【理科探究】水に浮くもの

こんにちは。木原です。

９月２４日に、中学生教科書探究の９月第２回を実施しました！

テーマは「水に浮くもの」

中１理科「いろいろな物質」の単元より、「密度」と「浮力」に関する探究です。

教科書探究とは？

勉強はつまらない…

やりたくない…

と、思うことはありませんか？

テスト勉強、受験勉強、学校の宿題、・・・大変ですよね。

もちろんこうした勉強は大切なのですが、本来は、自分で興味をもって調べたり考えたり、実験してみたりしながら知識や経験を得ていくことこそ、本質的で楽しい学びでなのではないかと思います。

教科書探究では、教科書の内容に対して問いを立て、調べたり考えたりするとともに、議論や発表を行う探究型ワークショップです。「テストに向けてとにかく暗記」となってしまいがちな中学生の勉強内容は、実は深堀してみるととても面白いもの。そこに少しでも興味を持ち、楽しんでもらうことで、学校の勉強が今までよりも楽しくなればと思います。毎月２回、社会と理科をそれぞれ１回ずつ扱っています。

今回のテーマについて

今回は、中１の参加者の方がちょうど学校で習っている「密度」と「浮力」について、「水に浮く」という現象を切り口として探究していきました。今回のテーマは、何か「決まった正解のない問い」があるというよりは面白いテーマが色々とある分野であるため、複数の問いを順番に考えていく形式での実施となりました。

アルキメデスの金の王冠

まず１つ目は、アルキメデスが王冠が純金か、不純物を含んでいるかを見極める方法を閃いた有名なエピソードより。実際にアルキメデスになり切り、王様の問いに答えてみよう！ということで考えてもらいました。

このエピソードを知っている人は、既に知っているからこそ「そういうことよね」と思えますが、知らない状態でこれを思いついたアルキメデスはすごいですね…。判別方法を思いついた時、全裸で町中を駆け回ったのも頷けます。(笑)

ちなみに金の密度は中１の理科の教科書に載っています。とはいっても、教科書には単に表でまとめられているだけであり、あまり見ずにスルーするか、嫌煙する人が多いのではないかなと思います。ですが深堀してみると、ここにはこんな面白いエピソードが隠れているのですね。

なぜ氷は水に浮くのか？

続いては「氷」の謎について。これも教科書に載っているお話で、中学の理科では

• 普通は個体の密度は液体・気体よりも大きいが、水は例外
• 氷は水に浮く

という事実を習います。テスト勉強ならば事実を覚えて終了するところですが、よくよく考えてみると水だけ例外なのは不思議だなと思います。まさに探究の入口と言えるでしょう。

ワークの形式上、今回は答えを調べる形になりますが、理科の探究ということで、まず予想しそのうえで答えを求めるというプロセスを踏んでいきました。

船はなぜ浮くのか？

最後は船の秘密。「おまけ」と書いてありますが、ある意味ここがメインです。大昔から水上の輸送手段として発達してきた船。現代を生きる私たちにとっては当たり前の存在ですが、
「なぜあんなに大きな鉄の塊が水に浮くのだろう」
と疑問に思ったことはありませんか？

 

参加者の声

今回のテスト範囲と重ねてのテーマ設定だったこともあり、参加してくれた人にとって、楽しみながらより理解が深まるような場になっていればなによりと思います。最後の船の探究でも初めに仮説を立てたうえでリサーチしてもらいましたが、そこでほぼ正解の予想がでてきたのが「すごい！」と思いました。（本人曰く、答えは知らなかったけど、こうかなと思ったとのこと。）

１０月の中間テスト後は、恐らく「力」や「音と光」の単元に入っていくと思われます。いわゆる物理分野ですね。中１の理科の中では最も日常生活に密着した分野と言えるでしょう。色々なテーマが隠れており、面白い分野だと思います。１０月の理科探究も、面白くて学びになる回にできればと思います。

次回、１０月第１回は社会探究です。お楽しみに！

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