はじめに：燃焼実験の導入
おしゃべりな理科。
この番組は、小学校理科の授業や教科書についておしゃべりしていく、先生のためのラジオです。
聞くと、次の授業がもっと楽しみになる。
番組のパーソナリティーを務める、東京書籍理科編集部の森田です。
そして、東京都武蔵野市の小学校で教員をしている木月さとみです。
つくば大学附属小学校で理科を教えている辻武です。
今回もよろしくお願いします。
前回のエピソード5ではですね、
6年物の燃え方と空気の単元導入から計画についてあれこれ語りました。
アイスキャンドルと周期便の中のロウソクの比較から、
周期便の中でロウソクを燃やし続けるにはどうすればよいのだろうかという問題をつかんで、
それについてあれこれ予想計画を立てていくという感じですね。
楽しみですよ、この後がね。
底のない集気びん：不思議な実験器具
それでですね、今回はさっきの問題を確かめる実験として、
実験1、教科書では13ページですね。
底のない周期便の上や下に隙間をつくってロウソクを燃やし続ける方法を考えましょう、
というそういう実験になっていきます。
実験としては、隙間をつくってロウソクが燃え続ける条件というのを調べるわけですね。
どうやったら燃え続けるかね。
そうですね。
それがどういう実験かっていうと、下に粘土を敷いて、
その上にロウソクを立てて、そこに底のない周期便をかぶせる。
底のない周期便。
その周期便の上に蓋をしたりしなかったりっていうこともできるし、
その粘土を取って下に穴を開けたりすることができる。
下に敷いてある粘土のね、木を取ってね。
というそういうものですね。
これを前回同様、概要欄に画像を貼っておきますので、
それをご確認いただきたいなというふうに思うんですけれども、
まずそれで調べた後に、次にですね、
この燃え続けた場合を見つけたらという前提なんですけれども、
底のない周期便の隙間に線香の煙を近づけて、
その空気の動き方を調べるっていうことですね。
こういう2ステップの実験になっているんですけれども。
ロウソクと線香ってね。
そうですね。
なるほど。
ということなんですけれども、
これ今、とにかく説明するのがめちゃくちゃ難しかったんですけれども、
まずこの器具の話をちょっと今回してみたいなというふうに思うんですけれども、
底のない周期便という。
底なし。
題名のない音楽家ですね。
なんかちょっとよくわかんないけど、
なんかこう何か不足している状態だっていうことがわかるよね。
底がない。
これはだから。
周期便なので。
底なし沼ですよ。
そう、底のない周期便ってかなり矛盾してますよね。
矛盾だらけですよこれは。
これ以外で使うことある?
使わないですよね。
ねえ、見ない。
底がないっていう。
水上置換とかできないですね。
そうですね。
周期って集める機体って書くじゃないですか。
だからもう集められません。
集められない。
世に放出しちゃってる。
どんなものかというと、
上は普通なんですけども、下の底をスパッとキカッとしてあるっていう。
その通りです。
これやっぱ初めて見たときびっくりしましたよね。
なんだこれって。
確かに。
まあいないだろうけど、水入れようとしたらすごいことになるよね。
ただ抜けていくだけだよね。
どこの学校にもあるのかない?
