再結晶の観察 <もののとけ方>

再結晶の観察

 今日は再結晶の観察の授業。

 スライドガラスを2枚、ガラス棒を1本、水洗い用のプリンカップを1個、顕微鏡を1台、各自に用意する。つまり、個人実験って贅沢な授業。

 用意した飽和水溶液は6種。ボンベキャップに2mLずつ入れて各班に配る。準備で大変なのはこれぐらい。顕微鏡を取りに来るときは混雑するので、近くの机の上に出しておいてやる。

 使うのは実体顕微鏡ばかりなので、粗動ネジで動かしていないために見えない!って子がいるので机間巡視で指導。

再結晶の観察再結晶の観察

 顕微鏡が準備出来たころからそろそろ再結晶が始まる。これは形からして食塩らしい。

再結晶の観察再結晶の観察

 これは塩化アンモニウムとホウ酸らしい。

 

 6種も配ると、どれかきれいな絵になって見えるもんだ。

 水が蒸発していくと、溶け切れなくなって溶けていたものが出てくる、ってことは分かっただろう。

 

 準備物は多いが、各自で顕微鏡も片付けに来るので、後片付けも楽。


 


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溶けても全体の質量は変わらない <もののとけ方>

溶けたものは質量不変

 今日の実験は、溶けたものは見えなくなるが、その合計の質量は不変であることを確かめる実験。

 きびしく言っておかなければならないのは、電子天秤の扱い方。どうもねぇ、秤を見ると手やら筆箱を乗せて数字が変わるのを楽しむ子が出てくるからだ。

電子天秤が壊れる原因だ電子天秤をバラしてみる電子天秤をバラしてみる

 で、それの指導のために準備室に置いてあるのは、壊れた電子天秤の心臓部

 なぜ壊れたかって言うと、戸棚に重ねてしまっちゃうようなスタイルの電子天秤だったからだ。この形では重ねて片づけるし、重ねて運ぶことになるわなぁ。

 心臓部は、アルミの削りだしの角棒。丸穴が二つ開けてあって、その部分が少々伸びるように作られている。バネなんぞは無いから感触としてはピリッとも動かないのだ。その穴の上にはフィルム基板にセンサーが貼り付けてある。それからリード線がでて、電子天秤のコンピュータにつながっているのだ。

 つまり、コンピュータ利用機器であって、バネを使ったメカニカルなアナログの秤ではないのだから、“手なんぞで押してみるってことは「壊そうと思った」以外の理由はナイ!” って言いきっておくのが大事。

溶けたものは質量不変溶けたものは質量不変

 カバーの蓋をあけて慎重に計ってはいるが、薬包紙がカバーに触れているのに気が付かないみたい。カバーを開けてやった班もある。

 薬包紙にはあらかじめ2gの食塩を計っておいて薬の包み方で折って配った。元通りに折り直している子が居るなと思ったら、量る時に折ったのを載せた。薬包紙の包み方も知ってて損はないから、折り目を見ながら元通りに折るってのも良い勉強だわサ。

 

 で、溶かした後、元の質量にならない班が出てくる。「失敗だった」なんて書いたらアカンぞって言っておく。同じ質量にならなかったのは、食塩をこぼしたからとか、振って溶かした時に水が数滴こぼれたから、って考えられる理由を書くのが良い。

 言っておかないと、水をスポイトで足して同じにしちゃうってゴマカシの実験が起きる。知識として先に知っているから「失敗」と断定するのであって、「数値が減ったのは何でだろう」って考えて考察を書かなくては、考える力を育む理科教育にはならん。

 

 「薬包紙を開ける時に食塩をばらまいちゃいました」って言ってる班は正解! なるほど、数粒白いものが机に残っておるワ。

 

 一応、100mLに10gの食塩を溶かすためのビーカーも用意していたのだが、小さな蓋のできる容器を使ってみた。ガラス棒がいらない分、量るものが少なくて楽。

 

 

 

 


 


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再結晶の用意がしてある <もののとけ方>

顕微鏡下で再結晶

 顕微鏡やら、スライドガラスが用意してある。いきなり再結晶の観察をするんかいな、と疑問に思いながらそれなりに準備。

 水溶液が6種もあるので、スライドガラスは一人2枚らしい。スポイトで水溶液を取って、スライドガラスにのせるってのは、1滴落とすのがむずかしいし、だいたいスポイトの数が足りん。

 準備しておいたのは、短い方のガラス棒。これで、1滴〜2滴チョンとのせればいいのだ。で、次の水溶液に行くために、プリンカップの水でチャバッとゆすいで雑巾で拭いたら作業が早い。これらを一人一つ準備。

 水溶液の分注が大変だなと思って担任と打ち合わせると、予備実験のついでに用意をしただけだったよう。で、準備だけしておいて、予定変更。籠の準備は来年までこのまま置いておこう。


 


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飴玉を吊るして観察する背景をストライプに <もののとけ方>

シュリーレン現象を観察するバック

 終わったのだが、やっておけばよかったと思って片づけながら手直し作業。

 光学水槽の背景が黒い方が良いと思って、黒画用紙を用意したんだが、水槽の背景が白アクリルだったので、画用紙は無理。急遽、屋上の防水シート素材を刻んで授業に間に合わせた。

もののとけ方 シュリーレン現象で

 この水槽の背景には、模様がついている方が、屈折するようすが良く分かるだろう。そのために観察は終わったんだが黒でストライプを描いておいた。

 

 こんなことをすると、どう使うのかを説明するシートが必要ではないか。とりあえずポリ袋に収めて、背景だって書いておいた。

 シートをしたためて、パウチしておかなくてはならんだろうな。

 


 


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もののとけ方 <もののとけ方>

1 まずは溶解度曲線を

溶解度曲線

 化合物によって温度と溶ける量の変化を知っていないと実験に当たっての指示ができない。

 1gずつ溶かしていく時間がないからだ。食塩ならとりあえず最初は30g、カリミョウバンなら4gから溶かし始めて、2gずつ増やしていくと1時間の時間内におさまる。

化合物 0°C 10°C 20°C 30°C 40°C 50°C 60°C 70°C 80°C 90°C 100°C
塩化アンモニウム 29.4 33.2 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 60.2 65.6 71.2 77.3
食塩 35.7 35.7 35.9 36.1 36.4 36.7 37.0 37.5 37.9 38.5 39.0
ホウ酸 2.5   4.7   8.1 10.3 13.0   19.1   27.5
重曹 7.0 8.1 9.6 11.1 12.7   16.0        
カリミョウバン 3.0 4.0 5.9 8.4 11.7 17.0 24.8 40.0 71.0 109.0  

2 溶けるとは

シュリーレン現象もののとけ方

 最初に、水槽に飴をつるして溶ける様子を観察する。飴は穴の開いたパインアメを使っているが、穴がなければ針金を焼いて飴に突き刺して固定する方法がある。他に、お茶パックに入れた砂糖や食塩を追加してやっても良い。

 「溶ける」の定義が必要だからだ。「融ける」「解ける」「熔ける」など漢字だけでもいろいろあって、生活で使う上では溶媒に溶かすことを指していないことが多い。

3 スキルを磨く

飽和食塩水の実験食塩を飽和するまで溶かす水溶液のろ過

 この実験では、メスシリンダーを扱う。溶媒の水を100mL計り取るだけだが。他にメスシリンダーを使う実験は出てこないので、扱い方、安全な置き方を指導しておかなくてはならない。

 また、上皿天秤を使って計り取る回数が多い。薬包紙を両側にのせる、利き手側で操作をするなどのスキルを磨いておきたいものだ。

 漏斗でろ過をするののこの実験だけだ。ろ紙の折り方、ガラス棒に沿わせて注ぐなどのスキルが求められる。

4 湯せんで加温

湯煎用はさみもののとけ方湯せん用ボウル

 溶け残ったなら加温して溶かすことになる。加温は湯せんが良い。500mLビーカーに水溶液の入った200mLビーカーを入れて温めていたが、取り出すのが熱い。そこで、るつぼばさみにシリコンチューブをはめて湯せん用はさみを作った。湯はステンレスやアルマイトのボウルで温めるとやりやすい。

 実験は40℃ちょうどで、という計測はできない。とけきった温度をはかって記録することになる。

5 再結晶は顕微鏡下で

水溶液の再結晶水溶液の再結晶水溶液の再結晶

顕微鏡下で再結晶顕微鏡下で再結晶

 結晶させようってことになると、つい、大結晶を作って感動させたいって思ってしまう。それはとてつもなく時間がかかる。夏休みの自由研究ネタとしておいておくのが良い。

 顕微鏡下で出てくる結晶を観察するなら、1時間の範囲内におさまる。まずは、スライドガラスに試料を取ってから、顕微鏡の準備をする。その間に少々蒸発して結晶が始まる。スライドガラスに4種の水溶液をのせている。2滴置いているのは、何の水溶液か順番が分からなくなった時の識別用。顕微鏡なら視野は10mm未満なので、1滴あれば十分。

 カバーガラスなしで、水溶液が少々残っている状態でも検鏡できる。倍率は40倍。実体顕微鏡でも生物顕微鏡でも見ることが出来る。上の写真は黒背景が実体顕微鏡、白背景が生物顕微鏡。

 加温して溶かし終わった水溶液は、廃液として処分するのではなく、ペットボトルなどに取り込んでおくとコレに使える。飽和食塩水なら、4年生の水のすがたの氷作りに使える。

6 溶けて見えなくなっても質量は同じ

重さは変わらない

 溶かす前の、ガラス棒、ビーカーと水、薬包紙と化合物をはかりに載せて質量を計る。こぼさぬように注意しながら溶かした後も同じものをのせて質量を計る。

 使用するのは0.1gが感量の電子天秤。よく注意しておかないと、手やら筆箱を乗せてみたくなるのが秤だ。デジタル秤は1000円以下で手に入るが、電子天秤の値段は一桁高額だ。そのような行動は“壊してみようと思った”以外の動機はない!って言いきっておく方が良い。何台も壊れた電子天秤が置いてあったのは多分こんな余計なことをしたせいなんだろう。

7 塩化アンモニウムはまるで雪

水溶液の再結晶水溶液の再結晶

 試験管に雪が降る、って再結晶の実験。湯せんにして溶かした水溶液が冷めるのを待つ間に演示実験としてやっている。加温して飽和状態まで溶かした塩化アンモニウム水溶液を常温に置いていると試験管内に雪が降るように再結晶が始まる。

