小学校教員華丸先生の連絡帳-投資教育と金融教育重点中-

教員である幸せ しばらくは投資記事に重点

小学校でこの時期することや投資、科学、健康、生活に関係するものをブログに載せています。さらっと見て頭の片隅におくと楽になります。
ブックマーク,ツイッターのRT,リンクは、内容に賛意を示すものではありません。所属の立場とは独立したものです。雑記ブログのため正確性も保証しません。

カテゴリ:授業のコツ > 理科

若い先生・理科を専門としない先生がほとんどで理科薬品の事故が増えそうなので、プロアクティブ(事前対処)しておきましょう。

希硫酸であっても、乾いていくと濃硫酸になって穴があくというお話を聞きました。
実際に濃硫酸になると、あっという間に布が破れていきます。
薬品が体についているかどうかはなかなかわからないものですから、
授業の前後に理科室の机をふくことって大事だなと思います。

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水酸化ナトリウムも小学校で扱いますが、アルカリ性は危険です。
水酸化ナトリウムは固体です。水にとかしても蒸発するにつれ濃くなります。
また、人間の体(肉)もとかします。
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これはベーコンですが、水酸化ナトリウム水溶液(濃い)
にいれておくと、溶けてしまいます。身の回りにもたくさんります。危ないものは、家庭用品であっても子どもに触らせないようにしましょう。

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かったばかりの教材キットの方位磁針も春に社会で使った理科室の方位磁針もしっかり狂っています。
授業の前に直しておかないと、方位磁針自体がずれていて何を教えているかわからないことも!
そんなことがないように
磁石の学習につかう方位磁針の直しかた

棒磁石のS極を方位磁針の矢印の反対側から一回こするだけ
方位磁針のなおしかた1

方位磁針のなおしかた2


これで直ります。直らない場合はもう一度。または、近くに磁石がないか確認しましょう。

インスタはこちらから


 

紅茶3



テレビ番組
年末の笑ってはいけないの科学(1月3日)の未公開シーンの実験が、私の過去のブログに載せていましたので、ご家庭・学校でできるように話の流れをご紹介します。

家庭の場合 このテレビ番組を見ていれば、こんな話してたねといって実験をしてもいいでしょう。
(万一のために火の周りに燃えやすいものがないようにして、子どもだけではさせません。)
学校の場合は、笑ってはいけないでやってたのを実際にしてみようかといって、(
理科室に移動し、以下を発問として出します。)教室も可能ですが、気をつけて。

大人がなげかけてやる
紅茶のティーパックの上部をはさみで切り、中身を取り出したものに火をつけたらどうなる?
(Q.空のティーバッグに火をつけたらどうなる。)
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(理科っぽくするなら 予想を立てさせます。テレビでみたからはだめといっておきます。)
予想
テレビ番組で遠藤さんは次のように予想を立てていました。
とろとろと燃えるのではなくて、バット燃えると答えていました。


そして、結果を得るために実験をします。

上川隆也(名誉教授役)さんが、実演されていました。(子どもたちにでもできます。)
筒状にして立てて、ガスライターで筒の上部から燃やしていましたね。
答えは上空に舞い上がる。
インスタグラム動画はこちら




以下は画像

紅茶1

紅茶2

紅茶3

紅茶6

紅茶7


紅茶8


紅茶9

紅茶10


紅茶11

紅茶12



なぜそうなるのか
炎の力でティーバッグの周りで上昇気流ができます。
燃え始めはティーバッグの質量が重くて上昇気流でも動かない。でも、質量が軽くなると上昇気流の方がうわまってティーバッグが舞い上がるとの説明でしたね。

見ながらでもいいので、こういった説明ができると理科の力がつきます。
そのまま学校の授業でした。
私も2016年12月9日の記事に掲載していますので、ご参考にどうぞ。(こちらの記事
4年生の3学期の授業の始めや教科書の空気のあたたまり方の終わりに子どもとするといいと思います。
その他インスタグラムの動画もこちら
 

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2016年12月28日午後1時5分
この先に肉眼では見えない、金星があります。

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 筒の中からみえた金星
 
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この小さな金星をみれた瞬間。宇宙の大きさを感じます。

空を見上げても、ただの空なのに望遠鏡の中の世界はみえないものをうつしてくれます。
理科に興味をもって教える先生が増えますように。

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最後に太陽の光を分光すると
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スペクトルがみえました。

