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もののあたたまり方１

金属のあたたまり方　　

森竹高裕

　理科室で初めて実験をする単元である。子どもたちはいろいろなものが珍しく、嬉しくて仕方がない。「もののあたたまり方」という単元で、金属・水・空気の場合について、熱はどのように伝わるのか、ということ学習する。
　図のようにお湯の中にスープンをつけた。

お湯につからない端の方は、あたたかくなるでしょうか。

と尋ねると〈なる〉〈ならない〉でほぼ全員の子が〈なる〉と考えた。その理由は 〈なる〉 　・金属だしお湯に浸かっている所についているから、熱が伝わって上ってくる。 　・下の方から熱が伝わってくると思う

　実験をしてみると確かに、スプーンの端の方も温かくなってきた。どうして温かくなってきたかを聞いてみると「湯気や蒸気で温まったんじゃないか」という。そこで、

蒸気がなくても温かさは伝わるだろうか。

と尋ねた。〈伝わる〉２０人　〈伝わらない〉４人　であった。
〈伝わる〉２０人
　・金属はつながっているし、フライパンも温かくなると熱で熱くなる。
　・熱が伝わって、当たっていない所にも伝わると思う。

〈伝わらない〉４人
　・蒸気は温かくならないといけないから、冷めているということだから。

そこで実験をしてみた。図のように金属棒にろうを溶かし、端の方に火を点けてみると、ろうがだんだん溶けてくる様子が観察できた。蒸気はなくても、温かさは伝わるということがわかった。 　では、この金属棒の向きが違っているときはどうなのであろう。

棒の向きが違うとき熱は伝わるだろうか？

今度は棒の向きが違う。これは意見が分かれた。熱を水の流れと同じように捕らえた子は、上向きには伝わらないと考えた。未知のケースに出会う場合、自分のこれまでの経験に当てはめて考える。 　その時、未知の問題をどのケースに当てはめるかによって予想が変わってくる。ここが理科の面白いところである。さて、子どもたちの理由であるが、

〈上向きには伝わらない〉
　・端の方は高いから熱が届かない。

〈下向きには伝わらない〉
　・上向きはどんどん行けるけれど、下向きは伝えにくいから駄目だと思う。

〈どちらにも伝わる〉
　・どの向きでも熱は伝わる。向きを変えただけ。
　・火があるし、ちょっとでも火に当たっていれば、熱は伝わる。

　このように考えが分かれた。そこで実験をして確かめてみることにした。すると、金属棒の向きには関係なく、ろうは溶け熱が伝わっていくことがわかった。

金属棒は上向きでも下向きでもろうが溶けた。金属の熱の伝わり方について分かったこと。

　ここで、子どもたちにわかってほしいことは、金属は向きや形に関係なく、熱は順番に伝わっていくということである。

・金属の先にろうを塗るとすごい勢いで溶けてびっくりした。火が当たっていなくても、熱は伝わった。火から離したら、湯気がいっぱい出てびっくりした。熱いままだと、危ないからろうそくをやったらすぐに小さくなってびっくりしました。熱はだんだんに伝わっていた。
・金属は向きに関係なく、火についていなくても熱が伝わって温まる。金属は、温められた部分から熱が伝わって、火についていなくても温まる。