 ちょっと長いL=300mmの試験管を使っている。ゴム栓をしてそのまま置いていて、毎年ソレを温めて使っている。


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上皿天秤を2台配って <もののとけ方>

もののとけ方

 水に溶かしてみて、溶けないなら加温して溶かす実験。

 忘れてたけど、上皿天秤が初めてなのだった。メスシリンダーと初めてのものが二つもあるので時間がかかる。

もののとけ方もののとけ方

 次のを計りとりながら、水に溶かして、加温していく。暇な実験より、忙しいってのは良いことだ。計る、溶かす、記録するって分担するとマルチタスクになるんだワ。

 結局、少々時間が足りなかった。

グラフ用紙 

 んで、グラフ用紙を配布したけど、とりあえずノートにはさむだけになってしまった。

 あ、このグラフ用紙、私のScratchスタジオの、「グラフ用紙order」で作れます。

 

 湯せん用ボウルは調子が良い。板厚がある分沸騰音も小さい。100均ぽい薄板のボウルだと沸騰するとすごい音がするけど。中に入れる湯は100mL程度。なので、すぐに沸騰する。

 ビーカーを押さえながらかき混ぜているとおり、つまんで下すのもはさみや雑巾なしでも出来る。買ってきて正解だった。

 
 


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もののとけ方の最初の時間 <もののとけ方>

もののとけ方 シュリーレン現象で

 ちょいと早いが3学期教材の<もののとけ方>に入る。3学期の5年生は6年生から譲られた仕事やら、卒業式練習につきあうとか、何かと忙しい。なので、余裕があるなら早めに始めておいた方が気が楽なのだ。

 で、水槽に飴玉と砂糖をつるして溶ける様子を観察する。

 

 身の回りには「とける」って現象がいろいろある。「溶ける」「解ける」「融ける」「熔ける」などの字があてられる。「氷はどれだ?」、文学的には「解」で、理科的には「融」なんだな、コレが。生活している上では雪から解放される「雪解け」であって、融点に達したので「雪融け」じゃぁあまりにも物理的すぎて情緒がない。

 水溶き片栗粉っていうけど、、アレは水と混ぜているんであって「混濁」なんだな。だから、溶けるって難しい。ただ、サンズイ偏なので、水に溶けて見えなくなることだ、って言えそう。

 

 針金を水槽に取り付けて、その先にパイン飴をぶら下げる。穴があいているパインアメが便利なのだ。しかも、元より飴の穴の大きさが大きくなるからおもしろい。

 その横のお茶パックには砂糖を入れている。どちらも濃いくて甘い比重の大きな水溶液が下がっていく様子が見える。手に落射用光源を持って机間巡視して横から照らしてやる。

シュリーレン現象

 


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湯せん用のボウルを入手

湯せん用ボウル湯せん用ボウル

 ちょいと思い立って中古の食器屋さんへ行って仕入れてきました。厨房用品を扱う店でして、畳んだ店などの中古食器も売ってるんです。

 こんなボウルをほしいと思って、100均で調べてみたら直火禁止なんです。多分薄い金属のせいなんでしょう。で、手に入れたのはこのフィンガーボウル。ステンレス食器の一大産地の燕三条の有名メーカーの純国産品。直径11cmの、凹みそうもない厚さのステンレス製。だのに、100均とほとんど変わらぬ値段だった。

 

 今までは500mLビーカーに200mLビーカーを入れて湯せんにしていたが、何しろ取り出しにくい。そのためにるつぼばさみにクッションのシリコンチューブをはめて湯せん用はさみを作ったのだった。

 試しに100mLの水を直火で湯せんにしてみた。200mLのビーカーに100mLの水を入れて温めてみた。深さも丁度よさそうで、何も問題は無さそう。これならビーカーを取り出すのは乾いたぞうきんでもできそう。でもま、湯せん用はさみも配っておこう。

湯せん用ボウル

 カセットコンロの上の棚に収納。棚奥には使いかたの写真を添えて、そして、扉ガラスには「5年」の表示も添えて。燃えがら入れなんぞに使うな、<もののとけ方>の実験の湯せん専用って主張させておいた。


 


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ものの溶け方の準備をしておく <もののとけ方>

 4m振り子のアームが理科室に置いてある。ってぇことは、振り子の授業が終わったってぇことだ。振り子実験台を戸棚に格納する。

 多分プログラミングをやるんだろうけど、<ものの溶け方>の準備をしておく。

ものの溶け方の準備

 薬品棚にたくさんあるホウ酸を使おうってんで、班に配るだけ計量しておく。100mLの水に溶かすとして、20gもあれば十分だろう。続けて、食塩も計っておく。こちらは40g。そんなに溶けるハズがないって量。

ものの溶け方の準備

 湯せんで加温して溶かすための準備物も用意しておく。湯せん用のボウルがあると良いのだが、500mLのビーカーに200mLのビーカーを入れて実験をしている。そのために、るつぼばさみにシリコンチューブをはめて“湯せん用はさみ”って称して使っている。中のちいさなビーカーを取り出すのが熱いからだ。

 この実験ではメスシリンダーの使いかたをシビアに教える。計り方を、置き方が大事なのだ。つい立てて置いてしまうのを見つけ次第注意をしなくっちゃ。この数年で2本ほど割ったので、一部はアクリルのメスシリンダーになっているが、割れにくくっても寝かして置くのが基本。

 それと、次に溶かすために2g計り取っておくって作業が何度もある。上皿てんびんの使いかたのスキルアップのチャンスだ。計り取る場合は分銅は右か左か?ってね。

地層を作ってみる

 そして、6年生が砂と泥水を流し込んで地層を作った実験装置を出してくる。元の光学水槽だ。

 これに飴玉を吊り下げて溶ける様子を観察する。お茶パックに入れた砂糖も溶かして見たら良い、とそれも準備しておく。

シュリーレン現象

 ついでの折に買っておいた飴玉は「パイン飴」。大きな穴があいているので吊り下げるのに便利だからだ。

 

 この光学水槽、用途が3単元もある。ひとつは6年生の地層、そして5年生のこのシュリーレン現象、それから、メダカの観察水槽だ。光が水に入る、出るの屈折なんて指導しなくなったからって、捨てちゃわなくてよかった。

 


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水に溶けたものはろ過で取り出せるか <もののとけ方>

水溶液のろ過

 初めは食塩でやろうかと思っていたが、色が付いている方が面白いので、食塩とコーヒーシュガーですることにした。

 漏斗を使うのが初めて。「じょうご」って言う子も居た。漏斗の特徴は先が斜めに切ってあることだ。「ポタポタと落とさないようにすること。」「何でだ?」と問うと、危険な薬品の時があるので飛び散らないように、って考え出したようだ。

 用意しておいた食塩と、追加したコーヒーシュガーで、二人で1実験。そんなにたくさんビーカーを出すのも…って思って、水溶液を作るのは90mLのプリンカップ。

水溶液のろ過水溶液のろ過水溶液のろ過

 ろ紙の折り方、装着のしかたも指導しなくっちゃ。ガラス棒を使っての注ぎ方も。

 なかなかビーカーの壁面を伝って流すって状態を保つのがむずかしい。

 ろ過が済んだら、ろ紙を広げてツブが無いことを確かめる。そして「ユビ!」。味覚で、ろ過前とろ過後を調べてみる。

 コーヒーシュガーの色も溶けている物質と一緒で、ろ紙を通りぬけている。色も溶けているんだってことだ。ろ紙にも色が染まってしまう。

 

 なめてみて「塩っぱい」って。そりゃ、15%程度の塩水だから、ガツンと来るはず。

 片づけながら、手のひらに砂糖水を垂らして、すすっている子が居た。「おいしい」って。やるだろうな、って予測していたので、漏斗だけは再洗浄しておきましたわ、さ。


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水溶液から再結晶させる 続き <もののとけ方>

水溶液の再結晶

 スライドガラス上で乾燥させて再結晶したものを検鏡している途中で、指導机に呼び寄せた。

 各自でやっている実験は、水溶液から水を減らして再結晶させているのだ。もうひとつ、温度を下げたら、を見せる。

 温めて溶かしたホウ酸の水溶液は、集めてペットボトルに保存してある。そのボトルは底の約半分が結晶になっている。温度が下がるとこうなる、って見せた。

 写真は、塩化アンモニウムの水溶液。30℃過ぎまで温めると全部溶ける。それを放置していると、結晶が析出する。それがふわふわと静かに沈む様子が、まるで雪なのだ。

水溶液の再結晶水溶液の再結晶

 最初は細かいのが出てくるが沈むにしたがって大きくなる。形は、十字手裏剣の形だ。

 

 手抜きで、昨年使ったのを試験管にゴム栓をして置いていたもの。湯につけて溶かし切って指導机に持ってきた。

 

 

 試験管に雪が降る

 雪が降る、試験管の中に

こうやって過去の記事をサルベージしてみると、私も長いことやってるねぇ。

 


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水溶液から再結晶させる <もののとけ方>

水溶液の再結晶

 理科室に行くと板書がしてある。予備実験をやったら1滴が乾くまで時間がかかるので、途中に保健の授業をしようかと思う、と担任。ゆっくりと乾かそうかと思って放置と考えたんだが、それなら炙ろうということにした。

 “えっ、出てくるの?”「ええ意見やなぁ、溶けて見えなくなっているのになぁ」と相槌を打っておいた。

水溶液の再結晶水溶液の再結晶

 配布した水溶液4種を、1枚のスライドガラスに1滴ずつ乗せて、アルコールランプの炎に一瞬入れる、ってのを4回ほどやる。人肌まで温まったらいいのだから、火の中にずっと入れてると割れるぞぉ、と注意。食塩水だけ2滴なのは、スライドガラスの向きが変わってもどれが何の水溶液か分かるようにする目印。

 試料の準備が出来てから、顕微鏡を取りに行く。その間に乾燥するってわけだ。

水溶液の再結晶

 ピントが合わない、見えない、なんて言ってるのを指導して回る。実体顕微鏡は粗動ネジを動かしていないせいだ。一人1台、生物顕微鏡と混合、見えたら互いに見せあうことに自然になる。

