液体の性質の実験｜紫キャベツ・BTB・中和反応で学ぶ探究の授業｜浜松市の理科実験教室

液体の性質を調べる実験とは？

酸性やアルカリ性という言葉は、教科書でもニュースでも登場します。でも、「知っている言葉」と「自分で確かめた感覚」は、まったく別物です。

サイエンスデイズのこの実験では、液体に試薬を加えたときの色の変化をリアルタイムで観察しながら、その性質を自分自身で判定していきます。

さらに、酸性の液体とアルカリ性の液体を混ぜ合わせる「中和反応」まで体験することで、知識が体験として記憶に根を下ろしていきます。浜松市内の小学校高学年を対象に継続的に実施している、探究型のシリーズ授業です。

この実験のめあて

サイエンスデイズがこの実験を取り入れているのは、「見えないものを、見えるようにする」という科学の根本的なプロセスを体験してほしいからです。

酸性・アルカリ性という性質は、目には見えません。しかし、紫キャベツの色素は酸性の環境では赤に、アルカリ性では青〜緑に変わります。

数値であるpHの変化が、色という視覚情報と一致する瞬間——この対応関係に自分で気づいたとき、子どもたちはただ「知識を得た」のではなく、「根拠をもって判断できた」という感覚を手に入れます。

また、この実験では一つの方法で満足せず、BTB溶液やリトマス試験紙など複数の試薬を使って同じ液体を繰り返し調べます。「道具が変わっても、結果は同じ性質を示す」という再現性の確認こそが、科学的に考えるということの核心だと私たちは考えています。

この実験で育つ力

この実験の最も大きな特徴は、「色が変わる瞬間」が必ず訪れることです。試薬を加えるたびに液体の色が変化し、その変化が自分の予想と一致するかどうか——この繰り返しの中で、子どもたちは自然と「次はどうなる？」と考えるようになります。

予想を立て、結果と照らし合わせ、ずれがあれば「なぜだろう？」と問い直す。この思考の往復こそが、科学的な見方・考え方の土台です。

酸性の液体にアルカリ性の液体を少しずつ加えていく中和反応の観察では、「もう少し足したら色が変わるかもしれない」という見通しを持ちながら手を動かす経験ができます。

結果の正誤よりも、その見通しを自分で立てたこと自体に価値があります。

また、複数の試薬を比較する場面では、「BTB溶液では緑だったのに、リトマス試験紙では赤だった」という一見矛盾した結果に出会うこともあります。そのとき「おかしい」と感じて立ち止まれること、友達と意見を出し合えること——答えのないところで粘り強く考え続ける姿勢が、この実験を通じて育まれます。

授業の流れ

単に「何色になったか」を記録するだけでなく、「なぜそうなるのか」を言葉で説明することを意識した授業を行います。

まず、紫キャベツの色素を自分たちで抽出することから始まります。色素がどのように液体に溶け出すか、加熱の工程に注目しながら観察します。できあがった色素液を使って複数の液体の性質を判定し、pHの数値と色の変化の対応関係をデータとして整理していきます。

続いて、酸性の液体にアルカリ性の液体を加える中和反応の観察へ。「どの量を加えたときに色が変わったか」という定量的な視点を持ちながら、変化の瞬間を見届けます。

さらに、BTB溶液・リトマス試験紙など異なる試薬でも同じ液体を調べ、複数の方法で確かめることの意味を考えます。最終的には、缶詰のみかんの薄皮がなぜ消えるのかという身近な問いに立ち戻り、酸性・アルカリ性の知識が日常生活とつながっていることを実感します。

学校の学習との繋がり

この実験は、小学校6年生の理科「水溶液の性質」の単元と直接つながっています。

教科書でリトマス試験紙やBTB溶液の名前を見たとき、「あの実験でやったやつだ」と記憶がよみがえる体験は、授業への理解を深める大きな土台になります。

また、酸性雨・土壌のpH・食品の保存方法など、環境や生活に関わる場面でも酸性・アルカリ性の知識は登場します。

中学校では「酸・アルカリとイオン」の単元へとつながり、化学的な見方をより深めていきます。教室で体験した色の変化が、身の回りの「なぜ？」を解くための視点になっていきます。

実際の授業の様子

サイエンスデイズでは、この実験を継続的に実施しています。実際の授業風景や子どもたちの反応をご覧ください。

体験授業のご案内

「実際に体験してみたい」という方は、ぜひ体験授業にお越しください。お子さまの学年や興味に合わせて、最適なクラスをご案内します。