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TOSSランドNo: 4612559 更新:2013年08月16日

気体採取器で二酸化炭素と酸素の濃度を測定する(6年理科)~ 割り箸のダミーを使ったパフォーマンステストが有効だ ~


気体検知管を使って燃える前と後の二酸化炭素と酸素の濃度を測定する

気体検知管の使い方を、教科書を見ながらノートに写す。
割り箸で作った気体検知管の模型(ダミー)を使って、テストをする。
 (割り箸をで作った気体検知管のダミーにも矢印を書く。)

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班でまとまってシミュレーションテストを受けに来る。
不合格になったら、班の別の人がテストを受ける。
一巡したら、2回目のテストを受けて良い。
こういうシステム。

検知管の両端を折る部分は、思ったより速くクリアーした。
瓶の中でハンドルを引くこと、 ふたをしておくことなど、観点はあるが、最大のポイントは、検知管を何本使うかという点である。

発問1:

気体検知管は何本使いますか。

班でまとまってテストを受けに来させていたが、検知管が何本かというあたりからは、その場で立って発表させた。
教科書には、ちゃんと、写真があって、2本と3本の合計5本の写真が掲載されている。

このように「5本」ということが、理由付で明確に言えないということは、実験のシミュレーションが正しく行われていないということになる。

これまでは、実験までを1時間で終えていたが、班で一つの実験を行い、一人が1本ずつ検知管を使うようにしたら、とても終わらなかった。
だから、2時間かけて行い、残った時間は、「ものの燃え方と空気」全体の学習について作文を書かせることにした。

ノート2ページという指定をした。
いわゆる「理科作文」である。
実験したことを「言語」化することによって、思考力がつく。
言葉にすることによって考える。
ノートに書くというのは、頭を使うのである。

気体検知管の目盛は、テレビで大きく写して、一緒に読むと良い。  

授業中に書いた2ページの理科作文である。  

【子どもの作文】

ろうそくを燃しょうさじにさして、火をつけ、びんの中に入れてふたをする。
ふたをすると、ろうそくの火はどうなるかを調べた。
火には、もやす成分が空気の中にあるから火は消えると思った。
実験をすると、火は消えた。
でも、まだもやす成分がないから消えたとは限らない。
①ものの燃え方と酸素で、もやす成分で燃えているということが分かった。
火が消えそうになると、ふたをあけ、ほのおが大きくなると、またふたをしめた。
その実験で、そういうことが分かった。
実験2では、そこを切りとったびんで調べて、ねん土とせんこうの実験もした。
せんこうのけむりは、じゅんかいしていた。
実験3で、うすい過酸化水素水と二酸化マンガンで調べた。
あわ立ちがあるうちは燃えていたけど、あわ立ちがへると、すぐに消えた。
この実験でもやす成分は酸素だと思った。
実験4で石灰水を入れ、ふった。
色はかわらなかった。
びんの中に消えているろうそくを入れ、火が消えたら、ろうそくを出し、ふった。
石灰水は白くにごった。
この実験で、ろうそくが燃えているときに出すのは、二酸化炭素だと分かった。
火はもえるときに、酸素をつかい、二酸化炭素をだす。
でも、酸素をつかいきりはしなかった。
ろうそくが燃えるとき酸素は少ししか使わないとわかった。

(2008年5月15日実施)

TOSS長崎 善能寺正美
撮影地 長崎県南松浦郡新魚目町立北魚目小学校
       
TOSS理科写真集 /ものの燃え方と空気/「気体検知管」

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【解説】

1 燃やす前の二酸化炭素
2 燃やした後の二酸化炭素と酸素
3 燃やした後に目盛りの小さい検知管で測定した失敗例(完全にオーバーしている)
4 燃やす前の酸素(気体採取器に取り付けた状態なら、このように目盛りは逆さに見える)
5 燃やす前の酸素(検知管をとりはずして、目盛りを読む)
6 カバーゴムを反対側に付けた失敗例

二酸化炭素用の検知管は1本150円、酸素用の検知管は1本400円もする。
一回の実験で、二酸化炭素用(黄色)1本、二酸化炭素用(赤)1本、酸素用(青)2本を使う。
つまり、1100円かかる。
班で1実験をするなら、6班あるとして、6600円である。
3学級あったとすると、19800円になる。
非常に消耗品にお金のかかる実験である。

A

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B

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「採取器→」という矢印は気体採取器の方にさす。
したがって、Aは間違い。

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ろうそくを燃やす前のびんの中ではかるのは、黄色い検知管。
ろうそくを燃やしたあとのびんの中ではかるのは、赤い検知管。     


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