 「ほら、ピントが合った、雪だ!」と言って、デジカメに収めておく。雪に見えるのは塩化アンモニウムの水溶液。

水溶液の再結晶水溶液の再結晶水溶液の再結晶

 他の水溶液はコレ。左から、食塩、ホウ酸、カリミョウバン。検鏡写真はいずれも実体顕微鏡の40倍。

 

 目視できるほどの結晶を作るにはそれなりに時間がかかるが、顕微鏡下で観察するなら、まだ水の残っている生乾きの状態の方がうまく見える。

 準備、片付けが大変なので、休み時間まで押したが、4種の水溶液を見て1時間。

 


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温めると食塩はさらに溶けるか <もののとけ方>

加温して溶け方を調べる

 飽和食塩水を配って、湯で加温して、食塩がさらに溶けるかを調べる。先にホウ酸でやっているので、段取りが良い。

 ホウ酸の場合は、あたためると倍ほど溶けた。食塩も溶けるんと違うか、って思っているようだが、そうはいかん。こんなのの予想を立てるってのは、生活経験から推論しようにも経験がない。経験が無いものの予想って、理由の述べようがないので、アテモンになってしまう。

加温して溶け方を調べる

 かたわらでは、次に溶かす食塩を2g量り取って準備しているが、ホウ酸のようにはいかん。せっかく量っても無駄なんだが、そんなこと言えない。

 湯は、ポットとヤカンでほぼ沸騰した湯を2Lほど配布。およそ100mLの水を温めるのに、大体60℃あたりまで下がった。これなら火傷の危険範囲を脱している。机間巡視しながら、放射温度計でおよその温度を教えて回る。

 

 “あの溶けやすかった食塩が、5分も混ぜても溶けないって言うのは、無理、ってあきらめて”と実験を終わる。“根性で溶かす”って頑張ってるが、無理なんだなぁ。

 


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再結晶の水溶液を準備しておく <もののとけ方>

乾固する水溶液の準備

 溶けて見えないけど、蒸発させると出てくることを確かめる実験。そのための水溶液を準備しておく。

 容器は、実験用ボンベのキャップ。4mL程度ずつ分注しておいた。飽和溶液なので、放置していると結晶が表れるかもしれないが、顕微鏡下でやる予定。

 

 スライドガラスに、ガラス棒で1滴乗せて、顕微鏡を準備する間に自然乾燥をさせる。スライドガラスに4種も一度に載せてやってみるつもり。ガラス棒は人数分はあるので、一人1本配って、溶液を変えるたびに水洗いして拭かせることにする。

 

 用意した水溶液は、実験後に回収した水溶液が多い。食塩ホウ酸カリミョウバン塩化アンモニウムだ。

 予備実験をしておかないと、机間巡視の時に困るので、見ておいてと担任に言っておいた。顕微鏡の絵を見て、何の水溶液かわからんかったら困るやん。

 


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食塩を水に溶かす <もののとけ方>

食塩を水に溶かす

 食塩が二つ買ってある。あそこの塩が一番安いと言ったら、その塩が買っておいてあったのだ。2kg買っても缶コーヒーと変わらん値段。

食塩を水に溶かす食塩を水に溶かす

 さて、食塩を水に溶かす実験を始める。先に電子天秤を教えたので、既習と勘違いをしていた。上皿てんびんの使い方をまだ指導していないんだった。こんな時に役立つのが、掲示しておいたてんびんの使い方の写真。

 釣り合わせておいた上皿天秤に同じ重さの重りをどちらの皿も右端に寄せて「どっちが下がる?」って聞いてみた。シーソーと同じと考えた子が多数、反対の答えをしたあまのじゃくが3人、釣り合うと答えたのが5人だった。

 この実験、何度も食塩を2g量り取るので、上皿てんびんの練習に良いのだ。

 片づける時は、「片方に皿をまとめて重ねておきます。何で?」と聞く。理由は自分で考えなくちゃ身にはつかん。ガタガタとさせたくないから、って考えでもOK。微妙なナイフエッジを守りたいからなんだが、その説明をする暇がないから。

 

 先に20g混ぜて、その後は2gずつ足して溶かしていく。混ぜるのと、記録するのと、計り取るのとヒマな子が出ない実験。

 欠席が多い班があったので、2g量り取る作業を代わりにやっておいたら、何とか時間内に飽和状態まで行けた。全体が片づけて少々時間が押してしまった。

 溶けにくいホウ酸を先にやったら、上皿てんびんの指導をもうちょっとゆっくりと出来たハズ。反省点。

 


 


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ホウ酸の結晶を検鏡してみる <もののとけ方>

ホウ酸の再結晶

 去年の実験の後取り込んでおいたホウ酸の飽和水溶液が出てきた。スライドガラスにのっけて乾かしてみた。

ホウ酸の再結晶

 ゆっくりと乾かすと六角形の結晶が出来る。ちょっと急いで温風を強く当てると細長い結晶になってしまう。特に周囲の早めに乾燥したところはそうなってしまう。中ほどの液だまりの中にはきれいな結晶が見られた。これで生物顕微鏡100倍。

 

 加温したらたくさん溶けることを確かめた実験の水溶液を取り込んでおいて、食塩とホウ酸の結晶を見てみるってので1時間で出来そう。ただ、元の形状がフレーク状だったので、元の結晶になったとは思わんだろう、そこが心配。

 


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ホウ酸を分けておく <もののとけ方>

ホウ酸を分けておく

 ものの溶け方の実験が始まる。湯せんのセット、メスシリンダーなどを用意しておいたが、薬品の小分けがまだだ。

 とりあえず、ホウ酸を分ける。100mLに溶かすとして、20gもあれば十分。在庫が3kg以上あるので、ホウ酸を使うのだが、10年でも使い切れん。

 温度による溶け方の違いはホウ酸で、再結晶はカリミョウバンでやる予定。

 

 あとは、食塩を分けなくちゃいかんが、食塩のボトルがない。教室に持って行ったらしい。

 分けている容器は、給食に出たチョコレートムースの容器。90mLサイズの小ぶりなプリン容器だが、こんな用途には便利。

 


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顕微鏡下で再結晶を見てみるには

顕微鏡下で再結晶

 <もののとけ方>で水溶液から析出する結晶を見るのを、顕微鏡下でやってきた。

 今までは早く乾かそうとして、人肌程度に炙っていた。加温したことや、水滴の厚みが薄かったことによって、早く水が無くなった所はこんなふうに固形物が出てきてしまう。結晶だなぁというものは下のまだ液体の残っている部分に出来る。

 このまるで絵にかいた雪山のような固形物の造形もきれいなんだが、結晶になってくれないと何の液体だったのか判別しにくい。

顕微鏡下で再結晶

 左のように液体の中で結晶が生成されると、それが成長してミョウバンらしくなっていく。右の大きな結晶はこれでやっと1mm程度だ。それを大きくして見ることができるのだから、顕微鏡下の観察は良いと思う。

顕微鏡下で再結晶

これは食塩がいまだに液体の中で成長する途中だ。

 

 ということは、加温や送風などして急いで水分を取ってしまうより、水滴がゆっくりと濃くなっていくのを待つ方がきれいな結晶がみられるということだ。

 したがって、スライドガラスを炙ろうと計画していたが、温めずに時間をかける方がきれいなものがみられるということになる。

 

 授業中には、とにかくまず検体を用意する。それから顕微鏡を準備したり、ノートを取ったり、配布物を一部返却させたりしながら、時間をかけて乾かす流れを考えておくと良いのだろう。

 


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蓋をしてゆっくりと乾かした食塩水 <もののとけ方>

食塩の結晶化

 2週間ほど前に食塩水を少々、ガラスシャーレに入れ、蓋をして放置しておいた。今日は水分があるもののつぶつぶが見えるので、そのまんま生物顕微鏡で検鏡してみた。

 

 大きなツブは、高さがあって、生物顕微鏡では見えにくい。逆に小さな粒が面白いと思ったのでカメラに収めた。

 抽象絵画としてみたら面白いんじゃねぇ?

 実体顕微鏡だと奥行きが見えるので、ピントを変えながら大きな結晶を見たらおもしろいかも。


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水溶液の水を蒸発させて結晶をみる <もののとけ方>

水溶液の再結晶

 4種類用意してきた水溶液、スライドガラスにのせて乾かして顕微鏡でみてみる。

 まずは、スライドガラスに1滴ずつ乗せてから顕微鏡の準備にかからせる。5分、10分ほど乾いたあたりが観察の潮時だからだ。今年は加熱して乾かすのをやめた。急いで乾かすと細かく析出してしまって、結晶らしくならない。水が残っているあたりで観察すると大きめの結晶に出会えることが多い。

水溶液の再結晶水溶液の再結晶 

 顕微鏡が、落射光と透過光のがあって見え方はそれぞれ違うが、きれいだったので楽しいみたい。タングステンの落射光のなんか、まるでダイヤモンドだ。

水溶液の再結晶水溶液の再結晶水溶液の再結晶

水溶液の再結晶水溶液の再結晶

 子どもたちがキレイって呼ぶから撮った写真だが、並べてみるとなんだか塩化アンモニウムが多いみたい。

 ついでに、食塩を10ツブほど配っておいた。うぉっ、立体的!と言ってる。少々奥行きを感じるものの方がおもしろい。

 

 巡視しながら見えてなさそうなのを見つけて回る。大抵、粗動ネジが低すぎるか高すぎるもの、生物顕微鏡のステージが下がりすぎているものが多い。

 やっぱりあらかたのピント合わせには透明定規が良い。実体顕微鏡なら近くのぞうきんを載せてピントを合わせてやる。そのついでに雑巾も観察させる。「CMでダニがついてそうな絵」だって。立体的に見えるからおもしろいんだけどな。

 言わなくても、きれいだと思ったら友達に見せるし、人のを見に行く。一人1台の絵が何倍にもなっている。

 

 水溶液4種類は欲張りすぎたかも知れん。大量の準備物のせいもあるが、子どもたちの様子から延長したくなってしまった。

 

 小っさな結晶を顕微鏡で見てきれいだなぁと思ったのなら、大きな結晶を作ってみたくなるもんだ。大きな結晶を作りたかったら、今から始めて、夏休みの自由研究にすると良いと言っておいた。

 今から始めて夏休みにまとめるってのが自由研究の一つの姿だと思う。夏休みになってから"何にしようかな"では良い研究にはならない。3週間かけてゆっくりと乾かしたなんて結晶に出会うのなら夏休みでは短すぎる。始めるならイマなのだ。

