溶ける量の たのしい不思議(1)

 この宇宙はすべて原子・分子の世界です。お砂糖も塩も水も空気も、原子・分子でてきています。科学の歴史は原子論の歴史であるということもできます。科学は、この世界が原子・分子の世界である、ということを発見し、その原子論の元でいろいろなことをイメージできる様になってから、どんどん発展していきました。最近わたしのところに「いっきゅう先生、科学が苦手で特に化学が意味不明で、高校の授業が苦痛です」というお話がありました。今日はその方を中心に化学が苦手で苦手で、という方達向けの、原子論を基にしたお話です。一般の方達にも読んでいただける内容になると思います。

 さて、ここにAB二つのコップがあって同じ量の水が入っています。Aのコップに砂糖をBのコップに塩を入れてかき混ぜます。同じ量の水なら、塩も砂糖も同じ量とけるのでしょうか? それともどちらかが多く溶ける、ということがあるのでしょうか?

たのしい原子論予想
 ア.塩がたくさん溶ける
 イ.砂糖がたくさん溶ける
 ウ.ほぼ同じくらい溶ける
 エ.ぴったり同じ量溶ける

どうしてそう予想しましたか?

 

==== 実験すると ====

簡単に家で実験できますから、やってみましょう。
砂糖がはるかにたくさん溶けます。たとえば25度くらいの水なら砂糖は塩の4倍くらい多く溶けます。
実は、物質が水にいくら(何グラム)溶けるかし正確にわかっています。

 表とグラフを見ていただきたいのですが、その前の予備知識として二つ。 
1) 砂糖を科学的には「ショ糖」と呼んでいます。砂糖というと「砂状の糖」という意味になりますから、ショ糖というのは科学的・化学的な成分を意味した言葉だと思ってください。
2) 塩は科学的には「塩化ナトリウム」といいます。書くと長いので「NaCl」という書き方をすることがよくあります。

 ではこの表とグラフを見てください。表にはいろいろな物質が書き込まれていましたが、砂糖・ショ糖と塩・塩化ナトリウム(NaCl)だけ切り取ってみました。少数第二位までで止まっていますが、詳しく書けばもっと長い数字になります。しかし、これくらいの数字でほぼ、他の物質との違いがわかるので、長くても第二位くらいでおさめている表が多いのです。 たのしい化学2 そのいろいろな物質が溶ける量をグラフにしたものが下です。砂糖・ショ糖は黒で、塩・塩化ナトリウム(NaCl)は青で描かれています。

たのしい化学 たとえば〈20度Cの水が100g〉あれば、砂糖・ショ糖は197.62g 溶けます。これが、アメリカではそうだけど日本では196gだなんていうことはありません。
 実は物質が水に溶ける量は〈気圧〉も影響するのですが、それはとても小さいので、一般に表にすることはありません。
 塩・塩化ナトリウム(NaCl)は35.83g溶けるのです。

 ここのxy二つの物質があります。
 xは砂状で、yは2-3mmくらいの四角い粒で、見た目が違います。
 その二つを40℃の水100グラムに入れて溶かしたところ、どちらも36.33g溶けました。すると、このxとyは同じ物質だといって間違いありません。しかも、上の表から、見た目の大きは違っていても、それは塩・塩化ナトリウム(NaCl)だと言って100パーセント間違いありません。

 それが科学です。
 実際に科学者たちは、目の前にある物質が何であるのかを特定するために、この溶解度をよく利用するのです。
 純粋な○○なのか、混ざり物があるのかも、この溶解度を調べればわかります。

 では、この性質を利用して、実際のテスト問題を解いてみましょう。(2)に続く。

こちらの「いいね」クリックで〈たのしい教育〉を広げませんか⇨いいねクリック=人気ブログ!-

ヨシタケシンスケ「このあとどうしちゃおう」袋/この袋ならお金を出しても欲しい!

