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子供達大喜び!仮説実験授業の「三態変化」 [授業]

 仮説実験授業を長年ずっとやってきました。この授業、子供達大喜びします。科学的な概念が身につきます。そして、本当に楽しいです。

 最近は、「三態変化」という授業をやっています。

 すべてのものは、原子・分子からできている。そして、すべてのものは、熱によって固体・液体・気体という三つの状態に変化する(すべてのものは三態変化する)ということが、楽しく学べます。

 固体・液体・気体の分子のイメージがアニメーションでありましたので、アップします。

固体のイメージ

液体のイメージ

気体のイメージ


 

 僕は、分子に見立てたBB弾の玉を大量にビニール袋に入れ、子供達に見せています。

 少しブルブルと袋を揺らします。するとBB弾が、揺れ始めます。これが熱と共に固体が液体になっていくイメージです。
 更に袋を大きく振ります。すると袋の中でBB弾が大きな音を立て、飛び回ります。これが更に熱を加えた気体のイメージです。子供達大喜びします。(すべてサークルで教わったことです。)

 さて、その三態変化の中に、こんな問題があります。

 ガラスや食塩や、ふつうの石も、うんと高い温度ではとけて液体になったり、気体になってしまうのでしょうか。

予想
ア.液体や気体になる
イ.液体にはなるが、気体にはならない。
ウ.固体のままで変わらない
エ.そのほかの考え(     )


 正解は、アです。

 ガラスは、ガスバーナーを使って、とける様子を見せることができます。
僕はいつもガラス管をガスバーナーで熱し、ビューんと伸ばしたり、プーッと吹いて風船を作ったりしています。子供達、大喜びします。

 石の溶けた様子は、下の映像を見せると効果的です。

溶岩は、溶けた岩と書きます。岩が液体になったものだと知り、びっくり。そしてその迫力にびっくりします。


 さらに、こんな問題もあります。

空気は、気体の酸素と窒素などがまじったものです。空気を、液体や固体にすることができると思いますか。

予想
ア.液体や固体にすることはできない。
イ.液体にする事はできるが、固体にすることはできない。
ウ.液体や固体にすることができる。

 さあ、みなさんはどう思いますか?

 正解は、ウです。
これもユーチューブにいい映像がありましたので、アップします。

 下の映像は、サイエンスショーの様子。前半、空気が液体になる様子がわかります。
 本当に液体窒素が入手できれば、見せたい実験です。

 更に下の映像は、固体酸素の映像。青色をしています。そして見る見る間に、気体になって消えていきます。僕も初めて見ました。

 更に更に下の映像は、固体窒素を作る映像。液体窒素の温度がすでに-196 ℃という低温ですから、これは、すごい超低温にする必要があります。(-209.86度で液体から固体になるとのこと)

 真空ポンプで真空にすることにより気化熱を奪い、より低温にするということだそうです。(難しいですね。)
 派手な映像ではありませんでしたが、子供達、これも感動して見ていました。

 さて、仮説実験授業の三態変化で、固体・液体・気体の分子のイメージができると、4年生の下の単元は、科学的な考えの元に予想を立て、楽しく学習することができます。

・空気や水をとじこめると
・ものの温度とかさ
・もののあたたまり方
・水のすがた

 全部、分子の動きで、答えが予想できるのです。

 たとえば、「ものの温度とかさ」の空気の膨張は、分子が熱によって激しく運動した結果です。
 注射器に入れた水が縮まないのは、水の分子がびっしりと詰まっているからです。

 今日も子供達、実験に大喜びでした。仮説実験授業の三態変化。本当に楽しいです。

 仮説実験授業に興味のある方は、まず下の雑誌をお勧めします。

たのしい授業 2010年 12月号 [雑誌]

たのしい授業 2010年 12月号 [雑誌]

  • 作者:
  • 出版社/メーカー: 仮説社
  • 発売日: 2010/12/02
  • メディア: 雑誌

 

 

 


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