 

 


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ボンベキャップで水溶液を配ろう <もののとけ方>

ボンベキャップ

 水溶液から析出する結晶を顕微鏡で見ようって私の予定なので、水溶液の配布用の容器を準備する。ふつうは試験管なんだろうが、いや待てよ、2mLずつで良いのだからとボンベキャップを使うことにした。O2やCO2、N2のボンベについていた蓋の再利用。

 

 今回は豪華に、ミョウバン、塩化アンモニウム食塩、ホウ酸の各水溶液を入れる予定。

 1滴取ろうというガラス棒がややこしくなりそう。ガラス棒をマイガラス棒ということで人数分準備して、取るたびに洗って拭いて使うってことにすればややこしくならないだろう。

 あとは、少々炙るのをどうやるかだ。机の上は顕微鏡光源と顕微鏡とノートでいっぱいだ。火器を置くと安全上の問題があるって感じがする。少々班の配置換えをして、あいている机と、前の実験机に、点け消しが楽なガスコンロを出してやるか。

 

 顕微鏡は40倍で良いのだから、実体顕微鏡と生物顕微鏡を混ぜて一人一台、使い方を習熟させたいのだ。ここでダメ押しをやっておくと6年生で顕微鏡の指導をしなくて済む。

 

 

塩化アンモニウムの結晶化カリミョウバンの結晶化

塩化アンモニウムとカリミョウバン

ホウ酸の結晶化食塩の結晶化

ホウ酸と食塩

 


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きれいなもんが出来ていました <もののとけ方>

塩化アンモニウムの試験管

 「試験管に雪が降る」の予備実験をやった塩化アンモニウムのロングの試験管。ゴム栓がしてあるのでそのまま準備室に置いていたら、まぁ、きれいなもんが出来ていました。

 ゆっくりと室温が下がっていったためにこんな結晶になったのでしょう。

 

 準備室に暖房を入れ、あれこれやっていると、このきれいな部分だけ消えちゃってました。

 きれいな結晶を作るのはむずかしい。

 


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試験管に雪が降る <もののとけ方>

試験管に雪が降る

 塩化アンモニウムを溶け残りが出来るほど試験管に入れ、ゴム栓をして、試験管をあたためて全部溶かしてしまう。

 温度が下がってくると、塩化アンモニウムが析出してくる。

試験管に雪が降る試験管に雪が降る

 これがまるっきり雪が静かに降るふり方なのだ。

 

 試験管は長さ300mmのロング。太さは試験管立てに立つ18mm。このまま、倒れないところに置いておけば、また湯せんにすることで演示実験ができる。でもな、ちょっと進度が遅れている感じなので、次へ行くことになるかも。


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カリミョウバンの顕微鏡写真は撮ってなかったみたい <もののとけ方>

カリミョウバンの結晶化

 ブログ内を探してみたけど、カリミョウバンの結晶化を検鏡した写真が見当たらない。

 クラブ活動で食塩の結晶化を顕微鏡で見たことはあるけど、ミョウバンはやってないのかも知れん。

カリミョウバンの結晶化カリミョウバンの結晶化カリミョウバンの結晶化

 それで、新しく撮ってみた。カリミョウバンの結晶って不等辺の6角形だが、そうそう簡単にそんな形にはならん。

 スライドガラス上の水滴の縁から析出していくのでだんだんと形が変わっていく。これは、水滴の薄いところから結晶になっていったのを追った写真。

カリミョウバンの結晶化カリミョウバンの結晶化カリミョウバンの結晶化

 撮影をしながら、種結晶を入れてやると良いのかもと思った。一つ、きれいな結晶になりかけているのがあったので追ってみた。

 右端は、完全に乾燥した後の写真。

 

 10分ほどかかるけど、追っていると、きれいで面白い。積極的にスライドガラスをほんのりとあたためてやると時短できることだろう。

塩化アンモニウムの結晶化

 顕微鏡が出ているので、ついでに塩化アンモニウムの結晶化を検鏡してみた。

塩化アンモニウムの結晶化塩化アンモニウムの結晶化塩化アンモニウムの結晶化

 雪のような結晶に伸びていくので、きれいで面白い。出てくるなぁって見て楽しむならこれだな。

 とりあえず、ブログにあったホウ酸と食塩の顕微鏡写真はA4サイズにプリントして、5年生の廊下に掲示して、機運を盛り上げようと準備をしておいた。

 

 今年はもののとけ方をホウ酸でやることにして取り掛かっているが、結晶化を観察するならサプライズでこれにしよう。溶かしておいて試験管に配るだけで済むことだし。

 この写真はすべて生物顕微鏡で、倍率は40倍。この倍率でいいのなら実体顕微鏡でも生物顕微鏡でも使える。両方合わせたら40人居ても一人1台で検鏡できる。

 

 

 


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温度を上げて溶ける量の変化をみる <もののとけ方>

もののとけ方

 もののとけ方で、いよいよ温度を上げて溶ける量の変化を見る。食塩水と、ホウ酸水を一度にやろうとするから忙しい。

 

 ちょっとうるさく言って回らなかったら、計り取るときは分銅が利き手じゃない方ってのが出来ていない。乗せやすい側で計り取るって道理を考えてほしいもんだ。

 もっとも、私は各班に分ける作業をするときは、薬瓶からザザザとプラカップに流し込むので、反対にしている。左手で薬瓶を持っている都合で、左の皿に薬を載せる方が都合がいいのだ。

 二つの小学校の出身者があつまる中学校では、先生がこっちの学校の方が基礎が出来てる、なんて見方をされるんだ。正しく出来てるんだったら、ウチの小学校の名前を出せよ。

もののとけ方

 湯せんにするとやけどの心配が少し減る。ただ、湯せん用の器が500mLビーカーなのが扱いにくい。家庭科室からステンレスボウルを横取りしてきたら良いのだろうけど、そんな数は置いてなかったようだ。100均のラーメン鍋でもいいんだけどな。公共機関では現金会計の100均の品は買えないからなぁ。

 


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ホウ酸の水溶液を顕微鏡で見てみる <もののとけ方>

ホウ酸の結晶化ホウ酸の結晶化

 準備室の机の上に置いていたホウ酸の水溶液を一滴スライドガラスに取って検鏡してみた。温度が下がったせいか、水滴の淵に結晶ができ始めていた。

 電子オルゴールのはんだ付けをしながら時々検鏡してみた。

ホウ酸の結晶化ホウ酸の結晶化

 気が付いた時には水分が全部蒸発してしまっていた。

 ついでに、4年生の氷作りの残りの飽和食塩水も検鏡してみた。

食塩の結晶化食塩の結晶化

 途中で洗い物をしてたので、初めと終わりしか撮影出来なかった。

 


 


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溶ける様子を観察する <もののとけ方>

シュリーレン現象

 もののとけ方を観察する水槽を出しておいた。それに飴を下げることが出来るように針金を細工しておいた。

 この針金を赤熱させて飴に刺すと実験準備完了なんだが、飴を買いに行って物色していると、真ん中に穴の開いたアメがあった。パイン飴のオレンジバージョンを買い求めてきた。

 熱くした針金で飴を焦がすとカラメル臭が漂い、理科室へ来た子たちが「何の匂い?」って言うので、穴が開いている方が好都合。

シュリーレン現象シュリーレン現象

 個包装の袋ごと飴を配る。水をたっぷりと張って飴を下げ、顕微鏡光源装置で照らす。

 写真では見えにくいが、もや〜っと溶けた飴の濃い液が下がっていくのが見える。時間が来たが、慎重に水槽を空き教室に運んでいき、続きを観察したみたい。

 底に落ちたもや〜っ、がどうなるかまで見てほしいのだ。

 

 変な形の水槽は、水中からの光がどう屈折するかを観察するための光学水槽だったから。バックが黒いとこの観察には便利だったのだが。

 土砂の堆積実験や、メダカの雌雄の観察など、この光学水槽は便利に使っている。


 


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ホウ酸の析出 <もののとけ方>

ホウ酸の析出

 熱湯にホウ酸を溶かして、上澄みを試験管にとってみた。試験管で冷やされるもんだからすぐに析出。

 フレーク状のホウ酸を溶かして、出てくるのは粉末状、ってのはこだわってほしくないなぁ。こんなとことはサラっと行くことにしよう。

 

 在庫処分でホウ酸を使うことにしたが、溶ける量が少ない。20gしか使わないんだから10班でも0.2kgだ。3kgほどあるホウ酸がなくなるのはいつの日のことやら…。何度でも溶かしてもらうことにするか。

 モノによって溶ける量が違う、温度によって溶ける量が違う、温度が下がると再び出てくる、って3回使うとしても1瓶あれば良いんだもんなぁ。


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湯せんで溶かしてみる <もののとけ方>

ものの溶けかた

 例年はカリミョウバンを使ってたのだが、ホウ酸が何と3kgも薬品棚を占拠している。その半分がいつのモノだろうって包装なのだ。

ホウ酸ホウ酸

 ポリ瓶とかガラス瓶が普通なのだろうけど、ポリ袋を重ねたクラフト紙の袋におさまっている。封緘紙といい、ラベルといい何とも時代物の雰囲気。学校の創立から考えると30年も経ってはいないんだろうけど。これ以外にポリ瓶のが半数。

 推理してみるに、コレは鱗片状で、ポリ瓶が粉末状、それで置いておかれたのかもしれない。でもな、鱗片状の方が私にとってはホウ酸らしく感じる。今時ホウ酸というとゴキブリ退治の薬品だが、うがいなどに使うために家庭にもあったものだ。

 教科書によってはホウ酸を使っているのもあるらしく、消費してみようと思った次第。

 

 20gのホウ酸をおよそ計り取って分けておいたが、とりあえず溶けるかどうか試してみるために湯せんを始めた。80℃まで上げると100mLの湯にほぼ溶けた。

 ホウ酸溶液の後始末は、化学廃液として回収して処理してもらうことにする。小学校の化学廃液ったって、塩酸と苛性ソーダぐらいで大した量が出ない。取りに来てもらうのが申し訳ないほどの量だ。ホウ酸が加わっても大したことはない。

 

 湯せん用ハサミを使っていて気が付いた。るつぼばさみにクッションのシリコンチューブをかぶせたのは8本しかない。5年生は最大人数なので10班編成なのだ。4人班で実験という基本を妥協するわけにいかないので、間に合うように2本作らなくては。

 


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マイナス15℃に到達 <水のすがた>

飽和食塩水で寒剤を

 5年生が<もののとけ方>で作った飽和食塩水を集めてあったので、それを使って「氷作り」の実験をしようと思いついた。で、予備実験。

 飽和食塩水を100mLほどビーカーに入れ、氷を投入。ガラス棒でガラガラとかき混ぜて食塩水の温度を下げる。

 その上に、食塩をパラパラと振り撒く。

 適当にやっているけど、マイナス15℃まで下がった。氷と塩だけだと試験管を冷やすのは接している氷と空気だが、これだと食塩水が試験管を冷やしてくれるので効率が良いハズ。効率がいいかどうかまで予備実験をする余裕も氷もないので、今年はコレでいくことにしよう。

 飽和食塩水を、実験に足りる分だけ作っておいた。


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答えがたくさんある文章回答問題を考えてみた <もののとけ方>

食塩水か、水か?

