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４年理科「ものの体積と温度」６

温められた空気は上にか、膨らむか

森竹高裕

温められた空気は上に行くのか膨らむのだろうか？

この問いに対して、実験のやり方を説明しながら考えを深めていった。　〈上に行く〉　〈膨らむ〉　とも同じくらいの予想である。空気と煙の違いにスポットが当たった。

〈上に行く〉　１７人→１３人

• 煙とか出るときに、上にあがって行くから、穴を横に向けてもすぐ上に行くから。
• やかんでお湯が沸くと、煙（湯気）は上に行くから。
• 線香の煙は上の方に行くし、お湯の湯気と同じで上に行くから。
• お風呂もお湯の湯気は上に行っている。

〈膨らむ〉　１７人→２１人

• ビーカーの煙を見ていたら、一度下に入ってから上にあがったから。
• 噴水の実験のときに、ペットボトルを横にしても水が出たから空気が膨らむ。
• 煙は上に行くけれど、空気は上にかどうかわからない。ペットボトルが横でも噴水が出るから、空気は膨らむ。
• 空気が上に行くなら、噴水は出ないと思う。膨らむなら空気は逃げるところが無くなって（水面が押されて）空気が出た。
• 〈上〉から考えを変えるんだけれど、もし空気が上に行くなら、ペットボトルの口につけた風船がもっと早く上に入ってから横に広がると思う。
• もし空気が温められて、上に入ってしまったら、夏とか地表には空気とか無くなってしまうことになる。

確かに煙は上に上っている。このことを根拠として空気が膨らむと考えているようなのであるが、煙と空気と湯気は別のものであることを確かめた。前時に考えた実験方法で確かめることにした。また、自分のやってみたい実験だけでなく、いくつかの実験をするように勧めた。

温められた空気はどこへ行くか実験してみましょう。

実験の時間を十分取ると、温められた空気がどこへ行くのか分かってきたようである。

実験をして分かったこと・思ったこと・考えたこと

〈空気は膨らむ〉

• ペットボトルの口にしゃぼん玉の液をつけて、膨らんでいるのと、膜を張っているのがあり、横向きにしてお湯をかけると、しゃぼん玉がいっぱい広がったのが分かった。
• ペットボトルの上と横に穴をあけて、穴に石けん水をつけてお湯をかけたら、しゃぼん玉ができたから膨らむと思う。
• 空気は上だけに行くと思っていたけれど、横にもいったので膨らむに変えた。石けん水の膜のおかげでいろいろ分かった。
• ペットボトルの中に小さなしゃぼんを入れた。お湯をかけると空気がどんどん送っていって、膨らむように押しているように私は思いました。
• ペットボトルのふたに風船をつけたら、横にしても下にしても風船が膨らんだ。