• 教材や実験の開発情報

卵の殻の表面をロウソクの火にかざしてススだらけにします。真っ黒になった卵をそのまま水中に沈めると…銀色に輝いて見えます。

卵の表面についたスス(炭素の単体)は、水にとけにくく水をはじくため空気層ができます。水中を進行する光は、空気層とススと水の境界面で反射(全反射)するため、卵の表面の真っ黒いススが見えにくくなるのです。全反射とは、水中を進行する光が、空気層に比較的浅い角度で当たる際に、鏡のように反射される現象です。

一般に光が物質に当たるとき、表面で一部が反射し、残りの光がその物質の内部を進んでいきます。光の当たる角度を調整して、少しずつ浅くしていくと、内部に透過していく光が少なくなり、ある特定の入射角になると、すべての光が反射(全反射)されてしまう現象が起こります。この角度のことを「臨界角」といいます。全反射は、空気と水の場合だけではなく、異なる2つの物質を通る光の速さ比率によって決まります。

なお、モモやウメの実のように、表皮が細かい毛で覆われているものも、ススと同様な効果をもたらすので、実が輝いてまるで氷でくるまれたような感じになることでしょう。


「動画」理教法実践記録映像


「模擬授業」学生指導案

〈指導案:1年_単元3「身のまわりの現象」p.148-151〉    N

【本時の展開】

学習過程

全50分

学習活動 指導上の留意点
導 入

10分

1.本時の内容を確認する。

2.演示実験を観察する。

1.ススだらけの卵が水中で輝く実験を通して「光の屈折」で学習した内容(教科書p.148-151)・知識の確認をする。

2.教壇の周りに集合させ、実験方法を説明しながら実験を行う。ススで真っ黒になった卵をそのまま水中に沈めると卵が輝いてみえることを確認する。

展 開

30分

1.実験プリントの「実験目的」を確認する。

2.実験方法を確認する。

3.実験上の注意点について確認する。

4.教壇の上から準備物の入ったトレーを持っていく。

5.操作開始

各操作が終了したら、実験プリントの「観察」と「考察」を記入する。

6.実験プリントの記入をする。

1.演示実験を観察して、なぜ、ススで真っ黒になったはずの卵が輝いて見えたのかを考える。

2.実験方法を確認する。

※ポイント…卵の中身を取り出す際に、ストローで息を吹き込むと中身を取り出しやすくなる。また、卵を炙る際、ススがでやすいロウソクを使うとよい。

3.実験上の留意点

(1)ヤスリで卵の殻の一部を薄くする際に、手をケガしないように注意。

(2)ロウソクで卵を炙る際に火傷に注意。

(3)火を取り扱うので机の上に濡れた雑巾を準備しておく。

4.準備物はまとめてトレーに入れておく。トレーを持ち運ぶ際に、トレー内で卵が割れてしまわないように気をつけるよう指示をする。

5.実験操作中は作業の進行状況の確認と助言や安全確認を行う。

6.実験プリントの「観察」と「考察」の記入状況を確認する。

まとめ

10分

1.実験プリントの「まとめ」を記入する。

2.片付け

3.実験プリントの「反省・感想」を記入する。

1.まとめ

・卵の表面についたススは水にとけにくく水をはじくため空気の層ができる。水中を進行する光は、空気の層と水の境界面で反射するため、卵の表面の真っ黒いススが見えにくくなる。

2.卵の殻と中身を取り出す際に使用した割り箸、ストローは燃えるゴミとして廃棄。シャーレ、トング、ビーカーは洗浄後、他の備品とともにトレーに入れて教壇の上に返却。

3.今回の授業について振り返りを行い、次時の授業に活かせるようにする。

【実験プリント】

実験1:ススだらけの卵が水中で輝くのはなぜか 参考:教p148-151

実施日時:     天候   気温  

  班 氏名        

「実験目的」

ススで真っ黒になったはずの卵が、なぜ水中で輝いて見えたのかを推測し、確かめる。

「準 備」

トレー シャーレ 卵 ヤスリ 割り箸 ストロー ロウソク ライター ロウソク立て トング 500 mlビーカー ガムテープ ダンボール ティッシュペーパー

「実験操作」

  • ガムテープを用いて、ロウソクを段ボールに固定する。
  • 卵の中身を取り出す。
  • ヤスリで卵の殻の一部を薄くする。
  • 薄くなったところをヤスリの細い先端で突いて穴をあけ、中身をシャーレに取り出す。※黄身と白身が分離していると取り出しづらいので割り箸で卵の中身をよく混ぜる。ストローで息を吹き込むと中身がでやすい。
  • 卵の中を水道で洗う。※水道で洗う際、水の勢いに注意する。
  • ティッシュペーパーを用いて、卵の表面の水分をよくふき取る。  
  • ロウソクの火で卵を炙る。
  • ロウソクに火をつけ、トングを用いて卵全体にススをつける。※ロウソクの火に卵を近づけるとススがつきやすい。
  • ススだらけの卵を水中にいれる。
  • 500 mlビーカーに水を入れ、トングを用いてススだらけの卵を水中に入れて、卵の様子を観察する。
  • 観察
「観察」ススだらけの卵を水中に入れたときの様子
  • 考 察
  • まとめ
  • 片付け
  • 卵の殻と中身を取り出す際に使用した割り箸、ストローは燃えるゴミとして廃棄。シャーレ、トング、ビーカーは洗浄後、他の備品とともにトレーに入れて教壇の上に返却。