 今の小学生が大学入試を受けるころ、これからどうなるのかわからんが、論理的に文章を書く力が試されそう。そこで、文章で答える問題を考えてみた。答えはいくつもあるのが面白いところ。

 

 片方のビーカーは水を50mL、もう一方には飽和食塩水を50mL入れた。実験を始めようとしたら、どちらが何かがわからなくなった。どうやって調べますか?

 

 指を入れて味を見てみる、ってのも答えの一つ。水と食塩水の比重に目をつけて重さを比べてみるのも一つ。乾固してみるのも一つ。塩分濃度計で計るって方法やら、試薬の硝酸銀の反応を見るってのもひとつ。

 つい、単語一つで答えてしまいがちな昨今、人にわかるように理由まで説明しなくちゃって文章回答問題。

 テスト用紙の裏側にでも刷っておいて、早く出来た子のチャレンジ問題にするのもいいかも知れん。


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濾紙の折り方の見本を作っておく <もののとけ方>

ろ紙の折り方

 水溶液の濾過をすると言ってたから、漏斗と濾紙の準備をしておく。

 ろ紙は、常識的な4分の1折りと、花形折りの2種類用意しておいた。

 固形物を漉し取りたい場合は、4分の1折りにすると固形物がろ紙の半分の面積に付く。

 不要な固形物を取って液体がほしい場合は、より広い面積で濾せ、目詰まりが遅くなる花形折りの方がろ過が早い。

 

 なかなか花形折りには出会うことはない。業務用のコーヒーのフィルターぐらいだ。でもね、なるほど!って思ってほしいのだ。


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カリミョウバンをたっぷりと溶かす <もののとけ方>

カリミョウバンの水溶液

 今日の授業は、50mLの水にたっぷりのカリミョウバンを溶かす。溶かして、析出したカリミョウバンを濾過するのがその次の実験で、今日は湯煎にして溶かすだけ。

 

 机間巡視をしていると、何やんのかわかんない班は進みが遅い。そういう班は聞いてないだけに注意が必要なのだ。ふと見ると500mLのビーカーを使って水を100mL計り取っている。そんな実験じゃないし、そもそも計り取る道具も量も違う。聞く力って大事なのだ。聞くという作業は、頭の中をどう動かせば良いのかをもっと幼い頃から教えなくては。

 

 60℃まで温めると、28gのカリミョウバンは溶けてしまった。そのビーカーを集めて保管しておく。

カリミョウバンの水溶液カリミョウバンの水溶液

 冷めたころにビーカーを覗いてみた。ザワザワと析出したのと、過飽和から析出したのに分かれたようだ。塊になって出ているのをよく見てみると、カリミョウバンの結晶型になっているのも見える。発泡スチロール箱などを使って、もうちょっとゆっくりとさましてやるときれいな結晶が出たかも知れん。

 


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飽和食塩水にさらに食塩を溶かしてみる <もののとけ方>

湯煎用はさみ

 前回に飽和状態まで溶かした食塩水を配布して、湯煎にして温めて、さらに溶けるかを確かめる。

 るつぼばさみにビニール管をはめて作っておいた「湯煎用はさみ」の臨床試験なのだ。大きなビーカーは500mL、中の食塩水の入ったビーカーが100mL。今までは雑巾などを使って苦労して取り出していたのが、実に安全に、簡単に取り出せる。これなら、200mLのビーカーの湯煎でもいけそう。取り出したら、雑巾の上に置いて、さらに食塩を加えて溶かしてみる。

デジタル温度計

 実験した温度は、30℃と60℃。小ビーカーに貼り付けたマスキングテープをめがけて「非接触型赤外線温度計」で計る。ボタンを押すたびに瞬時に温度が出るので楽しい。

 試しに小ビーカーの上方でボタンを押してみたが、示した温度はかなり低かった。どこの赤外線で計ったのやら。こうなると思って、ビーカーの側面に測温ポイントを作っておいたのだ。

 

 湯煎の外側の大ビーカーを三脚から下ろすときにも湯煎用はさみを使っていた。私の想定外の使い方。湯煎用はさみの安定感がそうさせたのでしょうか。60℃程度までの加熱なので火を消した後なら手でも触れるのだ。


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コーヒーシュガーでも溶かしてみたんでしょうか <もののとけ方>

もののとけ方

 お茶パックがビーカーに吊るしてある。シュリーレン現象を肉眼で見たんでしょうか。それならってんで、あめ玉の用意をしておきました。

もののとけ方もののとけ方もののとけ方

 水槽に吊るせるように針金を細工し、針金の先を赤熱するまで炙ります。それをあめ玉に押し付けて通し、冷えるのを待ちます。カラメルソースの匂いがします。それを、光学水槽に吊るしておきます。あとは、水を入れて観察をするだけ。

 

 赤いいちごのあめ玉。芦屋の飴屋さんが作っている潮見飴ってセレブ御用達のあめ玉なんだが、残念ながらこの赤色は水を染めるほどの色素ではない。着色料を使っていないんだろか。

 

 これで、光学水槽を<もののとけ方>に転用する作業が終わり。

 


 


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食塩を溶け残りが出るまで水に溶かす <もののとけ方>

飽和食塩水の実験飽和食塩水の実験

 実験準備のビーカーやらガラス棒の員数が多いな、と思いながら、不足している食塩を足しておいた実験セットだった。

 授業が始まると、上皿天秤を班に二つ運んでいく。各班で二手に分かれて同じ実験をするらしい。こういうの好きだねぇ。

 とにかく忙しい。食塩を2g量り取る子と、ひたすらまぜて溶かしている子。5人班は、一人記録係を作れるが、どうしても実験に参加しなきゃならない授業の組み立てって、理科が楽しくなる要素なのだ。

 上皿てんびんの扱いを見ていると、薬包紙を四つ折りにして広げるのはちゃんとできていた。利き手側でオペレーションをするってのが机間巡視でいくつか指導しただけだった。実験のスキルを上げてやるってのも理科の授業の重要な要素。

 溶かすのに時間がかかるので、ノートの結果の表は、印刷して配布されていた。これで時間を節約しないと、45分では厳しいのだ。

飽和食塩水の実験飽和食塩水

 授業の終わりが近づくと、飽和食塩水を回収する三角フラスコを用意し、使って減った食塩を追加するためにシャーレの回収場所を作っておいた。

 

 これで、「温度を上げると、食塩はさらに溶けるだろうか」って実験を、常温の飽和食塩水から始められる。

 シャーレは、次のクラスのために、適当な量の食塩を追加しておいた。
 


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メスシリンダーを用意しておく <もののとけ方>

もののとけ方

 いろいろなものを溶かした後、子どもたちの洗浄ではビーカーやらガラス棒に塩の結晶が出てきている。しゃあない、洗い直しをしておく。

 使った分の食塩を補充し、スポイトの枕を足して実験セットを再編成。多分、飽和まで溶かすのだろうと、薬包紙も6枚ほど入れておいた。

 

 私の若いころは、業間は職員室に戻ることが多かったが、最近は忙しいのか、朝、教室に上がると下校まで降りてこない先生が多い。したがって、私のような役回りは、なかなか打ち合わせの機会に出会えない。

 そんなわけで、先を見越して、勝手に準備をしておくことが多い。

 教師ってええなぁ、って言われることが多かった職業だったのだが、ハードワークな仕事になったもんだ。

 教室に籠っているようでは、担当が理科室をきれいな状態に保つことなんて出来そうもない。自分の実験の後片付けだって完璧にはするヒマがないみたい。私のような仕事の存在価値ってそんなところから出てきたんだろうなぁ。

 


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上皿天秤の分銅を確かめておく <もののとけ方>

分銅のチェック

 食塩やカリミョウバンのとけ方を調べる実験が始まる。1gずつ薬包紙に計り取って、次々に溶かして行くのだが、多分、上皿天秤や電子天秤をたくさん使うはず。そこで、分銅の員数チェックをしておく。

 

 1g分銅が貴重なのだ。1個ずつ買い足すことができるのだが1g分銅の方が値段が高い。何でやねん、不思議なこっちゃ。

 上皿天秤は18台、電子天秤が8台、班に3台は配ることが出来る。

分銅のチェック

 もののとけ方の学習なのだが、天秤の使い方のスキルの指導が大事なのだ。実は、薬包紙を使って計るってことをやってないのだから。

 電子天秤に薬包紙を載せ、風袋を引かぬまま計量していたり、上皿天秤の分銅の方に薬包紙を置くのを忘れていたり、ってなことがあるのだ。1g量り取るのに、薬包紙1枚の重さって馬鹿にできない重さなのだ。

 上皿天秤では、利き手側で操作をするってのも机間巡視での指導ポイント。

 


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湯せん用はさみを使うときがきた <もののとけ方>

もののとけ方

 準備室に絵の具、コーヒー、でんぷんなどが水に溶いてある。<もののとけ方>の実験が始まるらしい。水50mL用にと、カリミョウバンと食塩を班の数だけ小分けして準備はしておいた。

もののとけ方

 飽和状態まで溶かすことになると、湯せんにすることになるので、いよいよ湯せん用ハサミの出番。

 写真のように、500mLビーカーに、100mLビーカーを入れて、作ってみたハサミで掴んでみると、なかなか良い感触。

 

