉としてはうまく表現されていないけど,やはりボクの予想通り,
「鉄の燃焼とは見た目が違う」現象に迷う子も多いみたいだった。
予想変更が相次いだあと,ひとしきりワヤクチャした空気が落ち着く。


20070608070547.jpg

これまた実験はごくごく簡単。ピンチコックをゆるめるだけです。
前に出てきたみんなにカウントダウンをしてもらって・・・いざ!
水がゴボゴボと入ってきます!!

20070608070636.jpg

見る見るうちにフラスコを満タンにするまで水が入ってきました☆
「やりぃ~♪」とか「やっぱりな~」なんて言いながら席に帰る子どもたち。


20070608070754.jpg

さて,このあと【あの黒いものは,どんな分子からできているのでしょうか】という質問が入ってきます。
この質問には【銅が燃えた後にできた黒いものに名前をつけてみましょう】という文もついています。

あまり耳慣れない化学上の物質名は,とかくきらわれがちです。そんなものの名前も自分でつけてみれば,だいぶ受け取り方が違ってくるでしょう。「もの」に対するはたらきかけの姿勢も変わってくると思われます。自由に名をつけさせてみましょう。

と,解説には書いてあります。
以前にこの授業書をやったときボクは,「この段階で正解を発表してあげれば,それでいい」と考えてました。
でも,「自由に名をつけさせてみましょう」とあり,そのことで「ものに対するはたらきかけの姿勢も変わってくる」ということです。

「確かにその通りだな」と思ったのは,このページを配る前から子どもたちは
「今度は“酸化銅”ちゃうか?」などと嬉しそうに話していたこと。
思えばボク自身,化学がとっても苦手で(おかげで大学も5年間通っています),
こういう言葉を聞くだけでアレルギー反応が出そうな学生時代でした。
しかし,仮説実験授業をうけている子どもたちは,こちらから押しつけなくても,
自分たちで勝手に想像し,科学者たちと同じような命名をするのです。
しかも,「嬉しそうに」です。その行為が楽しいことであるかのようです。

それに,「好きに名前をつけさせてみましょう」という部分も「いいな」と思いました。
押しつけられたのではなく,思わず考えてみたくなった結果,自分なりの予想を持って問いかけ,
その結果を受けとめながら次に向けてさらに空想が広がる。
これは「考える自由を保障している」ことがもたらす安心感にも,その要因があると思います。
加えて,やはり授業書の問題の中身と配列がすぐれているから。
だから,準備や事前研究には時間をかけるけれど,いざ授業が始まったら,授業者のボク自身の肩の力も抜ける。
子どもたちとのやりとりの中で,リラックスできるんだろうな。

さて,「自由に想像させてみよう」というこの質問ですが,ほとんど大部分の子が『酸化銅』と
つぶやいている関係から,「ここでもう分子模型を見せてもいいだろう」と思って提示しました。
同時に,科学者の命名も教えてあげました。

さて,金属の燃焼に関して,ある程度しっかりとしたイメージができつつある子どもたち。
でも,次のマグネシウムでは見た目からくる直観との葛藤に悩むだろうな~♪
  1. 2007/06/05(火) 13:45:07|
  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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