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》8時間目



1日間をあけての《燃焼》の授業。今日はマグネシウムの燃焼を取り扱います。
ここは《燃焼》の授業書の中でもボクが大好きな部分。
燃焼の仕方が派手で子どもたちが喜ぶ,ということもあるけど,「思考が揺さぶられる」のがいい!

これまで鉄~銅という金属の燃焼を似たような実験のくり返しで扱ってきました。
そのいずれも「酸素とくっついて重くなる」という実験結果は同じ。
見た目の燃え方が鉄とは違う銅でも,まったく同じ結果になったことで,
子どもたちは「金属はみんなこうなるのでは?」という考えを持つようです。

しかし,マグネシウムの燃焼にいたっては“燃えた後にできたもの”の印象が違いすぎる。
このあたりで,子どもたちのノーミソが動き出す感じが好きなのです☆


20070610012106.jpg

いつものように復習から入ります。

1.【ことばの約束】をみんなで読んで確認。
2.分子模型を貼り,名前を発表してもらう。
3.燃焼したら酸素とくっついて何に「変化」するか発表してもらう。

リズムよく繰り返していると,日に日に手を挙げてくれる子が増えてくるのが嬉しいです。


20070610012432.jpg

まずは【問題8】。「マグネシウムは燃やすことができるか?」です。
実物を見ながら考えることが大切だろうと思い,マグネシウムリボンをハサミで4~5㎝に切りながら,
二人に1つ当たるように配ってまわりました。
自由に触ったり,曲げたり,感触を確かめてもらいます。
このときに「このマグネシウムは鉄や銅と同じ金属なんだって!」という点を押さえます。
・・・が,「何に使われるん?」と質問されて・・・答えられなかったf(^ー^;
これは,事前に調べておけばよかったな~と反省。
「子どもの視線で授業書を読んでおく」というのは,まさにこういうことですね。

だいたいボクの想像通り,予想分布は「燃える」方が多かったです☆

〔ア:燃える〕
なんか見た目が薄いから,燃えやすそう。
黒いものが表面についている。これは「この部分が変化している」ってことだから。

〔イ:燃えない〕
えっとですね~,さっきもらったのを引っ張ってみたけど,固くてちぎれませんでした!
というわけで,燃えないと思います!

おいおい,それ反論~!
まぁまぁ,反論はあとにして・・・f(^ー^;

テープみたいになっとるだろ? なんかほれで,ガラスみたいに融けるだけちゃうんかな?
同じなんやけど,融けて冷えたら元に戻ると思う。

前の鉄や銅の時は酸素を送りながら燃やしただろ? 今度は酸素を送らないから,足りんと思う。
ほなけん,燃えないと思う。


「原子・分子」という言葉さえ出てこないけど,『金属原子と酸素分子がくっつくイメージ』を駆使していることがよく分かりました。もうそれだけで,ニンマリです(^^)v
また,実際に配って実物を見てもらったこともヨカッタな。
最近元気に議論するようになってきた子どもたち。さっそく反論を始めます。

さっき「固いけん燃えん」と言うたけど,燃えるかどうかに硬さは関係ないと思うぞ!
そうそう。ほれに,「ちぎれる」ということは細かくなるってことだから,酸素ともくっつきやすくなるぞ?

えぇでえ! いつも燃えてきたんやけん,今回くらい燃えん方がいいでえ(笑)

さっき「酸素が足りない」っていう意見があったけど,ひょっとしたら酸素を送りすぎたら危ないけん,今回は空気中で普通に燃やすんかもしれんぞ? ということは,「燃えやすい」ということ。


なにせ,「飛び交う酸素分子がくっついていく」イメージと「燃えるというのは別の物質に変わるということ」ということばの約束での定義が,ここにきての議論にも十分にいかされています。

さて,実験は簡単。短く切ったマグネシウムリボンをピンセットでつまんでろうそくの炎にあてます。
すると,かなり眩しい閃光をはなって燃え,あとにはボロボロの真っ白い灰が残ります。
このド派手な実験をしたがるのは必然。「もういっぺんやって!」「やらせて~!」と群がってきます。
実は,そのためにもさっき席を回って配っていたのだ(^^)v
やりたい子全員,1列に並んでもらってやってもらいます。

授業書の世界に夢中になって取り組んでもらうために「体験」というのは欠かせないと思います。
何でもかんでもむやみに体験させればいいわけじゃないけど,子どもたちの「やりたい!」という
欲求を,その場ですぐかなえてやれるなら,そのための準備を整えておくに越したことはありません。
自分でやって,自分の目で燃焼の仕方を確かめたこともまた,次の問題にいかされると思いますし♪


