子供と一緒に挑戦してほしい！水を使った４つの実験
小さな頃から物理学や化学の基本原理を教えることをお勧めしますが、子供にとっては楽しく学べることが何よりですよね。
家庭で子供と一緒にできる簡単な実験があることをご存知でしょうか？きっと子供と一緒に楽しく科学の神秘を学ぶことができるかと思います。
また、科学を解き明かす上で最も良い方法が実験です。実験で見られる科学反応が子供の好奇心や興味を呼び覚ますでしょう。子供にとって、素晴らしい経験になることは間違いありません。
水を使った実験
1．暴走コショウ
この実験に必要なものは以下の通りです。
- 水
- ボウル
- コショウ
- 液体洗剤
実験の手順：
- ボウルに水を少量加えます。
- 水の表面が隠れるまでコショウ振りかけます。
- 少量の液体石鹸を指先にのせます。
- 洗剤のついた指先で水の表面に触れます。
洗剤のついた指でコショウに覆われた水面を触ると、触れた場所からコショウが凄い勢いで動き始めるはずです。底に落ちるものがあれば、ボウルの端まで移動するものもあります。
なにが起こっているの？
水の分子は結合することで繋がっています。それにより表面に軽い物質を浮かせることができるのです。
これがいわゆる、表面張力です。表面張力によってコショウは浮かぶことができるのです。液体洗剤はこの力を妨げ、張力を減少させます。
それ故、コショウはボール端に移動したり、底に沈んだりするのです。
2．ペットボトルの中に虹を作る
この実験には以下のものが必要です。
- 透明なペットボトル容器
- はちみつ
- コーンシロップ
- 食器用洗剤
- 水
- アルコール
- 着色料
実験の手順：
- まず、コーンシロップ、水、食用油、アルコールに色をつけます。この時、それぞれの液体を色分けしてください。
- その後ハチミツ、コーンシロップ、食器用洗剤、水、食用油、アルコールの順にペットボトルに注いください。それぞれの層の厚さは½インチを目安にしてください。
- 液体が層になっていることがポイントです。混ざらないように注意してください。ペットボトルに光を当てれば、綺麗な虹が出来上がるはずです。
何が起こっているの？
密度は、固体や液体、気体の分子量を測定するために用いられます。それぞれの物質の密度は異なっていて、この実験で使用する液体の密度もそれぞれ違います。
分子の数が多い、すなわち密度の高い物質は重くなります。 密度の液体は他の液体と混ざることなく下に沈みます。逆に、密度の低い液体は密度の高い液体の上に重なることができるのです。
「科学を解き明かす上で最も良い方法が実験です。実験で見られる科学反応が子供の好奇心や興味を呼び覚ますでしょう。子供にとって、素晴らしい経験になることは間違いありません。」
3．水の循環
この実験に必要なものは以下の通りです。
- 透明なペットボトル容器
- 水
- 青色食用色素
- フェルトペン
実験の手順：
まずペットボトルの飲み口付近に、空（太陽、雲）を描いてください。
あとは、しばらくペットボトルを日の当たる場所に置いておくだけです。
太陽に暖められた水が蒸発し蓋の裏に水滴を作るでしょう。
何が起こっているの？
このペットボトルは、地球の水の循環を簡単に表しています。太陽の熱で水は水蒸気となり空へ昇っていきます。水蒸気は雲を形成し、さらに水蒸気溜め込んでいきます。
雲の中で水蒸気は凝縮していきます。そして冷たい空気の流れとぶつかることで、雨となって降り注ぐのです。この実験は、子供にとって最高の経験になるでしょう。
4．水の大移動
この実験に必要なものは以下の通りです。
- 水
- 同じ大きさの透明な容器 3つ
- ペーパータオル
- 食用色素 青と黄色
実験の手順:
- まず2つの容器に水を半分まで注ぎます。
- そのうちの1つに青色、もう一方に黄色の食用色素を加え色をつけます。
- 3つの容器を一列に並べます。（真ん中に空の容器）
- ペーパータオルを細長く折りたたみます。これを２つ作ってください。
- ペーパータオルの片端を黄色く着色した水の容器に入れ、もう片方を空の容器に入れます。青く着色した水も同じようにしてください。
着色された水がペーパータオルをつたって、空の容器に移動するはずです。子供は、２つの水が混ざり合い、緑色に変わる様子を楽しそうに観察するはずです。
何が起きているの？
水の分子はお互いに結合しあっています。また、接触するあらゆるものに結合します。これを吸着と呼びます。また、ここでは毛管現象もまた、キーポイントとなります。毛管現象とは液体が細い管の中を上昇する現象です。
この実験で、子供たちは、水分子がどのようにペーパータオルに吸着するのかを観察することができます。容器内の水がペーパータオルに吸い上げられていく様子が見られるでしょう。また、2つの原色が混ざり合うことで、新たな色が生まれることを学ぶこともできます。
水は私たちの生活そして、この惑星の源です。子供たちは、こういった実験を通して、水の機能や特性がいかに大切かを知ることでしょう。
家庭でのこういった取り組みは、実用的なだけでなく、教育にとても良いものです。家庭の中でも新たな発見を楽しむことができます。科学の神秘の世界へ飛び込んでみてください。