インスタグラムはこちら→

 

玉ねぎの表皮と金属イオンを用いて、木綿布を攻めよう(媒染法といいます)

ハンカチ1枚程度 12人分
 
玉ねぎの表皮を容器にいれて水を3L加えて20分程度煮る(水から煮る)。
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媒染液をつかいます。どの色にするかは決めるといいと思います。
お湯(熱湯でなくて良い)に媒染液を混ぜます。

 
鉄媒染剤としては塩化鉄(なければ、スチーウールに市販のお酢につけて一晩みる)を3Lに90gいれます。
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アルミ媒染液として、カリミョウバン(ミョウバン結晶などでつかうかもしれません)を3Lに90gいれます。
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(これはミョウバンカリウム)
布を入れて、3—5分待ちます。
そのあとに、干します。
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乾いたら水洗いをして完成です。



白熱電球を用い、火事になりなくなる人がでるなど悲しい事件が起こりました。
では、LEDなら大丈夫なのか?そうではありません。
機器を使いこなすためには、失敗しておくことも大事な学習になることがあります。
エジソンは10000通りの失敗があったとしても失敗といわなかい。

私は失敗したことがない。ただ、1万通りの、うまく行かない方法を見つけただけだ。
私はプロアクティブとして事前に失敗する体験が大事だと思います。
10回は自分でまず失敗して、安全性を確認してから示すことができれば悲劇は防げました。
それだけ試せば、火事になることに気づいたはず。

そして私たちは、この悲劇を繰り返さないために科学を子どもたちに学ばせていく必要性を感じます。
さて、本題です。
発光ダイオードも(規定の電圧をこえると)電流が流れすぎると熱をもって壊れます。
発光ダイオードが点で接触しているので、大きな電流が流れると接触がなくなってしまうから壊れる。
インスタグラムの動画は色のうつりかわりを示しています。 
はじめ緑色
led01のコピー
 
 
だいだい色
led02のコピー

 
最後が赤色
led03

 
壊れるのは熱が原因

ハニカム構造はロケットの先端の素材にも使われているようです。
これは、ミューファイブロケットの先端に使われているものです。
アルミのハニカム構造に炭素複合材料でサンドイッチしたそうです。鋼鉄なみに丈夫で熱から衛生を守ります。
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(所蔵はJAXA宇宙科学研究所 写真 大阪市立科学館より)
重要部品に使われているのですね。
 

3年の理科は比べることが大事です。
話型として身につけさせたいことは、違いと共通点で比べる話の型をつかいます。
手帳に書いたり、理科室に掲示したりしましょう。
話型
○と△をくらべてみました。同じ(にている)ところは、〜です。
ちがうところは〜です。

■について○と△をくらべてみると、■は〜で、△は〜になりました。

以上です。シンプルですね。この表現はつかえるように指導しましょう。
発表するときは、このいいかたを意識しようと声かけします。
特に1月の磁石のふしぎでは役に立つことでしょう。
 

 準備物
ビニル帯(100円均一で売っています。)
 やわらかいB4のクリアカード
砂鉄

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キラキラしているのは、ビニル帯といって食パンなどの保存につかうものです。
磁石の極が見た目でわかるすぐれものですね。
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これもすごくないですか?歓声があがりそうです。
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つぎは、クリアカード(やわらかめ)に、砂鉄を入れて見やすくするために紙をはさみます。
一面に広がるように、トントンたたきます。
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磁石をおいて、上からトントンと形を整えるようにたたくと。
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磁界がみえてきました。磁石がどう働いているかわかるのも面白いですね。
100円均一で用意しておけば、1月からすぐにできて楽しめそうですね。 

ミョウバンの結晶作りがメインになりがちな、5年もののとけ方の学習。
食塩の結晶ってすごく作りにくいですよね。(食塩水は温度を下げても食塩が出にくい。)
そこで、岩塩を見せるのも手かと思います。1kg800円程度でアマゾンでみつかります。
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そして結晶には、切れ目が入りやすいところがあることも教えるのもいいと思います。へき開といいます。
危ないので、子どもの状況により道具を変えたり、見せたりするだけになります。ただし、千枚通しのようなものと金づちでもよいので、カッターナイフよりはずっと安全です。
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そして何よりも持って帰ってもまず安心。だってただの塩ですから。ミョウバンより安全性の高いただの塩。触らせて安心の教具は嬉しいものです。家に帰って話題にすることを宿題にすると、理科の事象を人に伝える練習になりますね。
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釘一本が木の板に打ってあります。
いくつ積み重ねられるでしょうか。