 るつぼバサミの先にビニルチューブを長めにかぶせただけのものだが、ビーカーを落としそうな心配のない感触だった。100gほどの溶液が入っても大丈夫だろう。

 今までは、雑巾を使って取り出していたが、やけどしそうで怖かった。手抜きを考える班は、湯せんのままミョウバンを追加して混ぜたりしていたので、今度はきちんと実験出来そう。

 

 


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湯せんのビーカーを取り出すのは、熱くて苦労した

湯せんのビーカーを取り出す方法

 <もののとけ方>の学習で、常温から温めて溶ける量の変化を調べる。

 昨年、大きなビーカーに小さなビーカーを入れて湯せんにして温めたが、ビーカーを取り出すのに苦労しながらいろいろ工夫をしていた。

 乾いたぞうきんでつまんで取り出す班やら、取り出すのをあきらめて湯せんの状態でかきまぜていた班などだ。

 湯せんのためのステンレスボウルを家庭科室から取ってくりゃ良いだろうが、そんなことすると食物を扱う家庭科に嫌われそう。

 

 るつぼばさみが、年に一度、蒸発皿をつかむためにスタンバイしている。その予備が準備室にいくつか残っている。そこで閃いたのがコレ。シリコンチューブをかぶせておくと安心かなという程度の思いつき。試験管ばさみのようにバネ任せではない分安心だが、かといって必死に力を入れて挟むとどうなるだろうって不安がある。


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ミョウバンを用意しておく <もののとけ方>

ミョウバンを用意する

 カリミョウバンを量ってペトリ皿に入れておきました。「溶ける」ということをどのように展開するのかはまだ聞いていませんが、どっちみち、飽和で食塩とカリミョウバンを使うだろうと、量り取りをしておきました。

 

 量るったって、どれぐらい、ってのが問題。湯せんにするので、500mLのビーカーに100mLのビーカーを入れ子にするのがよかろう。そうなると、水の量は50mLになる。飽和してしまうまでミョウバンを入れると、全体で約80g、何とかガラス棒で混ぜることが出来る。

 外側は300mLでも湯せんはできるのだけど、取り出すときが外ビーカーに手が当たって熱い。取り出して混ぜるとすると500mLの方が楽。

 去年、取り出す方法まで考えていなかったので、乾いた雑巾をつかっていたが、るつぼばさみを使ってみるか。数に余裕があるので、準備室に残しているるつぼばさみの先にビニールチューブをかぶせてみるとしよう。

ミョウバンを用意する

 というわけで、まだまだ早いけど、100と500のビーカー、薬さじ、ガラス棒まで用意しておいた。


 


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決めた!光学水槽あらため、メダカ観察用水槽

不用品は見切ります

 中学校へと思って荷造りをしたこの光学水槽。教材は高校へ行ってしまったとかで、持って行ってくれなかった。水の中から出た光はどのように屈折するかを調べる実験装置。で、水深が浅く見えても屈折のせいで実際は深いんだぞってことを理解するための実験。底がまるく削られているところから光を水面方向に出すための光学水槽。ただ捨てるだけってのは能がない気がするってのが、昭和人間の思うこと。ひと呼んで、もったいない精神って言う。

 

 背景が白い、ってところと、奥行きがそんなに無いってところが好都合。これにメダカを2匹ずつ移動させて、水は5cmほどにして、「雄か雌か」を観察させる水槽として使おう。

 メダカは、アクアリウムではなく発泡スチロールのリンゴ箱で飼育しているので、水面からの観察では雌雄の判別が出来ない。シャーレに取って、寝させて観察するのもかわいそうだし、ビーカーでは円形で見にくいし。この水槽ならうってつけ。

 <メダカのたんじょう>以外にも<もののとけ方>で、あめ玉やらコーヒーシュガーを吊るしてシュリーレン現象を観察するのにも使えそう。

不用品は見切ります不用品は見切ります

 同じく光学系の光源装置も残ってしまった。電源装置が別途必要ってところが嫌われてしまった。

 実体顕微鏡の落射照明に、と思ったが、すでに顕微鏡光源装置が各机に完備している。

 点灯させてみると、焦点距離にフィラメントがあってきちんと平行光線が出る。ネジを外してバラしてみると、短焦点にするために凸レンズが2枚使ってあった。これだけは取り込んでおいて、割れて少なくなっている虫眼鏡の代わりとして使おう。

 台形プリズムなどの光学実験セットも、凸レンズだけ取り込む。ちょっと欠けていると躊躇なく割れガラスのバケツへ直行。

 

 そのほかの光学系の凸レンズ、凸面鏡、凹面鏡も残ってしまった。30年を経過した古いもので、枠が割れているものが多いので、レンズ、鏡だけを取り外す。これで、はだかの凸レンズが40個ほど取れた。このはだかのレンズだけでも、一人にひとつ渡して観察に行かせることが出来るではないか。

 枠と柄のついた虫眼鏡って、レンズだけが落下する事故が起きたようで、欠けているのが散見される。こんな裸のレンズならポケットに入れるなど、かえって慎重に扱ってくれるかもしれぬ。

 凸面鏡はバックミラーのように小さく映るんですけど、凹面鏡って化粧用の鏡に良いんですね。細かなところが拡大されて映るから。高級ホテルでは洗面台の前に別に小鏡があって、片面が平面鏡で、裏返すと凹面鏡になってるんですよ。アイラインやヒゲの手入れに持ってこい。当面は用途がないけど、とりあえずパーツボックスへ入れておく。

 

 残った実験器具をばらして、分別して処分する仕事が続きそう。

 


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マッチは、学校が教えなくっちゃ

そろそろマッチの季節

 そろそろ、マッチを使う季節がやってきた。水溶液で乾固の実験をする6年生と、理科室を使い始める4年生と、ガスバーナーを使い始める5年生と、マッチの出番。

 つい安心なもんだから実験用コンロなんかを使いがちだが、コンロは点けりゃ最大火力なんだよな。乾固には向いていない。ものの溶け方やら、水溶液の性質で溶液から固形物を取り出すのに、“あぶる”んじゃなく“焼いて”しまうことになる。ぜひ、アルコールランプを使わせたいもんだ。アルコールランプは、点火したら持ち上げない、横にスライドさせるだけ、が鉄則。おだやかな炎に乾固するものを出したり入れたり、じわじわと乾かすにはもってこい。

 

 で、マッチの点検を始めた。箱には3本しかマッチを入れない。マッチを取りに来た子はほとんどが本数の多いのを持って行こうとする。どれも3本しか入れてない、って言っておくと、擦り薬の新しそうなのを選ぶんじゃないかな。

そろそろマッチの季節そろそろマッチの季節

 昔は、マッチって家のあちこちにあったもんだ。左の大箱マッチは、風呂のたき口にあることが多かった。間違って燃やしてしまわないサイズなのだ。銀行がこんなサイズのマッチをくれてたこともあったんだなぁ。そして。飲食店やら喫茶店では、勘定場には自由に取れるようにマッチが置いてあったもんだ。今の暮らしでは、マッチは仏壇のそばくらいしかない。それも、100円ライターだったりする。

 

 そんな時代だから、右のマッチの会社はマッチから撤退するんだそう。兼松日産農林って淡路島のマッチ屋さん。マッチは神戸の地場産業だが、それがまたひとつ消えていく。

 使う機会が少なくなっているのが、撤退の遠因。生活や家庭で使うことが減っているからこそ、学校がマッチの扱い方をきちんと教えなくては。

 

<水溶液の性質><もののとけ方><みんなで使う理科室>

 

<初めてのマッチ>


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マスキングテープだから幾つかはヘラヘラと剥がれてくる

やっぱり試験管にはマスキングテープ

 水溶液の学習でたくさんの試験管を使った。そのうちの何本かが用済みになって、子どもたちが洗った。

 再洗浄のために、洗剤を加えた水に漬ける。すると何枚かはへろへろと剥がれて水に漂っている。子どもたちが洗うときに水が入ってはがれやすくなったのかもしれない。

 

 昨年度の授業で半年以上前に集気びんにはりつけたマスキングテープも、洗浄してみると糊残りもなくきれいに剥がれてくれた。マスキングテープって、塗装などをするときに汚れぬようにガードする部分に貼るテープで、剥がすことを前提としたテープだ。きちんと貼れて、強すぎて素材を傷めることなく、簡単にはがせる糊を使っている。

 私が使っているのは、少々幅広の25mm。これをデスクマットの端材に貼り付けてから1cm長にカッターナイフで刻んでおく。こうしておくとたくさんの試験管にも段取り良く貼れる。

マスキングテープの使い方

 また、油性マーカーで字を書くことも出来る。25mm幅は書きやすい。欲張れば2行書くこともできる。少々透けてるので、下の文字を見せることだってできる。

 そんな用途のテープなので、昔は生成り色しか無かったが今は色数が多い。この実験では、赤、黄、緑を使ったがまだ他の色もありそう。建築などで現場監督が作業個所に指示を書き入れて貼っておくのにも使っている。近年は、カラフルな模様のマスキングテープを文具店でも扱うようになった。これは建築用とは別のデコレーション用素材だが、マスキングテープが身近になるきっかけになっている。

 

 試験管やビーカーに貼るテープはビニールテープと相場が決まっていたが、時間が経つとビニールが縮んで糊が出てきたり、剥がすのを忘れていると糊が白く固化してしまった。一時的な表示をするなら、マスキングテープ、ビニールテープは滑り止め用途がおすすめ。

100均のカラー輪ゴム

 今回のように、色で識別するだけだったら、100均のカラー輪ゴムもおすすめ。このゴムは編み込んでブレスレットなどを作る素材。子ども向けおもちゃのところに置いてあったりする。口径も試験管向き。外すのも簡単。

<水溶液の性質><もののとけ方>


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クラブ活動に出くわすのは初めて  <もののとけ方>

クラブ活動のためにクラブ活動のために
 日曜参観で週時程が変わって、いつもと違う曜日にクラブ活動が入った。理科室には実験クラブが来る。今日は、顕微鏡を使って食塩水を蒸発させた結晶を見るんだそう。
 
 珍しく私が居るんだから、用意しておいてやろうと思って、スライドガラスに、飽和食塩水と飽和塩化アンモニウムの水溶液を一滴ずつ置いて、自然乾燥させておいた。
 あぶって乾燥させるよりもきれいな結晶が見られるはず。テスト検鏡してみると、上の写真だ。
 