20070610014736.jpg

ひとしきり子どもたちの欲求が満たされたあと,おもむろに質問します。

「この燃えたあとの白いヤツ・・・元のマグネシウムと比べて,どっちが重いだろか?」

「ほら,軽いわ!」「いや?」などと口々にしゃべる子どもたちを尻目に,さっさと授業書を配り,説明。
この部分,燃焼に関する様々な資料を読んでいると「うまくいかない」ことがあるみたいです。
マグネシウムは激しく燃えて,大量の煙が発生するけど,どうやらそのために
「燃えたあとに残ったものが軽くなる」結果が出ることがあるとのこと。
ただ,ボクは今までこの実験に失敗したことはありません。
それに,確かに大量に出て行く煙の存在は気にはなるけど,
「だからこそ」敢えてふたなどせずに,そのまま燃焼させて実験したいとも思います。
「あれだけ煙が発生したのに重くなった。それだけたくさんの酸素がくっついたんだ」
という印象を持ってほしいからです。

さて実験は,2g相当(2mくらい)のマグネシウムリボンを一気に引き出し切り取ります。
それをクチャクチャと丸めてステンレス皿に乗せ,それをまた三脚の上に乗せます。
これにチャッカマンで火をつけ,ベランダなどで燃やします。
(※さすがに教室の中じゃ,煙が充満して大変)
かなり明るく閃光を放ち,けっこう長時間燃え続けます。
燃えたあとの白い灰はもろくてこわれやすく,いかにもボロボロです。
子どもたちの予想分布は,ボクの想像とは違ってアが一番多くなりました!

〔ア:重くなる〕
確かに見た目はボロボロやけど,きっとその白いものは酸化マグネシウムで,酸素がくっついていると思う。

〔イ:軽くなる〕
えっとですね~・・・(「出た~(笑)」)
これは軽くなるんです! 鉄も銅も,燃えたあとのものは黒かったですね~。
でも,今度は燃えたあとのものは白い!
黒いものは重くなる。白いものは軽くなるのです!!

ほんなん,あるか~(爆笑)
反論します! 重さと色は関係ない!

なんか,見た目がボロボロやけん,今回は軽くなっとると思う。
パラパラとしていて,燃えてるときにも灰が飛んでいったけん。

〔ウ:重さは変わらない〕
さっき煙が大量に出て,軽くなったように思うけど,そのぶん酸素もくっついとると思うんよ。
煙が出たぶんだけ酸素がくっついとると思うけん。


さて,今回は討論らしい討論にはならなかったけど,予想変更が4人出ました。
そのうち3人が〔ア:重くなった〕に移動。
ボクとしては意外な移動だったけど,それだけ鉄~銅の実験での印象が強く,
迷いながらも原子のイメージを選んだということでしょう。
やっぱり,この問題は面白いです(^.^)

さて,実験・・・・・

20070610021513.jpg

これまた,燃やした白い方の皿がカタンと下がります。
「え~!」と驚くのはいつものリアクションだけど,正解した子の中にも
「えぇ~!?」と言ってる子がいたのが面白かった☆


さて,次は【質問:マグネシウムが燃えてできたものに名前をつけてみましょう】
ここでボクは初めて,マグネシウムの分子模型を見せました。
実は,【問題8】や【問題9】の前にもうすでに見せてしまった方がいいかな
とは考えたんだけど,今回はあくまでも授業書に出てくるとおりにしました。
分子模型という手がかりがなければ分からない問題じゃないし,それ以上に大切に
したかったのが,「一度,自分のノーミソの中で想像してみる」ということでした。
鉄と酸化鉄,銅と酸化銅の模型はすでに提示してるので,それを手がかりに
マグネシウム模型を空想して,それが酸素分子とぶつかりあってくっついていく・・・
その自分なりのイメージをまず描いてもらうのもよかろう。
そう思ってやめておきました。

でも,この質問の部分では「もったいぶらなくても,もういいだろう」と思ったのです。
マグネシウムもまた鉄や銅と同じように,単原子が規則正しく並んでいる。
それを見たときにパッと赤い酸素原子が間に入り組んで交じっているイメージも浮かぶだろう・・・。

20070610022753.jpg

案の定,マグネシウムの分子模型を見た瞬間に,子どもたちは言いました。

「ゴトセン,酸化マグネシウムの模型も見せて!」

まだ,“白いもの”に科学者がつけている名前を教えてないのに・・・σ(^◇^;)
なんとも痛快な瞬間。「そう,酸化マグネシウムというんだよ」とすぐに教え,
次の授業書を配ります。読み進めても何の違和感もない。
すごく気持ちよく,時間ピッタリに授業が終わったこの1時間でした。
  1. 2007/06/07(木) 10:35:46|
  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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