準備物
釘一本

たくさんの釘


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さらに2段重ね
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発想の転換って大事ですね。


磁界が簡単にみえる方法です。

準備するもの
鉄粉(ガーゼでふるって大きさを整えるとよりよい)
棒磁石
白いA4の紙

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一番下に棒磁石をおき、白い紙をおきます。



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次に、白い紙の上から鉄粉をふるうことで棒磁石の磁界があらわれてきます。

班で1つの実験につかえそうですね。


授業も一段落して
6時間目など放課後帰る前に楽しめそうな遊びを学びました。

注意点
帰る前がいいです。
学級が、崩れやすくなりますから授業に影響のないときがいいでしょう。
用意するもの
モール

カッターかハサミ
紙コップ
紙コップ切れ込みを入れた完成品いくつか
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紙コップにカッターで切れ込みを入れます。ハサミでも大丈夫ですが、手を切らないように。苦手な子には手伝っておくかあらかじめ切っておきましょう。
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厚紙か紙を用意して丸めます。

モールでへびの形を作ります。

へびを紙コップの上にのせます。
紙コップの切れ込みに紙を丸めてさしこみます。
できるだけ低い音でうーっと叫びましょう。

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そうすると、不思議
へびがクルクル回り出します。
植物に例えると、エノコログサのような構造だそうで。
エノコログサを握るときに動く構造と似ていて、音の振動で動かしているといえるそうです。
蛇の直径が小さく軽いほうがいいそうです。

お楽しみ会だけではなく、工作もたまにはいれましょう。
学級が乱れやすくなるので、お気をつけて 

静電気で遊びましょう。
3・5年電気の実験(静電気)
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準備物
・ストロー(袋付き ポリプロピレン ppとかかれているもの)

ストローで静電気を作ろう。
 

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ストローを出す前に何度もこすります。

 

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机の横にはりつきます。

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かべにもはりつきます。 

 

ビニールと髪の毛が静電気になりやすい。


1円玉が40枚詰められています。ここにもう1枚1円玉を詰めることができます。
どのようにすればいいでしょうか?
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この形にすると41枚になります。
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ハニカム構造ともいいます。
 結晶構造的にかたい・蜂の巣型がいちばんかたいそうです。

忙しい日が続きますが、たまには子どもの不思議を刺激したいですね。 

ペットボトルの中にゼムクリップを入れます。
導線に鉄の棒をはさみます。
これで、磁石になります。


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準備するもの
鉄の棒
ゼムクリップ
ペットボトル500ml
導線(100回巻き)
単三電池


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ゼムクリップが鉄の棒にくっつきだしました。
 

 
どのようにすれば、短時間で多くのゼムクリップを取り出すことができるのでしょうか。
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磁力はコイルの真ん中が最も強いので、2人で協力して鉄の棒とコイルを持ち上げていきます。


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 鉄の棒とコイルを離しているとあまり、ゼムクリップはつきません。
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でも、コイルと鉄の棒をゼムクリップの側に近づけると、ゼムクリップはたくさんつきます。
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コイルの中心に鉄の棒を差し込み、電流を流す(電池)と磁石になる。
言葉よりも体験するとわかりやすいなと思いました。 



紅茶3
空気のあたたまりかたでとってもわかりやすくて驚きのある実験がありました。
マッチをつかったり燃やしますから、念のために安全には気をつけてください。
インスタグラムはこちら



準備するもの
マッチ
日東紅茶のパック
はさみで切って、重ねます。
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次に火をつけます。
紅茶1

紅茶2
紅茶3
紅茶4
紅茶6



紅茶7
燃え終わりました。ここからがみどころです。



紅茶8
紅茶9
空中にうきだしました。

紅茶10
完全に上昇しています。

紅茶11
紅茶12
紅茶13
最後は天井まで届きました(約3m)

見応えもありますし、子どもの歓声が聞こえてきそうな実験です。

 
 