いやあるでしょう。
これはもうバカ売れ商品じゃないのこれ。
そうですね。
これ誰が考えたんですかねこれ。
最初は多分工夫して、瓶じゃなくても何か固いプラスチックとかでやってたやつを教材会社さんとかが工夫して作ってくれたんじゃないかと思いますけどね。
異様に便利だからみたいな。
ペットボトルじゃ危ないからね。
もしかしたら最初さ、僕ら、僕の世代でもやらないですけど、
僕の2世代くらい前の先生たちは、とにかく実験の準備室とかでガラス缶を曲げたりとか、あとはガラス切ったりとかしてたから、
してたしてた。
ひょっとしたらすごい強者がいて、このしゅうきびを切る人がいたかもしれないけどね。
それはいないでしょう。
いないか。
僕はそれなんじゃないかなと思ってたんですけどね。
始まりは先生だと思うんですよこれ。
切っちゃった?しゅうきびのそこ。
もやし作りにはどうすればよいのだろうかっていう問題があって、
それで子供の中から穴開けたいっていうのが出てくるわけじゃないですか。
いろいろ試したいって出てくるわけですよね。
最初もしかしたら穴開けたかもしれないですね。
単純に穴開けたかもしれないですね。
その強者の先生が。
でもそれだと子供自身ができないから、そしたらそこ切っちゃえって考えたわけですよね。
そうですよね。
きっとそこから始まって。
でも知ってる方いたら誰かにレスポンス欲しいですね。
実は最初に俺が切ったんだみたいなね。
真偽をどうやって確かめるかが怪しいですけど、
切った人いっぱい出てきちゃったりもあるけどね。
我々もリサーチかけようかなと思うんですけれども。
だから小学校の先生にとってはすごく当たり前なものじゃないですか。
そこのないしゅうきびって。
でも例えば僕は大学は教育学部系じゃなくて農学部だったんですけれども、
普通の化学とか生物の実験をやるような大学で、
しゅうきびはもちろん認識はしてたんですけれども、
小学校理科に配属になって実験室でこの物体を見たときに、
何これって。
そりゃそうですよ。
覚えましたよね。
何に使うものだって思いますよね。
あれ?え?つつつ?みたいな。
そう、そうなの。
確かに。
こないだ誰かにも聞いたけど、
しゅうき瓶の上がすぼまっている理由もまあ定かじゃないらしいね。
あ、そうなんだ。
これもまた。
定かじゃないんですか。
定かじゃないらしいよ。
確かに。もう感じたことなかったけど。
茶色の薬入れる瓶あるでしょ。
あれを透明にしたらこの形にはなるけど。
なるほどね。
別にこの形じゃなくても集められるんじゃないか疑惑があって。
操作も含めてね。
そういう話をしている業者の方もいらっしゃいましたよ。
だから謎大きい器具だね、これはね。
そうですね。
そうやって改めて見ると多分先生もよく考えるとこれ変だなって思うような気がする。
そういうことなんですか。
でもこれは今はいろんな教材会社さんで扱っていて、
私学校にはもうすでに配備されているということですね。
なのできっとその後の経緯を想像するとある先生が瓶を切って、
じゃないかね。
これいいからって言ってどっか研究会で発表して、
それを見た教材会社さんがうちでそれを作りますよって言って。
切ったそこはどこにいたんだろうね。どうでもいいこれ。
どうでもいいかも。コースターとかにする?
いいかもね。
なんかこう開発、これが教材開発ですよね。
そうです、こういうことです。
これの繰り返しで今の理科がある、小学校理科があるというふうに思うんですけど。
新しい先生が入ったときこれ何?って思うものはもしかしたら先生の血と汗の結晶かもしれませんね。
そうですね。始めからあるものじゃないので絶対に。
かもしれない。
ということですね。
線香の煙で空気の動きを可視化
そしてですね、ポイント、この実験のポイントその2ですね。
底のない集気瓶の隙間に線香の煙を近づけて空気の動き方を調べると。
そうよ。
いうことですね。
これもやっぱり不思議なんですよ。こんなことするんだって。線香の煙持ってくるって。
確かに。
ろうそくと線香なんとなくカップリングはいいけど、それは別の場所だもんね。
そうなんですよ。
違うものがそうだよね。
