春のアクティビティ⑤ 【理科実験(凝固点降下) 0℃より冷たい水はつくれる！？】

水ってなに？

まず、子どもたちの質問してみます。様々な答えが出てきます。

「飲み物！」「雨！」「プールとか海」「液体」

小学生低学年から「液体」という単語が出てくるとは思いませんでした。さて、少し難しいですが、プリントの穴埋め問題です。

水とは、人が生きるのに必要な液体。色は透明。においは無臭。化学式は、H2O。つまり、酸素と水素からできている。冷やすと0℃で個体になる。あたためると100℃で水蒸気になる。

0℃で個体、100℃で水蒸気になることを知っている子は、数名いました。H2Oの化学式を知っていた子も！「化学式」という言葉にポカーンとしている子が多い中、大学4年生のKさんが「その物を、記号と数字で表したものだよ」と説明すると、皆「すごい！！」と言うように、目をキラキラさせていました。

０℃より冷たい水は作れると思う？どうやって？

実験の前に、予想をしてもらいます。まずはグループで話し合い、そのあと発表してもらいました。

作れる！氷にならないように、めっちゃ冷やす！！(小2男子)

作れないよ！だって０℃までいったら、氷になるってさっき習ったもん！(小2女子)

うーん。(机の上にある砂糖や塩を見て)これ入れたらできそう…(小3女子)

前キャンプで、塩とか入れてアイス作ったことある！(小4男子)

各グループで話し合いが繰り広がり、様々な意見が出てきます。「塩を使ってアイスを作ったことがある」というのは、一つポイントかもしれませんね！

さて、いよいよ実験です！

実験開始

実験①　氷水をつくって温度を調べよう

実験に「予想」は外せません。まずは話し合って、予想してもらいます。温度は何度になるでしょう？

10℃くらいじゃないかな？(小2女子)

1℃！！氷(個体)になる直前まで下がる！！(小3男子)

そうしたら、0.0000001℃まで下がるんじゃない？(小3男子)

「0℃の直前の温度」に対する話し合いを5分程し続けているグループもありました。

実験の結果、「0.5℃～4℃」になりました。0.1℃までは下がりませんでしたが、0℃で個体になる直前までは下がりましたね。

実験②　作った氷水に砂糖か塩を50g溶かして温度を調べよう

さて、またまた予想です。

砂糖は甘くなる！塩はしょっぱくなる！(小1男子)

そもそも、温度上がるの？下がるの？(小4男子)

どっちかは下がるんじゃない？(小3女子)

味について予想した小学1年生のMくんには、笑ってしまいました(笑)

実験の名前が「0℃より冷たい水をつくれるのか」というだけあって、子どもたちも、「温度が下がるのだろう」というところまでは、予想できているようです。ですが「比べる」という点から「もしかしたら、どちらかは上がるのではないか？」という想像ができた小学4年生のTくんの思考力は凄いなと、感心しました。

実験してみた結果、「塩を溶かした時は、－15℃～－5℃・砂糖を溶かした時は、0.1℃～0.3℃」という結果になりました。塩でも砂糖でも温度は下がるけど、「塩の方が下がりやすく、砂糖の方が下がりにくい」という結果が分かりました。

実験③ さらに塩を100g入れ溶かして、温度を調べよう

さらに100g加える、つまり塩を150g溶かしたことになりますね。子どもたちの予想はどうでしょう？

すっごい下がりそう！(小1女子)

3倍入れるから、温度も3倍下がるんじゃないかな(小3女子)

掛け算ができる3.4年生は、1.2年生とはまた違った視点から予想ができますね。

実験してみた結果、「下がりませんでした！」凝固点降下の影響かもしれませんね。

さいごに

今回、久々に理科実験アクティビティを企画しました。紙ベースやタブレット等の勉強だけではなく、「自分で実験してみる体験」を重ねて、いつもとは違った発見をしてほしいなと、思っています。

夏休みも、理科実験アクティビティを企画しようと思っています！是非、参加してみてください。