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これまで温められた空気は空気くんが激しく動き回ったことで膨らんだ（かさが増えた）ことを学習してきた。それでは水を温めたとき、水のかさはどのようになるのだろうか？ 今度は空気を水に変えてまったく同じことを考えた。
子どもたちの予想は〈増える〉〈変わらない〉〈減る〉の３つに分かれ〈変わらない〉と〈減る〉が同じくらいであった。まず最初の予想なので〈よく分からない〉とした子も多くいた。
〈増える〉
・空気も温めたら膨らんだから、水も同じで膨らむと思う。
〈変わらない〉
・お風呂でお湯を温かくするとき、お湯は減らないし増えてもいないから。
・水を温めてもお湯になるだけだから
・そうやって増えたりしたことがない
〈減る〉
・みそ汁を作るときに温めたら、みそ汁が少し減ったから。（蒸発のことか？）
・ソーセージを焼くときにフライパンに水を少しいれて焼いたら水がなくなったから。（蒸発のことか？）
１回目の予想をしたところでモデル実験をして考えを固めた。
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図のように注射器内にＢＢ弾をたくさん詰めて小型マッサージ器で振動を与えた。空気の時は下図のように注射器内にあるＢＢ弾の数は少なかった。そのため弾は自由に容器内を動き回り、はね回る様子が分かった。 |
水のときはぎっしりＢＢ弾がつまっているため動くことは動くが、はね回るまではいかない。こんな様子を観察させてから再度予想させると、多くの子が〈変わらない〉と予想した。
〈変わらない〉
・注射器でやったらそのままの形でみんな固まっていたから。
・ちょっとしたすき間に動く。見た目はあんまり動いていないから。
子どもにとっての事実は、目の前にある事実である。注射器とＢＢ弾の実験はあくまでもモデルで事実を正確に反映しているものではない。注射器が動かなかったのだから〈変わらない〉と考えることは自然なことだと反省をした。さて次の時間に
図のように試験管に水を入れ、湯←→氷のように試験管をつけて、ガラス管内の水がどのように動くのかを観察した。するとお湯では上がり（膨らみ）氷では下がる（しぼむ）ことがわかった。水も空気と同じだったのである。どうしてこのような現象が起きたのだろう。水くん（水の分子）がどう変わったかについて考えたみた。
空気のときを思い出し
〈Ａ：水くんの数が増えた〉
〈Ｂ：水くんが外側に集まった〉
〈Ｃ：水くんの大きさが大きくなった〉
〈Ｄ：水くんの動きが激しくなった〉
〈Ｅ：水くんが合体しあった〉
の５つの中から考えさせると〈Ｄ〉が一番多く１９人であった。他はそれぞれ〈Ａ〉５人〈Ｂ〉１人〈Ｃ〉６人〈Ｅ〉３人であった。〈Ｄ〉の理由を尋ねてみると
〈Ｄ：水くんの動きが激しくなった〉
・水くんが熱いといって上に行き、水くんは寒いからまとまって下がっていく。水くんも空気くんと一緒で、Ｄの動き回るだと思います。
・水くんは空気くんのときと似ている。水くんは熱湯につけると逃げようと上に行く。氷水につけると安心して下がってくる。
・前の空気くんと似ていて、動き回っている。遅く上がっていったから、ゆっくりと動いていると思う。