これまでの授業では、水の状態変化について、実際の現象を観察しながら学習してきました。
水を冷やすと氷になる。
氷をあたためると水になる。
水をさらにあたためると、水蒸気になる。
今回は、その続きです。
「水蒸気を冷やすと、どうなるのだろう？」
凍ったペットボトルやステンレスコップを使い、冷たいものの表面に水滴がつく現象を観察しました。
そして、「この水は、どこからきたのだろう？」という問いから、空気中にある目に見えない水蒸気の存在と、「凝結」という理科の言葉につなげていきます。
今回の授業
今回のめあては、
「水はどこからきたのだろう」
です。
身近な生活の中でも、冷たい飲み物を入れたコップやペットボトルの表面に、水滴がついていることがあります。
普段は何気なく見ている現象ですが、その水がどこからきたのかを考える機会は、あまりないかもしれません。
そこで今回は、冷たいものの表面に水滴ができる様子を観察し、その理由を考える授業にしました。
今回も、
見る → 予想する → やってみる → 記録する → まとめる
という流れを大切にしています。
授業の流れ
1．凍ったペットボトルを観察する
最初に、凍った水の入ったペットボトルを見せました。
冷たいペットボトルをしばらく置いておくと、表面がくもり、水滴がついてきます。
そこで、
「ペットボトルがぬれているのはなぜ？」
と問いかけました。
ペットボトルの中には氷があります。
しかし、水滴がついているのはペットボトルの外側です。
この水は、どこからきたのでしょうか。
すぐに答えを教えるのではなく、まずは生徒自身に考えてもらいます。
2．ステンレスコップを使って実験する
次に、ステンレスコップを使って実験しました。
まず、コップに水を入れ、表面がぬれていないことを確認します。
そのあと、コップの中に氷を入れます。
そして、しばらく待ちます。
すると、最初は乾いていたコップの外側に、少しずつ水滴がついてきます。
ここで大切にしたのは、氷を入れる前と入れた後の違いです。
最初はぬれていなかった。
氷を入れると、外側に水ができた。
この変化を自分の目で確かめることで、「どうしてだろう？」という疑問につなげます。
3．水はどこからきたのだろう？
コップの外側についた水滴を観察したあとで、
「この水は、どこからきたのかな？」
と問いかけました。
さらに、
「コップの中からしみ出したのかな？」
「外から飛んできたのかな？」
と、いくつかの可能性を考えます。
ステンレスコップは、水がしみ出す容器ではありません。
それなのに、外側に水滴ができました。
ここで初めて、空気の中にも水があるということにつなげます。
空気中には、目には見えない水蒸気が含まれています。
その水蒸気が冷たいコップの表面で冷やされると、小さな水滴になります。
これが、コップの外側についた水の正体です。
4．「凝結」という言葉を知る
実験で起こった現象を確認したあとで、理科の言葉につなげます。
水蒸気のような気体が、水のような液体に変わることを「凝結」といいます。
今回使用した図鑑型教材では、
水蒸気（気体）→ 水（液体）
という変化を図で示しました。
また、冷たいコップやペットボトルにつく水滴、窓の結露など、身近な例も取り上げています。
このように、冷たいものの表面に空気中の水蒸気が凝結して水滴がつく現象を「結露」といいます。
今回の授業では、
冷たいコップに水滴がついた。
その水は、空気中の水蒸気からできた。
この変化を「凝結」という。
という順番で、実際に見た現象と理科の言葉を結びつけました。
5．これまでの水の状態変化を振り返る
最後に、これまで学習してきた水の状態変化を振り返りました。
水を冷やすと氷になる。
氷をあたためると水になる。
水をさらにあたためると水蒸気になる。
そして、水蒸気を冷やすと、再び水になる。
これまで別々の授業で観察してきた現象が、少しずつつながってきました。
今回は、「空気の中にも水がある」ということをまとめとして確認しました。
使用した教材
今回も、授業用ワークシートと図鑑型教材を使用しました。
ワークシートは、次の5つの項目で構成しています。
- 予想
- 観察して気づいたこと
- 生活のどんな場面で見られる現象かな？
- 今日わかったこと
- これまでのまとめ
特に今回は、実験で見たことだけでなく、普段の生活の中で同じ現象を探すことも大切にしました。
図鑑型教材では、「凝結」の意味を図で確認できるようにし、冷たいコップやペットボトル、窓につく水滴など、身近な例を取り上げています。
授業で体験した現象を、あとから一枚で振り返ることができる教材です。
【教材の紹介 ダウンロードはこちらから】
この授業で大切にしたこと
今回の授業で特に大切にしたのは、「水はどこからきたのだろう？」と考える時間をつくることです。
「水蒸気を冷やすと水になります」
と最初に説明すれば、短い時間で学習内容を伝えることはできます。
しかし、それだけでは、実際の現象と結びつかないかもしれません。
そこで今回は、まず凍ったペットボトルを見せました。
次に、乾いたステンレスコップに水を入れ、氷を加えて冷やしました。
すると、コップの外側に水滴ができました。
最初はなかった水が、どこからか現れた。
その不思議さを感じたあとで、空気中の水蒸気について説明します。
目には見えない水蒸気も、冷やされると水滴になり、目に見えるようになります。
今回も、理科の言葉を先に覚えるのではなく、自分の目で確かめた現象から、理科の学習内容につなげることを大切にしました。
まとめ
今回の授業では、凍ったペットボトルやステンレスコップを使って、冷たいものの表面に水滴ができる現象を観察しました。
そして、その水が空気中の水蒸気からできたものであることを学びました。
水蒸気（気体）→ 水（液体）
この変化を、理科では「凝結」といいます。
今回のまとめは、
「空気の中にも水がある」
です。
これまでの授業では、氷や水など、目に見えるものを中心に状態変化を観察してきました。
今回は、目には見えない水蒸気の存在にも目を向けました。
「水はどこからきたのだろう？」
そんな身近な疑問から、水の状態変化について考える授業になりました。
次回は、これまで学習した「凝固」「融解」「気化」「凝結」を振り返り、水の3つの姿をまとめていきます。
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