学年便りの月ごとの行事を児童名簿の項目に書きます。
観察と実験が多いので、そこで思考などが評価できます。
実験技術や工作技術も加味します。
成績だけでつけるというより、観察や実験技能も割合として大きくしておくと理科の力を測ることに近づきそうです。(学力って目に見えませんから、教員が観点を決めてみていくことは大切です。)
点数のいい子だけが評価されることは避けようという意味ですが、学校や保護者の経営方針や状況で変えてください。
大事なことは、子どもや保護者に頑張りを伝えることです。点数がよかったではないと思います。
例えば、季節ごとの植物についてやいきものの観察・実験の様子など、所見と重なっていいので伝えましょう。
観察
スケッチを見て、おしべやめしべの数、花びら、葉の大きさ、形、色など
また日時、気温、天気などの記述があるかは評価します。
絵が上手いというのは図工の観点です。
いきものの節や足の数などの記述かスケッチをみていくといいでしょう。

実験は
ノートの記録
実験中の様子をみてください。
子どもが他の子どもを助けてしまったときには、助けられた子の評価が難しくなります。
困っていたら、まずは教員が手助けしましょう。小さなヒントを小刻みに与え自力解決させることは大事です。

実験や製作が苦手な子どもについて 

困っている子にはお助けが必要か聞きます。
手伝ってもらってからまた休み時間にする方法もあるし、友達と一緒にする方法もあるよ。など声をかけて、選ばせてあげてください。
やる気があれば、再度取り組んで教材見本で自力で組み立ててその様子を評価するということも可能です。
実験のまとめ方など、思考を掴む評価をしていきましょう。
教員であるあなたが子どもの思考がわからないときは、敗北宣言です。
理科でわかったこと、まだわかりにくいことを子どもにアンケートに書かせておくと、評価や再指導に役立ちます。
理科は保護者に技能面も含まれていることを伝えて点数重視ということはやめましょう。
理科の楽しさが伝わってほしいですね。 

サーモインクを紙に浸してパウチ


サーモインクは少しだけ(2・3千円)高いので、購入したときにこのようにしておくとかなりつかえます。研修で学びましたので、ご紹介します。
紙を切って 、短冊形にします。サーモインクにひたします。パウチをしますが、下1cm程度余白があるようにします。(加熱の都合上)

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こうしておけば、水のあたたまりかたを調べるときに試験管にいれれば、加熱が上からでも下からでも真ん中からでも確かめるのは簡単です。また子どもたちにあげて、家で保護者の方と試すように話をすれば、家庭で理科の話題が増えることになります。
家庭での光景がうかんでいいなぁと思いました。 
 

試験管の水を真ん中からあたためるとあたたまりかたはどのようになるのか?

サーモインクであたためる1



 少しだけ高価ですが、購入しておくといいのがサーモインクです。
理科実験は好きだけど、教え方が苦手という方にはいいと思います。
今回は、研修で操作した様子を紹介します。 
サーモインクをいれた試験管をあたためます。(子どもにさせるときは、ガスコンロで行い、また固定したほうがいいことと突沸(突然お湯がとびだすこと)に気をつけてください。試験管の口は人に向けないようにしないとかかってしまいますので、注意です。(調整が難しいのでみせてあげるのがいいと思います。)
 
準備物
ガスコンロ
試験管ばさみ(写真の持ち方より親指を洗濯バサミの間にはさみます。)
サーモインク
試験管 
サーモインクであたためる2
加熱をするとたちまち色が変わり始めます。
サーモインクであたためる3


1分程度でこの状態です。これ以上加熱を続けてもさほどかわりません。
サーモインクであたためる4



 

大噴水で子どもも驚き学びにつながります。安全性も高い方法を学びましたのでご紹介します。
もののあたたまりかた噴水1

もののあたたまり方の指導は難しく、理科の専門でない先生方は苦労されていると聞きます。初任の先生の全員が間違えたという話も聞きました。
 学習のおわり(啓林館では、ゆとりの時間など)に使えそうな実験です。

用意するもの
すいそう(こぼれますが、大きめの丸型水槽)
500mlビーカー
ゴム栓
先をとがらせたガラス管(自作もできますが、販売しています。理科室にあればラッキーですね)
丸底フラスコ
お湯

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ガラス管の先の様子です。ボンドでも形つくってかわかせばいけるかもしれません。

