密度の実験｜中学年クラスの授業風景

今回の実験について

塩水の濃さで色水を重ねる操作から、温度の違いで水が分かれる観察、そして「なぜ浮くのか」を言葉で整理する授業まで、同じテーマを少しずつ角度を変えながら積み上げていくシリーズです。

第1回：試験管の中に虹を作る

最初の授業では、塩の量を変えた4種類の色水を試験管に重ねる実験に挑戦しました。重い水は下に、軽い水は上に——その性質を利用するため、いつも以上に慎重な計量が求められます。メスピペットを手に、一滴ずつ色水を注いでいく作業は、子どもたちにとって初めての経験でした。

勢いよく入れると色が混ざってしまうため、みんな息をひそめるように集中して取り組んでいました。きれいな層ができあがった瞬間、「おお！」という声が思わず漏れていました。

第2回：今度は塩なし。温度だけで水は分かれるか

2回目は「温度の違いだけで水の重さは変わるのか」という問いからスタートしました。温かい水と冷たい水を入れた試験管をそっと重ね、ぶつけたり傾けたりしないよう慎重に観察します。前回と比べて操作自体は少しシンプルになりましたが、緊張の面持ちで作業する様子は変わりませんでした。

実験は無事に完了し、2回の結果を見比べながら「塩を溶かした場合と温度を変えた場合、何が違うんだろう」という次への問いが生まれていました。

第3回：0.5gの差が、あの虹を作っていた

3回目では、これまでの実験結果を数字で整理しました。4種類の色水を10mLずつ量って重さを比べると、その差はおよそ0.5g。「そんなに大きな差じゃないね」とつぶやいた子がいました。たしかに数字だけ見ると小さい。でも、その小さな差があの虹の層を生み出していた——その事実を聞いて、少し考え込む表情が見られました。

後半では密度の考え方を解説しました。「体積」という概念がまだ学校では出てきていないこともあり、立体をイメージするのに苦労する場面もありました。「同じ重さなのに大きさが違う」ということを頭の中で描こうとして、首をかしげている子が何人かいました。

第4回：「浮く」を言葉にする

最終回では、これまでの4回を振り返りながら「密度」についてまとめました。「暖かい水が上に浮いて、冷たい水が下に沈むのはなぜか」「そもそも浮くとはどういうことか」——実験で見てきた現象を言葉に置き換えていく作業です。

すべてがすっきり整理できたわけではありませんが、「あ、あのときの虹のやつだ」という反応が随所に見られ、4回の積み重ねが少しずつつながっていく様子を確認できました。

この実験について詳しく知りたい方へ

「密度の実験では何を学ぶの？」「どんな力が育つの？」という疑問をお持ちの方は、こちらのページで詳しく解説しています。

密度の実験｜「見えない重さ」を虹で体感する｜浜松市の理科実験教室

塩水で試験管の中に虹を作り、温度だけで水が分かれるかを確かめる。目に見えない「密度」を体験で理解する、浜松市の理科実験教室サイエンスデイズの小学4年生向け授業をご紹介します。

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