 研究所でものづくりが大好きなA先生が、xヨシタケシンスケの絵本「このあと どうしちゃおう」の表紙を利用して手さげ袋を作ってくれました。
 これはすばらしい!
 わたしはヨシタケシンスケが大好きです。
 おもわず「さぁ、オークション。500円から!」と言ってしまいました。
 もちろんわたしのものではない上に、もったいなくて売る気はないけど。 スクリーンショット 2017-01-14 22.53.44 それにしても見事な出来です。
 中に入れた品物の重量にもしっかりと耐えてくれます。
 たのしい教育Cafeで、気に入りの絵本の表紙を持って来て、みんなでオリジナル手さげ袋を作るのもいいですね。
 ずいぶん以前に、サークルでカレンダーや包み紙で、袋作りをたのしみましたが、絵本のカバーで作るというのはかなりうれしいアイディアです。

 さぁ、商品開発したくなった企業のみなさん。
 たのしい教育研究所へ どうぞ(^-^

たのしいことがどんどん広がる
たのしい教育研究所です

こちらの「いいね」クリックで〈たのしい教育〉を広げませんか ➡︎ いいねクリック=人気ブログ!=

たのしい教育を学ぶなら「たのしい教育メールマガジン」

 毎週金曜日は「たのしい教育メールマガジン」の発行日です。最新号は236号を数えます。「たのしい教育」を学ぶなら、まずこのサイト、そしてその次は〈たのしい教育メールマガジン〉をお勧めします。

たのしい教育を学ぶならメールマガジン

 

 最新号の主要メニューは「分子ゴマの作り方とコマ回し大会のたのしみ方」「おすすめ映画 フォレスト・生命の森」そして私が16年くらい前に書いた「この道がたのしくてならない」です。

 さっそくいろいろな感想が届いています。特に「この道がたのしくてならない」への高評価が多い様です。
 かつて板倉聖宣が私に書いてくれたメッセージ

真理への道は長い…
それはいばらの道であるかのように言う人が少なくないが
       私にはとてもたのしい道のように思えてならない。

を織り込みながら、私がかつて「何をやるにも仮説・実験」という言葉を英訳する時の徳島の仁木先生との交流を中心に書いた文章です。

たのしい教育を学ぶならメールマガジン2 今でも仁木先生とは繋がっています。校長先生を退職する頃、たのしい教育研究所の応援にも名乗りを上げてくれ、リーフにも名前を刻んでくれています。四国で直接お会いして、何時間も語りあったこともありました。仮説実験授業では、全国的に目立った活動をしている方達もたくさんいます。しかし自分の足元で地道に活動している方もいます。そういう人たちが、たのしい教育を守り育ててきた力は、実はとても大きなものがあるのだと思っています。

 数年後、沖縄が仮説実験授業のメッカだと言われることも届かぬ夢ではないでしょう。
 夢は人を豊かにしてくれます。 たのしく元気にこれからも活動していきたいと思っています。

こちらの「いいね」クリックで〈たのしい教育〉を広げませんか⇨いいねクリック=人気ブログ!-

 

教員試験の突破特訓がたのしくならないわけがない。ただし〈たのしい教師〉を目指していれば!

  教員試験の合格を目指してたのしい教育研究所に学びに来る人たちに、〈どういう問題〉が〈どれくらいのスピード〉で解ける様になればよいのか。どういう問題が〈時間喰いの問題〉であるのかを見分ける力をつけてあげられるようにと、コーヒーを手に問題を解いています。

教員採用試験合格特訓

 理数が苦手な人はとても多いので、理数の問題に多くの時間を割いています。ちょうど今〈水溶液〉で、塩酸の化学式がHCl、水酸化ナトリウムの化学式がNaOHである事を理解した上で 解く問題を終えたところです。これを〈単なる出題例の一つ〉として指導するわけにはいきません。そうやって教師になっていく人たちは、子ども達に「これはテストに出るから覚えておく様に」的な指導を平気で行っていく可能性が高くなるからです。

 自分が〈わからない・苦しい〉と感じたとしたら、もしかすると〈それはわかる必要がないもの〉なのかもしれません。しかし〈テストに出る〉となったら、わかる必要がないと言ってはいられません。教員採用試験に出る様な問題のおおよそを、そういう様な手法で身につけていったら、それは〈苦しいけど無理強いして覚えてきた解き方〉であって、〈教師になったら2度と見たくない問題〉であったりするのです。そしてそういう積み重ねをしていく中では、自らの人生にこれから起こる問題を解決すしていく様な〈生きる力〉を身につけていくことになるとはとうてい思えません。

 確かに、教員採用試験に出て来る様な問題の中には、科学好きの私から見ても「ここまで出題しなくてもよいのに」と思えるものがあります。一般教養の問題など「本当に一般の教師が身につけているべき教養なのでしょうか?」と質問したくなる様なものもあります。もしも一般の教師が身につけておくべき教養だとしたら、採用試験を合格し採用された先生たち100人をアトランダムに選んで、テストしてみたらわかります。一般教養問題の10〜20パーセントを正解するのがやっとではないかと思います。教師としての一般教養問題が、一般の教師で10〜20パーセントくらいしか正答しないとしたら、それは〈一般の教員が身につけている教養〉とは言えないでしょう。その数字が高くて、たとえば〈一般の教師なら50パーセントは解ける〉ということでも、それは一般の教師が半分くらいしかわからない問題、という意味で、やはり一般教養とは言えないでしょう。