 クラブ活動では6年生が主導して予定通りの実験をし、私のプレパラートは、どっちが食塩なのか分かったらしい。
 


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昔の顕微鏡って大切にされている道具だったのだ

鍵付きの顕微鏡の箱
 食塩の結晶を析出させて、観察するために全台が出動した双眼実体顕微鏡。大きな木箱に、鍵が付いていて、その上に底板にネジ止めして固定するってぇ仕組みになっている。それに比べると、最近の顕微鏡は、ビニールのカバーがついているだけで、簡素なモンだ。
 全台出して使わせてみてよかった。ネジで止めてあったのが数台。鍵と一緒に簡単なネジ回しがついているのでそれで外させた。“よかった”ってぇのは、この大きな実体顕微鏡の箱の中で、コトンコトンと音のするのがあったので、開けてみた。すると中に入っていたのは生物顕微鏡。箱が大きすぎて音がしていたのだ。それと、全台どれも使えるってことが確認できた。
 しかし、この木箱は不便。鍵をつっこんで締めなくては前扉が固定されないのだ。パッチン錠でもいいと思うのだが、昔の顕微鏡って理科室のスター的存在で、それなりに大切に扱うように箱がついていたんだろうな。
 
 このタイプを20台ちょっとを全部台出して、光源付きの新しいのは、足りない所に使わせた。新しいのは、落射光と透過光を内蔵していて、ステージを取り替えて使うタイプ。ひっくり返して黒いステージに変えられるって点で使いやすいと思って古い方を重点に配ったのだ。新しい方が多いと、そっちがいいなぁって思われてしまう。大多数が古い方なのは平和なのだ。
<植物のつくりとはたらき>
<花から実へ>
<もののとけ方>

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温度が上がると溶ける量はどう変わるか <もののとけ方>

温度によるものの溶け方温度によるものの溶け方
 今日は2時間続きで水溶液の実験の最後。前時までに作った食塩の飽和水溶液の温度を上げて、さらにどれほど溶けるか調べる。
 室温で飽和するまで溶かすのは時間がかかるので、前時までのを使って時短をしようと考えたが、算数的に難しかった。
 水100mLに34gの食塩で飽和したのだが、湯煎にかける都合上、50mLのビーカーを使いたかった。そのため、水が50mLの飽和食塩水を取り分けるには、(100+34)/2で、67mLで、水が50mL、食塩が17gになるはずだが、これが誤解のはじまりだった。
 何でか、上皿天秤で食塩を17g計りとっているので気がついた。このビーカーの飽和食塩水には食塩が何g入ってるの?と聞くと分かりはじめたんだが、人の話は半分しか聞けない子が多いような感じ。で、食塩水はいきなり湯煎にして温度をあげて、さらに1g加えてみた。20℃から60℃に上げたところで、食塩はそうそう溶けるものではない、って実験。
 
 続いて、カリミョウバンを溶かすのだが、いきなり湯煎にかけちゃう誤解がいくつか見られた。見つけ次第実験のやり直し。私の説明がわるいんかいな?
 食塩と違って温度を上げるとよく溶けるって感じたのか、いつの間にか上皿天秤を2台使っている。電子天秤を2台使っている班も出てきた。気を利かせたというより、1人1役で実験をしたいのだと、考えるほうが良いのだろう。
温度によるものの溶け方温度によるものの溶け方
 湯煎にして60℃まであげる、ってぇのは、何とかやけどをしないで済む温度だから。しかし、ガスコンロにかけている500mLのビーカーの側面がそれよりも熱い。先生が2人、時には3人いるので「先生、出して」って頼んでいたが、大きなビーカーの側壁に雑巾を当てて取り出したり、湯煎の中の小さなビーカーに直接ミョウバンを投入することを思いついたり…いろいろ工夫するもんだ。こういう班は実験の進み具合が早い。
 時間には限りがあるので、カリミョウバンのあったかい水溶液は机の上に置いたままにして、「試験管に雪が降る」の演示実験に移った。
温度によるものの溶け方
 析出する塩化アンモニウムを眺めている間に、机の上に置いたカリミョウバンの水溶液が冷めて、溶けていたものがうまく析出していた。冷やす時間を使っての演示実験、これはウマく行ったもんだ。
 
 さて、実験が一段落したので、器具の再洗浄がはじまる。
 

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飽和食塩水から食塩を析出させる <もののとけ方>

塩の結晶を作る塩の結晶を作る塩の結晶を作る
 今日の授業は超豪華。顕微鏡が班の人数マイナス1台、30人のクラスで23台。それも初めて使う双眼実体顕微鏡。ホントは、あと5台ほどあれば1人1台になるんだけどな。1人欠席が居る班は“やった、1人1台だ”って言ってたからそれが良いに決まっている。
 
 まずは、スライドガラスをアルコールランプで温める。指を当てているのがきびしい位の温度になったら、食塩水を1滴のせる。少し水分が残る程度が一番良いのだが、どの程度かは試行錯誤。比較対象として、元の食塩もスライドガラスに乗せておく。
 
 白いステージに白い結晶を観察するのはキビシイな。裏返すと黒いから、そちらにすると見やすい。そんな顕微鏡の使い方の指導と、使わせたことのないアルコールランプの使い方の指導。やっぱり忙しい。何が怖いかって、アルコールの炎は見えないんだ、とアルミ皿にアルコールを数滴入れて点火してみた。ホンに昼間の青い炎は全く見えない。だから、ヌレ雑布が必須って教えた。
 
 検鏡が始まると期間巡視。“見えない!”って言っている子は、ほとんどが粗動ネジの上げ方が足りない。“きれいに見えた”って言ってくると、写真に収めた。
塩の結晶を作る塩の結晶を作る塩の結晶を作る
 立方体が見えると美しさではOK。“もう一ぺんヤロ”とやり直しをしている子も。マッチは1人2本配っているから、やり直して良いのだ。
 
 夏の自由研究で海の水から塩を作った子がいたそうで、塩になるって知っているから、きれいな結晶にチャレンジするってぇのが本時のミッション。
 あれ?、今日は出来た塩を舐めてみた子を見かけなかったなぁ。
 

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析出した食塩を顕微鏡で観察してみる <もののとけ方>

 実験で飽和食塩水を作ったので、それから水を取り除いたら、食塩に戻るかどうかを確かめる。
 蒸発皿で沸騰させてしまうと、食塩じゃなく「焼き塩」が出来てしまう。どうもそんな実験はヤダ。きれいな結晶を作るにはゆっくりと乾燥させるといいのだが、どうやろうかと思案しながら予備実験をやってみた。
 
 昔ながらの梅干。あれは梅の実の20%ほどの塩を使う。最近、スーパーなどで売っている梅干は、一度塩抜きをして、はちみつで甘味を足したりしたモノで、昔ながらの梅干にはほど遠い。
 家で漬けた梅干のカメをあけると、梅酢から表面に出ている梅干の表面には、きれいな立方体の塩の結晶が見えたものだ。ぜひあの立方体を見せてやりたいものだ。
食塩の析出食塩の析出 
 そこでたどり着いたのが、スライドガラス上で析出させる方法。一滴乗せてアルコールランプで炙ってみたが、手加減が難しい。やっぱり焼き塩になってしまう。顕微鏡で見ると、阿蘇の外輪山を思わせるような塩のかたまりになってしまう。
 手順を逆転させて、スライドガラスを先に炙って、やけどをせぬ程度に温まったら、一滴乗せて乾燥させてみた。まだ少々食塩水が残っているぐらいで検鏡するとうまく行きそう。何でも思いっきりやっちゃいそうな子どもたちでも、コレなら穏やかに乾燥させそうだ。
 顕微鏡は普通の生物顕微鏡ではなく、実体顕微鏡を使うと、対物レンズと試料の間が5cmほど空いているので、食塩水をステージに乗せても大丈夫だ。
 食塩の析出食塩の析出
 急ぐと、立方体の結晶にはならない。沸かしてしまうと細かな結晶の塊になってしまう。
 一滴ガラスに置いてから、比較のために元の食塩をパラッと数つぶ乗せておくと、顕微鏡で見たときに楽しい。
 
 析出自体は短時間だが、アルコールランプは初めてだし、誰も使わせてこなかった双眼実体顕微鏡だから、その使い方も指導しなくちゃならない。ノート指導をやってるヒマはなさそう。

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秤は2台使っていいよ <もののとけ方>

食塩を飽和するまで溶かす食塩を飽和するまで溶かす
 今日の実験は、前回作った食塩水に、さらに食塩を加えて飽和するまで溶かしてみる。
 2gずつ計りとって、溶けたら加えていく。つまり、食塩を計りとる作業が忙しいのだ。そこで、どちらを使ってもいいよ、上皿てんびんを2台使ってもいいよ、と指示した。
 言わなくても、混ぜる役、計る役は順に交代してやってるみたい。左利きの子のあとそのままで計っているので「利き手側で操作する」って向きを変えてやる。針が両面についている上皿てんびんは、こんな時に便利だ。
 何度も使わせているうちに、使い方が身についていくのだ。それに、いかにも実験をやっているってこの感じが楽しいらしい。
食塩を飽和するまで溶かす 
 溶けなくなったら、算数の1あたり量の学習。食塩を全体で割って百分率を求めさせる。25%あたりになった。室温で置いていたので20℃弱の液温だろう、まぁまぁ妥当な線のよう。
 36gが溶けたらしいぞ、がんばってみよ、34gはしばらく置いといたら溶けるかも…こういうチャレンジ精神や探究心や仮説が良いのだ。家庭科の時間に針を突き刺してしまった傷に、濃い食塩水が染みて痛い、なんて経験をした子も。
 
 溶かした飽和食塩水はビーカーのまま回収。1週間後に蒸発させて析出させてみるのに使おう。

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雪が降る、試験管の中に <もののとけ方>

塩化アンモニウムの析出 ものの溶け方の学習で、ミョウバンやらほう酸を溶かして、温度を下げて析出させるが、なぜか我が準備室には塩化アンモニウムが置いてある。アンモニアを作る実験でもなく、これは溶かして析出させたのだろうと考えた。
 水にたっぷりの塩化アンモニウムを入れ、湯煎で溶かして飽和水溶液を作る。それを試験管に移して冷ますと、試験管の中に雪のような6角形の結晶が析出する。
 