8.反省・感想


◇このブログで発信する情報は、取扱いに注意を要する内容を含んでおり、実験材料・操作、解説の一部を非公開にしてあります。操作に一定のスキル・環境を要しますので、記事や映像を見ただけで実験を行うことは絶対にしないで下さい。詳細は、次の3書(管理者の単著作物)でも扱っているものがありますので参考になさってください。


コメント一覧

返信2021年5月25日 4:10 PM
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3班24/

実験お疲れ様でした。違いがわかりやすく可視化でき、安全でかつインパクトのあるものだと思いました。声もききとりやすく、見回りも嬉しかったです。 教壇で実験の手順説明の時に全部やってしまうと生徒のモチベーションが下がると思います。途中までやって結果は各自観察という形でも良いし、「班でもう一度ゆっくりやって仕組みを考えてみよう」とか「卵にヒントがあるよ」とかそういう一言があるとやる気が上がるかもしれないです。 ストローの存在感がそこまで無かったのも気になりました。プリントにあったけれどページが違っていて見逃してしまったので、教壇での説明の際にやり方を目で見て知りたかったです。 最後に、生卵やビーズを口に含む生徒がいるかもしれないなと思いました。私なら確実に卵は食べます(by関)

返信2021年5月25日 4:07 PM
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5班24/

実験の説明がスムーズで、聞き取りやすい声で分かりやすかった。 板書が見やすかった。 内容的に見ると、まとめ方が、中学生には少し難しいのではと思った。屈折率など。

返信2021年5月25日 4:07 PM
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9班24/

演示実験での説明がとても丁寧でわかりやすかった。 消臭ビーズを使った実験はマジックみたいでとても楽しかった。消臭ビーズの中に最初から何が入ってるのかいうのではなく、何が入ってるかなどのクイズ形式でやるのも面白いと思う。また演示実験はやらず、生徒にやらせる方が面白いと思う。 考察の部分をもう少し噛み砕いて説明があると良いなと思った。

返信2021年5月25日 4:06 PM
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8班24/

ろうそく固定が不安定で少し危険だと思った。 ススが水を弾くことを知らなかったので、その事は事前に伝えおいてもいいのではと思った。 屈折を教えるのが難しいと感じた。実験自体は難しくなかったが、考察が難しかった。 まとめで「屈折率」という言葉が出てきたため、言葉の意味をもう少し詳しく説明して欲しかった。 全体の流れもスムーズで指示も聞きやすく、興味の湧く内容でした。

返信2021年5月25日 4:06 PM
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4班24/

実験は、特に失敗やトラブルなく、できた。 考察が難しかった。考えるときにヒントがあったり、解説のときにどこが全反射しているかの図があると良いと思った。

返信2021年5月25日 4:05 PM
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1班24/

実験の段取り、指示の仕方、声の大きさ、内容がスムーズな進行の元とてもよく運営されていた。 ただ、屈折や反射についての十分な理解無しには今回の実験の意図や内容の理解は難しいのでは?と感じた。原理等のまとめの時間はもう少しあった方が良いと感じた。 先に火をつけるのは危険であったり、固定方法も少し不安が残る気が… トングが溶けてしまいそうであった。

返信2021年5月25日 4:05 PM
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6班24/

実験後の卵の廃棄の指示がなかったので、少し混乱した。 わからないって聞いた時に、答えが返ってきたからわかるようなヒントが欲しかった。 実験の説明のところで結果まで見せちゃったので、どうかなって思った。 実験の内容は面白かった。

返信2021年5月25日 4:04 PM
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2班24/

白衣とメガネの指示がなかった。内容が難しいのと、時間がかかるため、中学生が考察までしっかりやるのは大変だと思った。屈折率という言葉を一年生が知っているのか。導入が上手だった。図解があるとわかりますいと感じた。聞き取りやすい話し方と声だった。実験自体はとても興味深くてわかりやすいと思った。なぜろうそくを使用するのか、また、なぜすすがつくのか。プラスチックのトングはろうそくの火で溶けないのか。

返信2021年5月25日 4:02 PM
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7班24/

演示実験で最初にやり方を見せてくれたので、作業しやすかった。生徒が遊ぶ危険性があるので、片付けをさせてから考察やまとめを行う方が良かったかも。聞きやすかった

返信2021年5月25日 3:57 PM
さいえんすヨージ

さいえんすヨージ24/

難しいテーマによくチャレンジした。 時間も厳しい。 生徒にもっと片付けをさせるべき。ビーズやキャラクター回収はできるはず。トングの洗剤で洗浄も。 これでは教員が大変。

返信2021年5月25日 3:29 PM
さいえんすヨージ

さいえんすヨージ24/

防護メガネ、模擬授業以前の問題。

返信2021年5月25日 3:28 PM
さいえんすヨージ

さいえんすヨージ24/

安全メガネは必須 ビーズは別の容器で持っていかせ、キャラクターが消えることをグループで確認。

返信2021年5月25日 3:17 PM
さいえんすヨージ

さいえんすヨージ24/

発問:わかる人いますか?は、特定の人を指し示しがちになる。指名した方がよいことも多い。 演示実験:これから操作する内容を全部見せてしまうのはどうか?あらかじめススだらけの卵をつくっておき観察させるでよい。 ロウソクの火が先にが気になった。 トレイは誰が持っていくのかきまっている? 吸水ビーズのことがプリントに記載されていない事件。 声が大きく指示は伝わりやすかった。

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