|
|
理 科
こんにちは。理科教員です。
今日の問いは「アルミニウムは昔銀より高価だったのはなぜか?」。今ではアルミホイルや飲料缶に使われるアルミニウムですが、かつては“貴金属級”の値段だった時代がありました。その理由を探るため、電気分解の実験に挑戦しました。
実験① 塩化銅の電気分解
まずは中学校で学んだ内容を復習。塩化銅水溶液に電流を流すと、銅が析出し、陰極と陽極で電子のやり取りが起きることを確認しました。「あ、これ覚えてる!」という声も。
実験② 塩化ナトリウムの電気分解
次に、食塩水で同じことが起きるのか?フェノールフタレインを加えると、陰極側が赤くなり、水酸化物イオンが生成されたことを示唆。生徒たちは「溶質だけじゃなく、水も関係してるんだ!」と気づきます。
実験③ ヨウ化カリウムの電気分解
最後はヨウ化カリウム。デンプンを加えると、陽極側でヨウ素デンプン反応が確認できました。「色が変わった!」「電子の動きが見えるみたい」と盛り上がりました。
なぜアルミニウムは高価だったのか?
今回の実験をきっかけに、今後の授業で電気分解の工業的利用について理解を深めていきます。
こんにちは。理科教員です。
前回の授業で、ボルタ電池を使って電子オルゴールを鳴らしたところ、音が不安定でした。今日の問いは「なぜ音が安定しないのか?」。その理由を探るために、ダニエル電池を作ってみました。
実験:ダニエル電池を作成
ろ紙に溶液を浸し、セロハンで仕切って、亜鉛と銅をセット。導線でつなぎ、電子オルゴールを鳴らします。結果は…音が安定!
生徒たちは「おお、前回と全然違う!」と驚きながら、電池の構造と仕組みの違いに注目しました。
なぜ安定したのか?
ボルタ電池では、電解液が混ざりやすく、反応が不均一になるため電圧が変動します。一方、ダニエル電池はセロハンで仕切ることでイオンの移動をコントロールし、安定した電流を生み出せるのです。
こんにちは。理科教員です。
実験① 亜鉛と硫酸
亜鉛を硫酸に入れると、水素の気泡が発生!これは亜鉛が電子を失ってイオンになり、水素イオンが電子を受け取って水素になる反応です。
実験② 銅と硫酸
銅を硫酸に入れても…反応しません。銅はイオン化しにくい金属だからです。
実験③ 亜鉛と銅を同時に硫酸へ(接触なし)
亜鉛側では気泡が出るけれど、銅側は変化なし。
実験④ 亜鉛と銅を導線でつなぎ、硫酸へ
すると…銅の表面から気泡が発生!
教員:「その気泡の正体は?仮説を立ててみよう」
生徒:「水素!電子が導線を伝ったはずだから、オルゴールも鳴るんじゃない?」
→ 検証成功!オルゴールが鳴り、電池のしくみを実感しました。
生徒の声
「電子が動くってこういうことなんだ!目で見えるのが面白い」
「オルゴールが鳴った瞬間、電池の仕組みがつながった」
この授業で、生徒たちは「化学反応が電気を生み出す」という電池の本質を、実験を通して体験しました。
ただ、、、、音が安定しない、、、なんでだろうか、、、、。次回へ。
こんにちは。理科教員です。
授業の問いは「鉄はさびやすいのに、金はさびないのはなぜ」です。
そこには金属の性質や反応性に関する科学の面白さが詰まっています。
まずは実験!
硫酸銅の水溶液に鉄を入れると…鉄の表面に銅がくっついてメッキが完成!