 それ用なんだろうな。準備室の気体発生装置を押し込んでいる戸棚に長い試験管があった。普通の20ミリほどの口径だが、長さが5割ほど長い300mm。試しにやってみると、都合よく試験管の中に雪のような結晶が降って、舞って、積もっていった。
 
 困ったことにこんな長い試験管を立てておく道具がない。かといって持つには熱い。倒れて流れると有毒な塩化アンモニウムだし、鉄製スタンドを使うか、ロート台でごまかすか、それとも、演示実験にしちゃうか。300mm試験管は班の数は揃ってるのでとりあえず洗浄したけど、背景の黒画用紙がそれなりに必要だし…。
 
 黒い画用紙を背景に、このツノのある六角型の結晶の上がったり下がったりをボーッと眺めてると、時を忘れてしまう。
300mm試験管雪が降る

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溶かしても重さは同じ <もののとけ方>

重さは変わらない重さは変わらない
 今日の実験は、ものを溶かす前と溶かした後では重さが変わらないことを確かめる。
 
 電子てんびんを初めて使うのだ。皿を防護するカバーがついている物々しい形相のデジタルてんびん。実はこの方が、使い方をせつめいするのには都合が良い。だいたい、秤を目の前にすると、「どれぐらい計れるんやろ」と手で押さえてみたい衝動にかられるものだ。それをさせまいとしているこの仰々しさが良い。「これを手で押さえてみるってことは、壊してやろうという動機以外にナイ」と断言しておいた。
 
 ついでに、メスシリンダーで100mL水を量りとって、電子天秤で風袋を除いて重さを計ってみた。だいたい、1〜2g少なめで水を量りとっているということがわかった。
 水と食塩、ビーカー、薬包紙、ガラス棒を溶解前にまとめて重さを計ってみる。そして、完全に溶かしたあと、同じように重さを計ってみる。
 
 0.1gまでデジタルではっきりと出てしまう電子天秤での実験は、子どもたちの手でうまくいくのだろうかと心配だった。実験中に食塩がこぼれてしまって、とかした後の重量が減ってしまった班、こぼれた分を足したのだろうか、逆に増えてしまった班もあったが、ぴったり!って班がいくつも出てきた。
重さは変わらない
 実験後にノートチェックをすると、溶かしたら「かさが増えたのだから、重さも増えると思う」と予想したのがあった。考察で、増えると思ったのに重さは変わらなかったと残念がっている。
 水が水溶液になると、溶かしたものの分だけ重さが増えているから、トータルとして変化がなかったのだ。う〜ん、言葉で表現するって難しい。
 

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「溶ける」ということは <もののとけ方>

溶けるということ溶けるということ
 今日は2時間続きの授業。45分で片付けまでってのはちょっときついが、90分あるとゆったりと二つくらい実験が出来る。
 宿題に出しておいた「溶ける」ということば集め。見事に「水に溶ける」ではないものが多かった。
 「わさびを溶いて」「溶かしバター」など、理科的に言うと「○○に溶ける」ではないものがほとんど。ここで、「あ、ちゃうんか」って気が付くと分かりが早いだろうって策略。
 
 今日の実験の一つ目は、対流実験器を水槽にして飴玉をつるして、溶ける様子を観察する。砂糖と水飴で出来ている本物の飴玉に、針金を真っ赤に焼いて突き刺して固定し、水面直下にぶら下げる。入れたらすぐに、「もや〜っと」「ねば〜っと」「糸のように」「筋のように」「滝のように」溶けていくのが見える。
 それを結果欄に「自分の言葉」で書く。結果には正解はない!自分が見たとおり結果なのだから、それを自分の言葉で書く。
 どうも、正解を答えなければならないとか、知っていることを書くというのになれている子は、これがなかなか書けない。
 垂れていった先ではどうなっているか、垂れてくる幅はどうなのか、そんな言葉かけをしながら結果欄に書かせていく。
 この書き具合だけでも、問題を作らなくても評価ができそう。
 
 続いて、A砂糖、Bコーヒーシュガー、C片栗粉、D砂、E食紅(コーヒー)を各自1実験で試験管の水に溶かす実験。その後、それをろ紙で濾してみることをさせたかったが、ナント!ろ紙が30枚しかない。一人1枚にはほど遠い。濾過の仕方を習得させたかったが、仕方がない、班でひとつだけ濾過することにした。
 失敗だったのは、インスタントコーヒー。スティック状のを配布したが、溶かした結果を見るとカフェオレではないか!。スティック状のは砂糖もミルクも入っているとは知らなかった。これなら、事務室の来客用のコーヒーを大さじ1杯もらって来ればよかった。
 ここでも、結果欄は「とけた」と書いているのが見られた。そんな正解を書くのではナイ。砂糖を入れたら「最初は底に沈んでいたが、もやっとしたのが広がっていって、まぜると透き通った。」なんて書くのが結果なのだ。コーヒーシュガーは「茶色く透明」、片栗粉は「白く濁って、やがて底に沈んだ。時間が経つと、水面の方が透明になってきた」。 そや!それも書くのが結果や。昔、結果欄に「失敗だった」と書いた子がいた。そんな反省がわたしにある。何人かはこれで結果が書けるようになっただろうか。全員が書けるようになるのはもっともっと先だろう。
 こんなノートの書き方の指導の時間であった。
 
 この時間に教えたのは、ピペットの使い方、濾過のしかた。そして、宿題の答え合わせ。氷は「融」ける、雪は「解」ける、チョコレートやチーズは軟化(とろける)、溶きがらしや水溶き片栗粉は混濁(まぜる・練る)、熱で金属が「熔」けるなんて、国語的に表す「とける」を教えた。理科的に「熔ける」は「水に溶ける」が多い。ラー油のように油に溶かすこともあるが、「○○に溶かす」を見つけてきてほしいというのが宿題だったと。
 
 おもしろいと思ったのは、各自実験で「水はおよそ20mLでいいよ」と言ったが、子どもたちはバットに入れておいたメスシリンダーを使いたいらしい。聞いてみたら「計りたい」と言い、正確に20mL計っていた。配った溶かすモノの方は適当に同じ程度(一応計ったんですよ)入れているのに、やはり、ピペットを手にメスシリンダーで実験をしている〜って実感が楽しいらしい。やりたいのだ。コレは大切なことを私に気づかせてくれた。
 

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○の素を水に溶かしてなめてみた <もののとけ方>

 仕事の日ではないんだが、朝、始まる時刻前に学校へ行き、準備室からベニヤ板を持ち帰ろうとしていた。準備室で電ノコを使うと、あと始末が大変なんだ。それで、持ち帰って作業をしようと思ったからだ。
 すると、準備室をちょいとのぞきこんだ5年生の女の子が「あの宿題で、家で○の素を水に溶かしてなめてみた」んだそう。こういう、自分の体で確かめてみるってのは大好き。で、「おいしくなかった」んだそう。単体でのアミノ酸は変な味に感じて当然。ほかの味と重なってこそ旨みが増すのだ。
 
 ものの溶け方の最初の授業は、食塩水を水に溶かすだけだった。そこで、宿題のプリントを配った。ほとんどのスペースは「水に溶ける」ではないものばかりを列挙しておいて、「今日やった実験とおなじように身の回りで溶けるを探して二つ書いてくるのが宿題」と言い渡したのだった。
 何か溶けるものはないかなぁ、って探し回ったってのがエライ。
 
 溶ける、融ける、解ける、熔ける、軟化する、混濁する、とろける…これらも含めて「とける」というから言葉はややこしい。乳化、ゲル化なんてのも実生活にあるからますますややこしい。理科的に溶けるを整理したくて出した宿題。宿題というか、次時のネタ振りというか、予習というかのつもりだったが、この宿題のせいで何だか化学者みたいなのが何人か出てきたみたい。
 こんな打てば響くって反応はウレシイ。おもしろ理科になっていく入口だから。
 
 

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もののとけ方の実験を始める <もののとけ方>

ものの溶け方ものの溶け方
 今日は「ものの溶け方」の単元の導入実験からはじめる。ちょいと都合でメインを務める。
 授業の内容は、食塩を水道水に溶かす、という至って簡単な内容。しかし、忙しい。
ものの溶け方ものの溶け方
 忙しいというワケは、実験器具の扱い方のスキルをつけることをメインに考えているからだ。「中学校に行った時に聞かれることがあるんだぞ、“どっちの小学校から来た?”って。そう聞かれるってことは、扱い方が悪い時だ。」と釘を刺しておいて、説明に入る。
 まずは、試験管の洗い方。試験管ブラシの持ち方で、コイツ、出来るな!って思われるのだ。試験管の底を突き破らない持ち方をしているかどうかだ、と。
 続いて、上皿天秤。片方の上皿をひっくり返して、出来るだけ天秤の端の方にずらして尋ねた。「どっちに傾くと思う?」“えっ、釣り合うのとちがうの?”ってつぶやいたのは各組とも一人か二人。上皿をずらした方へ傾くという予想が大半。へっへっへっと、ここで間違えてくれると、勉強になるのだ。そこで、ナイフエッジの話をする。それを大切に扱うことを納得させたいのだ。シーソーじゃないんだから。続いて、薬包紙、計りとる場合の分銅の位置などの説明。
 次に、メスシリンダー。目盛の読み方と使わない時の置き方をしっかりと指導する。今日の実験は、そんなにシビアに計らなくても良いのだが、器具の扱いになれるためだ、正確に20mL計り取らせる。
 試験管に20mLも入れると、ホントに溶かしにくい。ビーカーが良いのだが、人数分はないので仕方がない、一人1実験をさせようとなると試験管になってしまった。溶かしにくいが、試験管の振り方はうまくなったんではないかな?
 
 いつもならメインが居て、サブで私がこんな細かなスキルの注意をして回るのだが、一人では忙しい。
 昼休み、職員室に行くと、楽しかった〜って言ってたよ、って報告を受けた。やっぱ、一人1実験だったからでしょう。
 
 いたずら心が出て、家で作って持ってきた飽和食塩水を試験管に入れて各班に配っておいた。それにも食塩を溶かすのだが、当然溶けない。“先生、飽和食塩水とちゃうの?”って気づいた子がいた。だまって、ガラス棒で一滴、手の甲に落としてやった。“うわ、甘いと思ったら、めちゃからかった”って。一滴なら、お腹を壊したりしないよな。
 

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最終更新日: 2020/11/24

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