石渡 明(金沢大・理・地球)
Look Wonder of Stones: educational experiments on rocks and minerals for primary school pupils
Akira Ishiwatari (Dept. Earth Sci., Kanazawa Univ., http://earth.s.kanazawa-u.ac.jp/ishiwata)
日本岩石鉱物鉱床学会2005年学術講演会(愛媛大学,9月23日),講演番号G6-14,講演要旨集,p. 260.
次世代の科学者が育つきっかけを作る,子供たちの「理科離れ」を食い止める,研究成果の社会還元,などを目的として,金沢子供科学財団(金沢大学後援)の実験室で,既に5年以上,毎年1~2回小学生向けの岩石・鉱物実験「石のふしぎをしらべよう」を実施してきた.同様の実験は,金沢大学理学部の一般向け見学会「ふれてサイエンス」でも毎年11月初め頃の休日に学内で実施してきた.
この実験は24人前後の小学校3〜6年生を4班に分け,各班に学生・院生1名を配置して行う.前半は全員が(1)と(2)の実験を行い,後半は生徒がA〜Dの4班を回り,各班2つの実験((3)〜(10))を行う.説明,まとめ,感想文執筆を含め,全部で2時間を要する.
【前半】
(1)「目には見えない目玉がある石」
水晶玉とガラス玉を見分ける.各人に径2 cmの水晶玉1つ,やや小さいガラス玉1つ,6 x 6 cmの偏光板2枚,偏光板固定用の発泡スチロール台1つを配布し,偏光方向が直交する2枚の偏光板の間に水晶玉を置いて回すと明るさが変化すること,ある向きで「目玉」(干渉圏とアイソジャイヤー)が見えること,ガラス玉はどう回しても同じ十字型の太い黒線が中央に見えることを示す.ナトリウムランプを用意し,壁に反射した黄色の単色光では干渉圏が更にはっきり見えることを示す.
(2)「字が二重に見える石」
各人に方解石の透明結晶を1つずつ配布する.プリントの上に方解石を置き,字が二重に見えること,方解石を回すと二重の字の一方がそれに応じて回転することを示す.そしてその上に偏光板を1枚置いて回転させると,偏光板の向きによって,一方の字が消えたり,また二重に見えたりすることを示す.
【後半】
A班.(3)「泡の出る石」と (4)「塩からい石」: (3)は,石灰岩とその他の岩石に希塩酸をかけ,方解石だけが反応してCO2を発生することを示す.(4)は岩塩の結晶をハンマーで割ると,常に見事な劈開面が表れることを示し,なめて塩からいことを確認させる.
B班.(5)「水に浮く石」と (6)「沈む石の速さ比べ」: (5)は,軽石とその他の石を水に入れて軽石が浮くことを示し,安全な重液(SPT:ポリタングステン酸ナトリウム)を用いて花崗岩が浮き,かんらん岩が沈むことを示して,岩石の比重は種類によって異なることを理解させる.(6)は花崗岩とかんらん岩の小片(1 cm角)を,水を満たした径3 cm,長さ1 mのプラスチック管の中で自由落下させ,比重の大きい石が早く沈むことを示す.
C班.(7)「光る石」と (8)「温まる石」: (7)はホタル石を試験管中に入れてガスコンロで加熱し,暗箱の中で蛍光を発していることを確認させる.(8)は蛇紋岩,玄武岩,安山岩,花崗岩などを電子レンジで加熱し,蛇紋岩が最も温まることを示す.
D班.(9)「磁石につく石」と(10)「逆に回る石」: (9)はネオジム磁石(手の両側の磁石が引き合って落ちないほど強力)で蛇紋岩,玄武岩,安山岩,花崗岩などの磁力を調べ,蛇紋岩が最も強いことを確認させる.(10)は,岩石そのものの性質とは関係ないが,いびつな形の岩石には,机の上で回転させるとガタガタ揺れて止まり,逆向きに回り始めるものがあることを確認させ,同様の運動を行うオモチャやメガネケースなどを示す(このような石をラトルストーンという).
昨年の講演の訂正 上の(8)の実験に関する2004年の私の本学会講演G6-09「レンジでチン:電子レンジ岩石学事始め」(p.
243)において,電子レンジ中で蛇紋岩がよく温まるのは蛇紋石が含水鉱物であるから,という考えを述べたが,その後
Keywords: primary school, experiments on rocks and minerals, microwave
【この文章を引用される場合は次のようにお願いいたします】
石渡 明(2005)小学生向け岩石・鉱物実験「石のふしぎをしらべよう」.日本岩石鉱物鉱床学会2005年学術講演会(愛媛大学,9月23日),講演番号G6-14,講演要旨集,p.
260.
2005/10/21作成 2005/10/21更新