これもいつからなんですかね。これも昔から定番としてあるんですか。
あれかな、4年生の空気の動きの温まり方のところで線香を持ってきてるから、そことはかなり相性がいいよね。
だから子供が全く思いつかないわけじゃないですよ。4年生ってやってるからね。
煙って言いますよね。煙で見る。
4年生の時にやっぱり子供が、これも誰か先生がきっと線香いいじゃないかってなったのかもしれないけど、
子供がよくね、空気に色付けたいって言うんですよね。動きを見たいから。
空気色付けられないってなって、どうやったらじゃあこのあったかいところとか冷たいところとか、あと動きとかっていうのがわかるのって言うと、
大抵煙らしきものは出ますね。だから意外と子供の中の発想で無茶な発想ではないかもしれないけどね。
なので不思議ではあるけど、意外と子供に渡すと先生これ待ってたよ的な感じにはなりますね。
木月先生の感覚的にはどうですか。
でも空気の動きは見えない。目に見えないからどうしたらいいかなっていう話をすれば煙は出てきますね。
だけど煙これをどう扱っていいかはまたちょっと難しいというか、この線香の煙をやっぱりこの底なしの周期瓶の瓶の外側に近づけなきゃいけないじゃないですかこの人間。
だけど入れちゃいますよね穴の中に。だからそうすると線香も熱源があるから当然上に行くっていうか煙が。だから近づけて入っていくっていう。そこは難しい。
一つだからこれも肝ですね。近づけるだけなんですよね。近づけるとこの煙がヒュッて中に吸い込まれるんですよね。これはもう最高に面白いんですけど。
ぜひやってもらいたいですけどね。
みなさん気をつけてやってくださいよ。やるならね。
確かにそうですね。その近づけ方が一つポイントになるということですよね。
やっぱり各テーブル回って行って人間付け回って行ってちょっと補助してあげる必要があるかなって。そうするとはーってなる横向きに煙が動くじゃないですか。
上に行くもんだと思ってるから子供たちも。それはこう瓶の外側から中に吸い込まれていく感じ。あれってなんか多分感覚でやったことないとなかなかそれを見つけられないかなって。
これね、さっきのほら教科書に出ているアイスキャンドル上が開いた状態で周期日も今回今の下から煙を持っていく話あったけど上が蓋がない状態で下何も開けてない状態つまりアイスキャンドルと一緒の状態にしておいて煙をどんどん近づけていくと上から煙が下の方にスッて入る。
これを先に経験しとくとあの入っていく瞬間煙が入っていく瞬間は煙の動きが急に変わるっていうのはつかめるのでそれをやっていると下から近づける時も中に入れるんじゃなくてその瞬間というかその場所を探すっていう感じになるのかね。
近づけるがポイントですね。そうですね。面白いよね。
そうですねこの空気の動き方を調べるために線香の煙を持ってくるっていうのもなんていうかすごいクリエイティブだなって思うんですよね。
そうそうその通り。目で見て確かめたい。そうそうそうそうそうどうにかして目で見たいとなると煙が必要だったり。小物もだから煙このこの実験好きだよね煙の動きでわかるから。
可視化するっていうことですね空気の動きを可視化するっていうそれであのどうすればできるかということでその線香の煙っていうのが出てくるっていうことですね。
はい面白い。煙のねあの動きをこう見るじゃないですか。でさっき言ったように上だけしか空いてない時に煙見ますよね。
で中に入っていった煙の動きもやっぱ見えるのでそれがこう中に入った瞬間煙の下から真ん中に向かってまっすぐ上がってくる今度はね。
それを見た時に子供は煙の動きをこう絵に描くことができる自分でそうするとこうやって中でも動いてるよつまり入り口と出口があるっていうことに気が付くので入りと出をどういう風に後中でどういう動きをしているのかみたいなことを子供が実際に予想したことを目で見れるっていうのはとってもあのなんていうのかな興奮するというか子供面白いじゃあこっちは
じゃあこっちはみたいなことを言い出すのでそのあたりはなんかもう黙っといても子供がいろんなパターンを考えるというかねいうのはありますね。
