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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三態変化7時間目



今日は昨日と同じく【液体・気体を押し縮める】実験。
昨日は「水と空気」で行ったが,今日は【アルコールと二酸化炭素】。
ちょうど前日に,「同じ気体とは言っても,空気と二酸化炭素では結果が違ってくる」という子どももいたため,果たしてどんな授業展開になるのか楽しみであった♪


中味が違っているだけで,実験方法は前日と同じなので,問題の説明はとっても簡単♪ ただ,水や空気とは違ったアルコールや二酸化炭素の個別的性質(?)みたいなことに軽く触れておく。
これは決して子どもたちの思考を惑わすためではなく,「個々の性質の違いにより実験結果が変わってくるのではなく,《液体・気体という分子の状態》にもとづいて予想を立てたらよい」という思考の対立軸を明確にするためだ。アルコールは水より軽いとか,二酸化炭素は吐く息に多く混じっていて空気より重いとかいう性質によって実験結果が変わるわけでもなく,「分子モデルという一般的なイメージで考えると全ての結果が見えてくる」ということを鮮明に位置づけるためである。
『最も基本的・一般的なイメージでもって考えると,未知の事象に対しても正しく予測できるようになる』ということ,それが《科学的思考》の1つであると思うからだ(^^)v


さて,前日に「空気と二酸化炭素では結果が違ってくる」と予想した子どもがいたが・・・なぜか今日になって,「やっぱり,空気の場合と同じ実験結果になる」と思い直したらしい。その理由を聞いてみると・・・

「空気には窒素や酸素や色んなものが混じっていて,二酸化炭素の場合は『それのみ』といっても,同じ気体だということは,分子がビュンビュン飛び回っているという点でまったく同じだから,実験結果も同じように『途中まで押したら飛び交っている二酸化炭素の分子が抵抗してピストンを押せなくなる』と思う」

ということだった。
この日記を書いていて気づいたんだけど,この日にワタクシメがねらっていた「一般的なイメージの重要さ」をもとに仮説を立て直し,予想を選んでくれたわけだ♪
ワタクシメの考えも,なかなか「イイ線いってるな~」と自画自賛(笑)
果たして実験結果は前日と全く同じようになる。


ところで,授業書には載っていないのだが,この一連の問題のあとにワタクシメが必ずやっているのが《圧縮発火器》の実験だ。もっと頑丈なピストン&シリンダーを使って,底まで一気に(強引に)気体を圧縮させることのできる実験道具を使う。中村理科から販売されている↓

060125_1807~01.jpg


シリンダーの中にティッシュのかけらを入れ,ピストンをセットし,「せ~の!」で一気に押し下げる。すると,圧縮された気体(空気)の運動エネルギーが熱エネルギーに変換されて,ティッシュは一瞬にして炎をあげて燃える。※この解説で正しいのかな?
この実験には,すべての子が釘付け(^o^)
一瞬にして燃え尽きたティッシュを見て歓声が上がったあと「ぼくにもやらせて!!」という子どもが前に殺到するσ(^◇^;)
ただ,小学生では力と勢いが足りないのか,一発目から成功する子はあまりいなかった。時間が足りない分,休み時間に自由に使わせてあげてもいいのだが・・・それをやってて,過去2回シリンダーを壊されたからな~。
今回は,演示実験で成功しただけで,さっさと片づけた・・・f(^ー^;

ただ,かなり強烈に印象づけられるのも事実。この日の日記から・・・

私は,三態変化の授業書の実験がすごかったです。押したら火が一瞬だけつく実験です。男子とかがやっていたけど,火はついていませんでした。火をつけるのはむずかしいのかな~と思いました。とにかく,すごかったです。

ちなみに,この実験を見せたあと,こんな風な解説を加えている。

気体の分子の運動エネルギーが熱エネルギーに変換されると凄いっしょ? 逆をいうと,それだけ気体状態の分子は,めっちゃ激しく飛び交っているということだよ。

このあとで,マッハのスピードで飛び交う気体状態の分子の【お話】が出てくる。そのあたりでのイメージのふくらみにつながったらな~と思う。


(補足)
ちなみに,この《圧縮発火器》の実験をしているときに・・・

「先生,ほな,二酸化炭素を中に入れてやったら,ドライアイスができるんちゃうん!?」

と言ってきた子どもがいた。
前期の最後に「ドライアイスで遊ぼう」の授業をやっていて,ドライアイスが二酸化炭素の固体であることを子どもたちは知っているのだ。
それにしても,「気体の二酸化炭素を一気に押し縮めたら,分子間の距離が近くなって規則正しく整列し,ドライアイスができるかも?」なんて,なんと面白い発想だろうヽ(^。^)丿
この実験は実際にはやらなかったが・・・実は後々そんな【お話】が出てくるんだよ♪ 子どものノーミソの中で三態変化のイメージがどんどん豊かに広がっていることが実感できて嬉しいな!
  1. 2006/01/24(火) 16:31:01|
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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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