生徒たちもびっくり。これは、鉄が銅よりイオン化しやすいから。鉄が電子を失ってイオンになる一方、銅イオンは電子をもらって金属銅に戻るんです。
次に、塩酸に鉄を入れると水素が発生。でも銅を入れても反応しないという実験。ここから見えてくるのは、金属のイオン化傾向。鉄は水素よりイオン化しやすいので反応しますが、銅はイオン化しにくいので反応しません。そして、金はもっとイオン化しにくいので、酸や水とほとんど反応しない=さびないんです。
こんにちは。理科教員です。
「酵素の活性は何に影響されるのか?」という問いから始まった一連の探究授業。生徒たちは、前回の「硫酸銅を加えたら白濁した」という実験結果をヒントに、仮説を立て、実験方法を自分たちで考え、検証を重ねてきました。
実験結果を踏まえて方法を練り直し、再挑戦した後、いよいよ発表会です。
生徒たちは、実験の成功だけでなく、うまくいかなかった点や予想外の結果についても率直に共有し、そこから得た学びを丁寧に言葉にしていました。質問タイムでは、教員からの鋭い質問に対して、根拠をもって答える姿も見られ、教室全体が“化学の対話の場”となっていました。
生徒たちは「問い→計画→検証→改善→発表→振り返り」という探究のサイクルを一通り体験しました。特に、結果から短絡的に結論づけず、背景や条件を丁寧に考察する姿勢が育まれたことは、今後の学びにとって大きな財産となるでしょう。
こんにちは。理科教員です。
本日はいよいよ調査研究の大舞台です。教育委員会から5名の方をお招きし、授業公開をします。
前回の授業では、「酵素の活性は何に影響されるのか?」という問いに対して、生徒たちが自分たちで実験方法を考え、実際に検証を行いました。温度やpH、硫酸銅などの条件を変えて酵素の反応を調べる中で、予想通りの結果が出たグループもあれば、思いがけない反応に戸惑うグループもありました。
今回の授業では、その実験結果をもとに、もう一度方法を見直して再挑戦することに。なぜ予想と違う結果になったのか?どこに改善の余地があるのか?――生徒たちは前回の記録をもとに、仮説の再検討と実験計画の修正に取り組みました。
いよいよ授業が始まりました。もう教員は何も指導する必要はありません。
生徒が主体的に実験を行い、積極的に議論をしています。
「反応時間が短すぎたかも」「温度管理が甘かった」「硫酸銅の濃度を変えてみよう」など、各グループから具体的な改善案が出され、再び教室は活発な議論の場に。自分たちの“失敗”を出発点に、より深い理解へとつなげる姿勢が印象的でした。再実験では、前回の反省を活かした工夫が随所に見られ、より明確な結果が得られたグループも。生徒たちは、探究が一度きりでは終わらないこと、試行錯誤の中にこそ学びがあることを実感していました。
こんにちは。理科教員です。
問いは「酵素の活性は何に影響するのか」です。
本日は前回班ごとに決定した実験で検証を試みます。
実習教員の先生が大量の溶液を調製してくださいました。心強いです。
実験中は、反応の様子を細かく記録したり、予想と違う結果に驚いたりと、教室全体が“研究室”のような雰囲気に。生徒たちは、仮説と結果を照らし合わせながら、「なぜこうなったのか?」を考える姿勢を大切にしていました。
この授業を通して、生徒たちは「問いを立てる→方法を考える→検証する→考察する」という科学的な思考の流れを、実体験として深く味わいました。
次回は2回目の検証です。
こんにちは理科教員です。
「卵白に硫酸銅を加えたら白濁した」――前回の実験結果から、今回の授業では「酵素の活性は何に影響されるのか?」という問いに、生徒たち自身が挑戦しました。
この授業は、探究型のスタイル。実験の方法や使う薬品は、すべて生徒たちが自分たちで考えます。どんな条件が酵素の働きに影響するのか?温度?pH?金属イオン?――グループごとに仮説を立て、実験計画を立てる時間に丸々1時間を使いました。
教室では、資料を見ながら議論したり、過去の実験結果を振り返ったり、図を書き出したりと、どのグループも真剣そのもの。普段以上に集中して取り組む姿が印象的でした。それぞれのグループが異なる視点から「酵素の活性」に迫ろうとしています。