やりがちなミスみたいなのはやっぱり線香近づける時のあれですかね。
そうですね中入れちゃうのとかやっぱりその上に線香を近づけても中に入っていくのに気がついてなかったりとか。
そういうの今なんかすごい入っていく瞬間と場所によってスイートスポットがあるんだよね。
子供たちそういう風に見てないかなみたいな入る場所と同じ場所だと思ってるんじゃない。
もうちょっとずらせばね入るようになって思う時もあるよね。
だからそれで入る場所を探している探すんだっていう感覚がない。
それはないよね子供だって入らないってなるよねこれ入らないじゃんそうするとなんかこの一緒に手を動かしながらこの辺とかって言うとね。
今みたいな。
知ってたなってなっちゃうけどね。
その瞬間に出会えると見え方が変わりますよね。
平面じゃなくて空間だから難しいですよね。
そうなんですよもうミリ単位でねここだっていう場所があるからね。
異様に上手い子もいるけどね。
やっぱり目的が分かってる子っていうかは探す。
あと手際もね。
それがちょっとあるなと思ってこういう2ステップに分かれてる実験って特に何を調べてるのかちょっと途中で分かんなくなっちゃう子が出てきちゃうんじゃないかなっていうのはあるんですよね。
この間が大事かもしれませんね。
この間っていうのは燃え続けるのはどんな時か調べてから線香の煙を近づけて空気の動き方を調べるんですけれどもそのステップの間っていうことですよね。
どうしてもなんかねこう①②を最初に計画の段階で手に立てちゃうというか。
じゃあ①でやってみたら空気の流れはこうやって調べようねっていうところまで。
奥までやっちゃうとね。
子供たちは迷子になっちゃうときがあるかもしれない。
2段階でやることもありますか。
これ2段階かな。
授業では2段階。
まず燃え続けるのはどんな時か調べて。
それでまあ分かったけどじゃあその時の空気の浮き方どうなってるんだろうねっていうことでもう1回。
1回整理して。
の方が綺麗に流れるよね。
そこはかなり大事かもしれないね。
それを1回切っておいて。
どの実験でもよく僕は思うんだけど実際に見えない状況を子供に感じてほしいんだよね。
だから燃え続けてるけど空気の流れは見えないよねって言うでしょ。
これねちょっとベストキットの師匠みたいですけど見えてるんですよ実は。
だから炎が、ろうそくの炎は実は揺れてるんですよ。
で穴を開ける対角線のように下に開けた穴と上の蓋の隙間が対角線だと火は寝るんですよちょっとこう斜めに。
で対角線じゃなくて同じ側を開けると火は少しそっち側に寄る。
要するにろうそくの炎は少しだけ風に影響を受けるので揺れが方が変わるんです。
なんか空手の修行みたいな。
よく見るんだみたいなね。
でもそうやって見てるとなんとなく見えてるけど全体が見えてないっていう。
半知半解じゃないけどちょっと見えてるのになぁなんかうまく見えてないなって思った時に煙があったらいいなっていうような状況が生まれるので。
で線香の煙が来ると見えたっていう。
さっきのろうそくの炎ともセットで同じ動きをするのでそこが合わさるっていうね。
だからちょっと子供に不都合感を感じてもらうのは大事かなって。
空気の動き方っていう発想は出てくるんですか木月先生。
動き方?
動き方を確かめるわけじゃないですね。
2番目ね。思い続けることができました。
計画しようの時に穴を開けたいってなってなんで穴を開けたいのってなりますよね。
たぶんそのなんでの問い返しが大事なんだと思うんですけど。
だから穴開けたら新しい空気が入ってくると思うから。
じゃあどうやったら新しい空気が入ったかどうかって分かるのかなっていうので動きに持っていくかな。
よくわかりましたありがとうございます。
マッチからガスマッチへ：実験器具の現代化
それでこの実験については大体それぐらいなんですかなというふうに思うんですけれども
これ編集から一つ高らかに宣言したいことがありまして。
こだわりの宣言。
今回マッチをやめましたっていう。
編集とのこだわりじゃないですか。
これ担当者のこだわりかな。
担当者のこだわりなんですね。
マッチをやめた。
マッチやめたんですけど。
じゃあ何使うんですか?
