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理科離れ解消!親子で楽しむ理科実験

最近’理科離れ’という言葉をよく耳にします。「子供たちの理科に対する興味や関心が低くなった」とか、「理科嫌いの子供たちが増えた」とか、「子どたちの理解力や思考力が落ちた」とか、いろいろ言われています。

わたしは、気象予報士の資格を持ち、かつては気象キャスターとしてテレビやラジオにも出演していました。そのような経験を生かし、最近では小学校などに出向いて、出前授業を行っています。理科や総合学習の時間(2時限分)を使って、地球温暖化をはじめとする気象や環境の話をしています。そこで心がけていることは、知識を押し付けるだけの一方的な授業にならないように、映像や動画を用いたり、クイズや実験を用意して、子供たちが一緒に楽しみながら学べる’生徒参加型’のスタイルで展開するということです。

子供たちは終始元気で、みんなが手を挙げてくれます。笑い声が絶えず、楽しく学んでいる様子がうかがえます。たった2時限の授業ですが、たくさんの知識を吸収し、教科書で学んだ事柄が、自分たちの今の生活や将来の生活にいかに直結しているかを肌身で感じることができているようです。

こうした経験から思うことは、冒頭で書いたような’理科離れ’の傾向は、少なくとも私には感じられないということです。本当は「子供たちは理科に対する興味や関心が高く」、「理科好きの子供たちは多く」、「子供たちの理解力や思考力は今も昔も変わっていない」のではないでしょうか。

とはいえ、現実には、子供たちのまわりから豊かな自然がどんどんなくなり、体験したり、観察したりする機会がめっきり減ってしまったのは確かです。興味や関心をそそる場所や機会がなければ、理科を好きになるきっかけもできず、理科的な発想や思考力を発揮することもできません。結局のところ、そうした環境が’理科離れ’を助長してしまっているのかもしれません。

では、「理科が苦手」とか「理科は嫌い」という子供たちには、何が必要なのでしょうか。子供たちは最初から「理科が苦手」だったり「理科が嫌い」だったりしたわけではないはずです。「理科が好きになる」、「理科に興味を持つ」きかっけがなかっただけなのかもしれません。それならば、そのきっかけを親子で作ってみてはどうでしょうか。自然博物館にいったり、野外体験イベントなどに参加することもそのひとつですが、今回は、身近なものでできる’親子で楽しむ理科実験’を紹介したいと思います。

【実験1】ペットボトルで雲をつくろう!

≪準備するもの≫
  • 炭酸飲料用ペットボトル(500ml以下で固めのもの)1本
  • フィズキーパー(炭酸が抜けないようにするためのペットボトルキャップ)1個
    ※東急ハンズなどで売っています。
  • 霧吹き
≪実験手順≫
  • (1)ペットボトルの中をきれいに洗います。(中はぬれたままでもOK)
  • (2)ペットボトルにフィズキーパーを取り付けます。
  • (3)フィズキーパーのふたを開け、ペットボトルの中に霧吹きでひと吹き水を入れます。
  • (4)フィズキーパーのふたを閉め、ペットボトルの中に空気を入れていきます。(ポンプを20〜30回くらい押す)
  • (5)ポンプがパンパンになり、空気がいっぱいに入ったら、コックを押して一気にふたを開けます。
  • (6)すると、ペットボトルの中に雲ができます。白く雲ったら大成功!
■なぜ雲ができるのでしょうか?

ペットボトルの中に空気を入れていくと、中の圧力が上がって温度が上がり、水が蒸発します。ふたを一気に開けると圧力が急激に下がって温度が下がります。すると、水蒸気が小さな水滴となって雲ができるのです。

■備考

水の代わりに沸点が低いエタノールを使うと、より簡単に雲ができますよ。

【実験2】二酸化炭素による地球温暖化実験

≪準備するもの≫
  • 炭酸飲料用ペットボトル(1.5リットルくらいで固めのもの)2本
  • ペン型デジタル温度計 2本
    ※ペットボトルのキャップに穴を開けて温度計を挿しておきます。このとき、温度計の高さを揃えておきます。
  • 実験用二酸化炭素ガス(ガス容量5.8L)スプレー式 1本
    ※理科実験器具を扱ったお店や東急ハンズなどでも売っています。
  • ストップウォッチ 1台
  • 赤外線ランプ(赤外線照射用電球または赤外線医療用電球)1本
  • 赤外線ランプを取り付けられるスタンド 1台
≪実験手順≫
  • (1) 1本のペットボトルに二酸化炭素を十分に入れて、温度計を挿したままキャップを固く閉めます。
  • (2)もう一方のペットボトルには二酸化炭素は入れずに、同じようにキャップをします。
  • (3)2本のペットボトルを横に並べて、正面真中に赤外線ランプを近づけます。
    ※このとき、まだランプはつけません。また、2本のペットボトルにランプが均等に当たるように設置しましょう。
  • (4)ランプをつける前に、それぞれのペットボトルの温度を読み取ります。
    ※このとき、二酸化炭素が入ったほうが、若干温度が低くなるかもしれません。
    ※温度計を読む係が子ども、ノートなどに記録する係がお母さんなど、分担を決めておくとよいでしょう。
  • (5)ランプをつけて、ストップウォッチで1分ごとに両方のペットボトルの温度を読み取り、記録していきます。5分〜10分くらい続けてみましょう。
  • (6)実験が終了したら、記録した2つのペットボトルの温度を比較してみます。はじめは、温度が同じくらいか、二酸化炭素のほう若干低かったものが、時間が経つうちに、二酸化炭素のほうが温度が高くなっていたら、実験は大成功です!
■考察(この実験から何がわかったか)

空気だけのときと、二酸化炭素が多い状態のときを比較すると、二酸化炭素が多いほうが、温度が高くなりやすいことがわかった。(このことで、二酸化炭素は周りの熱を吸収するという性質があることを理解することができます。)

■注意
  • 赤外線ランプは非常に熱くなります。実験中はランプに絶対さわらないこと。
  •  

  • この実験は、部屋の中の温度や空気の流れに影響しやすいので、実験中はエアコンを消したり、直射日光から遠ざけるなどして、2本のペットボトルのまわりの環境を同じにしていくことが肝心です。また、デジタル温度計の高さもきちんと揃えましょう。

こうした実験を通して、「理科が好きになる」、「理科に興味を持つ」きっかけになれば幸いです。’理科離れ’を解消して、中学受験合格を目指して、がんばりましょう。

われわれ中学受験鉄人会のプロ家庭教師は、常に100%合格を胸に日々研鑽しております。ぜひ、大切なお子さんの合格の為にプロ家庭教師をご指名ください。

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