 しかしそういう様な問題がいくつあっても、たのしい教育研究所で学んでいくうちに、合格ラインに達する成績を出せる様になります。わたしはそういう問題が〈とりあえず解ける〉ということではなく〈快感として解ける〉様になってほしいと考えています。だから準備に時間がかかるのです。
 解き方をそのまま伝えるなら、市販のテキストをそのまま説明すれば良いのです。しかしたとえば今解いている「水溶液」の問題であれば、「水溶液でない溶液はあるの?」と問いかけてあげたい。そういう問いの中から「そもそも溶液とは何なのか?」が、単なるテストの点数を超えて、自分の快感の中で身についていくことにもなるのです。

 「水溶液」とは〈水〉に物質を溶かしたものです。では「水」でないものに溶かすということはできるのか?

 できます。

 アロマオイル油に溶かすという方法があります。アロマオイルはオイル(油)にハーブのある種の分子を溶け込ませたオイル溶液です。

 「香水」をつけるとたいていスーッとすると思いますが、それはつまりアルコールに溶かしたものだからです。アルコールに、芳しい物質を溶かしたものですから〈水溶液〉ではありません。〈アルコール溶液〉です。

 しかし不思議なことに「香〈水〉」という様に「水に香りを溶かしたもの」というネーミングになっています。不思議に思いませんか?
 ここから、香水の歴史をたどりたくなったらしめたものです。今は採用試験に没頭しているので、その時間を取ることは難しくても、この興味関心を持って教師になれば、いつか時間の合間に調べてみたくなるかもしれません。そこにもし感動が生まれれば子ども達にも〈感動する知識〉として伝えることができると思います。それがつまり〈テストに出るから覚えておく様に〉的な教育を超えていくことでもあります。

 香水はもともと〈蒸溜〉という手法で、いい香りの成分を水蒸気と一緒に溶かし込んで作っていたのです。たのしい教育研究所でも〈月桃液〉を作ってスプレーに入れて利用していました。いい香りが広がります。下の図で蒸留液を作る原理を簡単に説明すると、Cの部分に月桃を刻んで水と一緒に煮詰め、立ち上る蒸気をAで冷やして、水滴を集めるのです。蒸溜メモ- それがアルコールの利用によって簡単に濃く、香りを閉じ込めることができる様になりました。しかし名前は〈香りアルコール〉ではなく、未だ〈香り水⇨香水〉のままです。

 〈何点とれるかとれないか〉その事を否定しては教員採用試験に合格できません。しかしたのしい教育研究所では、その遥か上を目標にしています。

 最初は苦しい中、時間を割いて問題を解いていく日々でも、次第に〈たのしい教育研究所に行くのがたのしみです〉というメールが増えていきます。それはきっと、たのしい教育研究所で問題特訓をする中であっても、〈教師になって後のたのしみ〉がどんどん広がっていくからでしょう。

 もちろん、問題だけではなく、その伝え方なども学んでもらいますから「早く教師になって自分の力をどんどん伸ばしていきたい」という気持ちもどんどん膨らんでいきます。
〈たのしさ〉は限定的なものではなく、一つのたのしさが二つのたのしさを呼び、それが四つに広がり、という様に指数関数的に膨らんでいくものなのかもしれません。

 かくいう私は、今問題を解くのを一息ついて、この文章を綴っているのですけど、この文章を書く事もたのしくてならない上に、早く書いて、また問題を解きたい、という気持ちも同じくらい感じています。どちらのことも、たのしくてなりません。

 最近、次の特訓コースはあるのでしょうか? という問い合わせが複数届いています。たのしい教育研究所が狭いので、少数しか指導してあげられませんが、「たのしい教育を学んでいます」という方、「たのしい教育研究所のスタッフの強い推薦」のある方は優先しています。たのしい教育で豊かな人生を切り開く方達が増えていく事が、沖縄の教育や広く日本全体、世界の教育にとってとても大切なことであるということが、年々強く実感される日々です。

こちらの「いいね」クリックで〈たのしい教育〉を広げませんか⇨いいねクリック=人気ブログ!-