ガスマッチですね。
ガスマッチ?
チャッカマンですね。商品名で言うとチャッカマン。
ガスマッチって言うんですよあれ。
ガスマッチね。
チャッカマンは商品名なので。
子供にガスマッチって伝わらなそう。
チャッカマンですねやっぱり。
チャッカメンだけどね。
1個前の教科書まではここでマッチ出してたんですね。
それはマッチをつけるっていうお作法とかがやっぱり大事なんじゃないかとか
火をつけるっていう体験自体はしなくなってきてるから
そこで大事にしたいっていう話があったんですけれども
編集委員会ではそうしたんですけれども
今回実態として学校にマッチないよねっていう話になっていて
だからじゃあここであえてマッチでやると
マッチでやらなきゃいけないんじゃないかっていう先生も出てきちゃうかもしれないという話になって
そういうわけではないので大事なのは火をつけるということなので
今回思い切ってですね。
入手困難じゃない?マッチってどうなの?
どうだろう。
百均?
百均に売ってる?
マッチってどうやって買うの?
マッチって確かに普段生活の中で買うことないかもしれない。
昔いろんなとこ行くとマッチ
お店の名前書いたマッチとかそういうのあるけどね。
今はもうないですよね。
ないですよ。
あんなのね子供たちの手の届くとこに置いたらいけませんっていうね。
遊びたいよね。
もし教科書にマッチ載ってたら
教科書でだけ見るものになっちゃったかもしれないですね。
アルコールランプみたいな。
アルコールランプも今使わないですけどね。
そこ同じ時期にも教科書載ってた。
というマッチをやめました宣言というのを高らかにしたところでですね。
新時代ですね。
次ですね考察仕様からまとめに入っていきたいというふうに思います。
考察とまとめ：燃焼の条件
教科書のステップとしては
考察仕様で実験1の結果から
集気瓶の中でロウソクを燃やし続けるには
どのようなことが必要と言えるか考えましょう。
でた。
ナンダパンダ先生。
そうですね。
ナンダパンダちょっと悩んでない?これ大丈夫?
そうですね。これは見方考え方のナンダパンダ先生ですね。
ちょっと頭が大きいんですねこのナンダパンダ先生。
大事ですよ。
で、ロウソクが燃え続けた時と火が消えた時の空気の動き方を比べてみようという
比較の考え方ですかね。
それを提示しているという感じですかね。
これってどうですかこの時って子どもたちって
どういう発言が出てきます?
どうかな。
火が消えた時と比べるってことだよね。
この時は火が消えたけどっていうのがあって
煙が入っていかなかったこと?
ナンダパンダ先生に言わせるまでもなかったかもしれないねこれ実際。
比べる。
おのずと比べちゃうね。
だってもうそもそも失敗として思ってるもんね。
消えちゃったやつは子どもの中では。
燃え続けるために実験してるんだもん。
だから燃え続けられないのと燃え続けるのと比較はするかな。
自然とするかな。
この空気が出入りしているっていうことは
割とここはすんなり出てくるって感じですかね。
出てくると思うけどナンダパンダ先生が1個多くお示しになってるとすれば
燃え続ける方も比較してもいいかもしれないね。
上が完全に空いてるやつと下と上が空いてるやつと比較して
結果上と下とか上と上とかっていうよりは
出入りが大事っていうところに行きつけば
たぶんナンダパンダはそこまで望んでるんじゃないかな。
だからちょっと悩んだ顔してるんだと思う。
ここは奥まで来いよっていう。
なるほど。
下穴空いてるのになんで燃えなかったのかなっていうのを。
それもあるか。
子どもたちは結構。
下じゃダメなのはなんでダメなのか。
教科書に提示している結果としては下に隙間を作った場合は火が消えた。
上に隙間を作った場合はロウソク燃え続けて
上と下に隙間を作った場合はこれもロウソクが燃え続ける
この3パターンを一応提示しているんですけれども。
確かにここ不思議があるっていうことですかね。
不思議がありますよね。