次回はいよいよ1回目の検証。自分たちで考えた方法で検証し、結果をもとに考察を深めていきます。問いから始まり、方法を考え、検証する――そんな科学のプロセスを、生徒たちは自分の手で体験しています。
こんにちは。理科教員です。
教育委員会からの調査研究の依頼により、3年生化学の授業において、以下のテーマのもと授業を進めてまいります。
『深い学び』を促す単元(題材)を見通した授業デザインの工夫~自ら学ぶ生徒の育成を目指して~
問いは「タンパク質の立体構造と機能の関係とは?」で、複数回の授業を貫く問いをもとに、生徒たちが探究的な学びに取り組みました。
導入では、「鎌状赤血球症」という病気を取り上げました。赤血球の形が変わることで、酸素をうまく運べなくなることがある――そんな話から、「タンパク質のかたち」がどれほど重要なのかを考えるきっかけになりました。
実験です。身近な例として、卵白を加熱して固まる様子を観察。透明だった卵白が白く固まるのは、タンパク質の立体構造が熱によって変化し、元の機能を失ってしまう「変性」が起きているからです。生徒たちは「いつも見てる現象に、こんな化学的な意味があったんだ!」と驚きながら、構造と機能の関係を実感していました。さらに、塩酸やエタノール、硫酸銅溶液でも白濁が観察されました。
グループでの話し合いでは、「形が変わると、なぜ働きも変わるのか?」という問いに対して、医療や遺伝の話にもつなげながら、活発な意見交換が行われました。
この授業を通して、生徒たちは化学の知識を、実際の生命現象や社会課題と結びつけながら学ぶ楽しさを味わっていました。
こんにちは。理科実習教員です。
2年生の生物でカタラーゼの実験を行ったので報告です。
ブタのレバーに含まれるカタラーゼと過酸化水素水を用いて、
温度によって反応に違いが出るのかを実際に実験で見てみました。
先生から手順の説明
今回の温度設定は、0℃、40℃、70℃
予想通りの結果になったでしょうか?
後片付けまで、協力してできています。GOOD!
実験自体はすぐに終わってしまいましたが、理科は実際に実験をやってみることが大事ですね。
見て聞いて匂って、経験を記憶してください
1.高校で学ぶこと
基本的な知識の理解や思考力の醸成を目指して、実験観察などの体験型の授業を重視しながら教科指導を行います。
まず、理科のおもしろさを実感し、最終的には仮説や理論などの科学的思考力を身につけていきます。
2.教科の魅力
教科書の内容が日常生活と密接に関わっていることです。例えば、水は大気圧下では100℃で沸騰しますが、
なぜ洗濯物は気温が100℃でなくても乾くのでしょうか。説明できますか?
こういった日常に潜んでいる様々な現象にメスを入れていくのが理科の魅力です。
3.中学で取り組むこと
教科書の基本的な知識を身につけるのはもちろん、様々な現象に対して「なぜ?どうして?」という姿勢をもってください。
それが学習時の原動力になります。
4.本校の特色
大学進学を目指した学力を保障する授業を展開します。特に知識を教え込むのではなく、“知識を活用する”ことを意識しています。
その舞台のひとつが“実験”です。実験をする際は、なんとなくするのではなく、五感を可能なかぎり使い、
楽しく理科を学んでいきましょう。
5.生徒のどのような点を伸ばしたいか?・・・
自分で考え抜く力です。これからの社会では正解がない課題がたくさんあります。そのとき、みんなが納得する解を創り出さなければなりません。黒磯高校 校歌
澄みわたる 青空に
なびく白絹 夢よぶ噴煙
叡智の瞳 集めて仰ぐ
那須は清き山 情熱の山
ここに窓あり 黒磯高校
希望みなぎる われらが母校
風駛り 霰降る
冬の広野も 愛する大地
自律の気風 こぞりて拓く
那須は未来ある 開拓の原
明日の文化のさきがけつくる
意気と純情 われらが胸に
雲はるか 花はるか
流す那珂川 目指すはいずこ
みどりの春も 紅葉の秋も
那須はあたたかき 平和の泉
ここに苑あり 黒磯高校
栄の白菊 薫れよ永遠に