もののあたたまりかた噴水3

水を丸底フラスコ半分程度いれておいて、ゴム栓とガラス菅をセットします。
それをビーカー(熱いお湯)につけると




  もののあたたまりかた噴水4
頭上をこえるほどの、水がとびだしました。
大人たちからも驚きの声があがりました。
丸底フラスコを熱いお湯から離すと噴水はおさまります。
噴水は水ですから安全性は高いと思います。
熱湯はこぼしても水槽にこぼれるだけにして安全性を高めましょう。

金属のあたたまりかた
空気のあたたまりかた
水のあたたまりかた
今回は水のあたたまりかたが視覚化されて、子どもからすごいの声が聞けそうです。 

炎色反応を使って、キャンプファイヤーのたいまつに使うときれいですね。
エタノールとメタノールで炎色反応の色のちがいが異なることを研修で学びました。
エタノールとメタノールを使った硫酸銅水溶液の炎色反応
メタノール(葉の脱色などでもつかいます。)

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左がメタノールと硫酸銅水溶液 右がエタノール硫酸銅水溶液です。



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メタノール(左)は炎色反応がきれいにでています。メタノール(右)は赤い炎に緑の炎が混ざって観察がしにくいですね。


せっかくみせるなら、魅せる実験がいいなぁと思います。 

 

 

研修で教えていただいた中に、熱の伝わり方(冷やす)がありました。
準備するもの
銅板、鉄板、プラスティック、プラスティック板(ダンボールでもいいと思います。)、氷、トレイ
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銅・鉄・プラスティックとプラスティック板(ダンボール)



スリット(切れ込み)をいれてさしこみ、はさみます。



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完成です。
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氷をのせることで、とけぐあいで熱の伝わりをみます。
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時間は10分程度です。

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銅が氷に食い込み、鉄が次に食い込んでいます。
銅はたいへんつめたくなっています。
鉄はそれほどつめたくなっていません。
驚くほど違いがあるので、触らせると体験的にわかります。


はやくおわらせるには、片方にホッカイロなどをいれておくのもいいですね。
あたためてみて熱のつたわり方を学ぶのもいいそうです。
比較実験ですので、このように条件を整えておくと子どもがわかりやすいですね。

6年の火山の学習のときに、導入でつかえそうと思いましたので書きます。

六甲山の花崗岩の風化でまさ土という砂に変わっていきました。
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ふるいで粒の大きさにわけます。
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粒の大きさで分けていくと
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これを画用紙のうらに両面テープでとめた粒度標本にはりつけていきます。
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完成です。
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研修では、 このような標本も紹介されていました。一度作っておくと
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ただ話を聞く授業から観察活動もできて便利そうですね。

研修センターで学んだことをまとめます。
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誕生石・鉱物が理科室にあると便利ですね。

導入のお話としては,このような話をすると石に興味をもつかもしれません。

 

アメシストという言葉はamethystos(酔っ払わない)というギリシャ語の由来だそうです。赤ワインに似た色のアメシストを身につけていると、ワインをたくさん飲んでもアルコール中毒にならないという「おまじない」の意味があるそうです。



鉱物の分類をするために

肉眼的な特徴を調べる方法があるそうです。

モースの硬度計

ドイツの鉱物学者モースが,鉱物の硬度を示すために選んだ10種類の標準鉱物。種類の違う鉱物を互いにこすりあわせてどちらに傷がつくかを調べて鉱物の識別を判断する。

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条痕板

こすりつけることでその鉱物特有の色を見ることができるそうです。

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他に釘で傷をつけてみて傷をつけるかどうかで

釘より硬いか弱いかがわかる。
 

くぎは5番目ぐらいの硬度

つめは2番目ぐらいの硬度

10円玉は硬度3.5

ガラスのほうがカッターナイフより硬い。
 

フェライト磁石

磁性鉱物(磁石にくっつくかどうか)を調べるのにつかう。

ルーペ

拡大して見るのにつかう。 

 

他は

硬さ・割れ方・結晶の形、鉱物の光沢・鉱物の色(条痕色)・光学的性質など で分類できる。

堆積岩(砂岩・泥岩・れき岩)ぐらいしか学びませんが,活用関連の授業や保護者参観で一緒に鉱物の鑑定をするといいですね。
 

 

 

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