いやこれね下から上っていうことも本当はびっくりしてるはずなんだよね子どもはね。
上から下ってものが流れるような感じが今までほとんどだと思うけど
下から上に上がるっていうことも含めて今回下からちゃんと穴開けてんのにって言ったら
上に抜ける方つまり出口がないっていうことに目が行くといいですよね。
上と下に隙間を作るやつ結構勢いよく燃えるじゃないですか。
それも違ったりしますよね。上に隙間を作っただけのよりも炎の揺れが結構大きくて
勢いよく燃える感じが見ててわかるから。
この実験でも結構春やるでしょ。一番初め6年生でやるでしょ。
でこの実験面白いのは子どもなりにいろいろ試すので
ギリギリの美学じゃないけど蓋何ミリ開けたらギリ。
おーぶねーとか言いながら横ちょっとずらしたらおーよかった危なかったみたいな。
でもう詰めて詰めておっとあー残念みたいなね。
ちょっとどれぐらい隙間が開いても燃えるかみたいなチャレンジも子どもなりにやってます。
消えそうになると開けてみたりとか。
ちょっと開けてね。救われましたわーとか言いながらね。それやってんのよー。
また火つくわけですね。
つくよつくつく。だからもう終わらないこの実験面白い。
面白いからな。
そういうところではね。何ミリとか測る子もいてね。
あんま蓋にね蓋に直接指で触れると熱いのでそこだけ注意するように言うんだけど
測ったりするときちょっと触っちゃうじゃないですか。
それは気をつけなって言うんだけどでもそのねなんかこう少なくともこれぐらいは開いとかないとダメとかね
なんかそういう話もしてくるのでその時にわかるみたい子どもが
あ上は開いてなきゃダメだとか上はこれぐらい開いといた方がいいとか。
面白いですね。結構面白いですよ。
で最終的にまとめるのが教科書に提示しているものなんですね。
物が燃え続けるには常に空気が入れ替わる必要がありますというまとめになっています。
いいですね。
考察の話し合いの中からさっきみたいな話し合いができれば自然とこういうことは出てきますから6年生であれば。
出てきますし多分子どもたちはこの言葉にならなくてもつまりどういうことなんだっていうことを言えば
いやそりゃ入り口と出口が必要なんだよみたいなこと言うので
どういうことっていうと入り口が出口がないと空気が変わらないからとか
あとは入れ替わるとかって言葉を使ったりね。
あとはここにこの常にがどれだけ重要かに気づくかだよね。
常にっていうねこれがアイスキャンドルに起きていることで
そうじゃない奴はそれが起きてなかったんだっていうことに気が付くっていうかね。
確かに表現はどういう表現でもあっても空気が交換されているとかそれでもいいような気はするんですけれども。
自分の言葉でまとめやすいですよねここはね。
これはね最初いいと思いますよここは。
これじゃなきゃダメっていうふうにしちゃうとやっぱ厳しいけど
でもこれほぼほぼあっていればそれが言いたいんでしょっていうね。
入り口と出口があることでもいいような気がしますけどね。
しかも図が書いてあればね。
図が書いてあればね。
物が燃え続けるにはぐらいまでサポートしてあげるとだいたい全員が書けそう。
あー書けるねこれはね。
そういうサポートの仕方もなるほど。
問題にそう書いてあるんだからね。
そうそうそう。
問題にそう書いてあれば答えもそうですね。
問題は周期便の中でロウソクを燃やし続けるにはどうすればよいのだろうか。
燃やし続けるにはって絶対言うよね。
エンディング
本日は6年物の燃え方と空気の実験場面や考察場面をテーマにお送りしました。
次回は同じく物の燃え方と空気の空気の成分や空気の変化についてあれこれおしゃべりしていきます。
この番組では皆さんからのお便りを募集しています。
番組を聞いての感想や質問、授業の悩み、職員室のこぼれ話など何でもOKです。
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それでは皆さんまた次回。
さようなら。