第81時
実験９ 水底で生まれる地層、堆積岩
2013 2 15（金）、18（月）、19（火）
理科室
はじめに
礫・砂・泥と水を使う、大掛りな実験を２つ行います。１つは『流水による運搬と水底での堆積』、もう１つは『粒の大きさと沈降速度』を調べる実験です。いずれも大きな演示用実験装置を使い、代表生徒に操作してもらいます。これらのテーマは、水底にできる堆積物の層『地層』です。
なお、時間に余裕があれば、生徒１人ひとりに実験させることも可能です。実は、事前連絡で大きなペットボトル（1.5リットル）を持参させましたが、時間の都合で省略しました。もっと他に重要で面白い学習内容があるのですから、仕方ありません。持ってきた人、ごめんなさい。それから、この実験を暑い夏に行うなら、屋外が良いでしょう。体操服に着替えさせ、中学生らしく泥や水と戯れるわけです。先生は担当クラス数だけの着替えが必要になるかも知れません。わくわくしますね。中学理科の思い出の１ページができるかも知れません。実践された学校がいらっしゃいましたら、教えてください。小学校の実践例は多数あると思いますが、よろしければ教えてください。
他年度の実践
・観察３ 地層のでき方 １年（2002年）
・地層、そのでき方 ３年（2001年）
上：『粒の大きさと沈降速度』を演示実験する代表生徒
本時の目標
１ 演示実験の結果から、次の３点を理解する
（１）小さな粒は、流水により遠くまで運搬される
→ 遠くに堆積する
（２）小さな粒は、水底への沈降速度が遅い
→ 上に堆積する
（３）事件が起ると、運搬・堆積するものが変わる
→ 地層ができる
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準 備
| 生 徒 |
教 師 |
- 筆記用具
- 教科書、理科便覧、ファイル
- 色鉛筆
- ペットボトル（1.5リットル以上）
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- 本日の学習プリント（１／人）
- 土砂の運搬・堆積実験装置（演示実験）
- 土砂の沈降実験装置（演示実験）
- バケツ（大きなプラスチック製ゴミ箱）
- 雑 巾
- モップ
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授業の流れ
（１） 本時の授業内容の紹介 （２分）
始業前に、『土砂の運搬・堆積実験装置』を教師用実験台に準備しておきます（写真下）。もう１つの『粒の大きさと沈降速度』を調べる実験装置（写真上）は、教室の後ろの準備しておきます。それらを見せながら本時の紹介をすると良いでしょう。大まかな実験内容と結果を説明しておくと、代表生徒を募集しやすくなります。集まり過ぎてと困る場合もありますが、、、
上：『土砂の運搬・堆積実験装置』で、流水による運搬と水底での堆積を調べる生徒
（２） 演示実験１：運搬と水底での堆積 （20分）
代表生徒に演示実験してもらいます。排水口にスタンバイする生徒もいます。その他の生徒は見える位置に移動させますが、実験装置に近づき過ぎると良くないでしょう。
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その１） 流水で、礫・砂・泥の混合物を運搬する
ゆるやかな勾配をつけた斜面に、先生が礫・砂・泥の混合物をセットします。水道の蛇口にゴムホースを取りつけ、ほどよく混合物が流れる水量にします。少し流れ始めたとろで、先生は代表生徒と交代します。また、堆積させる容器に、排水係の生徒を待機させます（写真下）。
上：ゴムホースから水を流す生徒
２） 水底に、礫・砂・泥を堆積させる
礫・砂・泥を堆積させる容器の深さによって、堆積の様子がかわります。写真下は、水が全くないところからスタートしました。時間があれば、水深20cmのものと比較してください。堆積する様子や場所が変化し、いくつかの発見を楽しめると思います。
上：水底に堆積する礫・砂・泥を観察する生徒達
全て堆積したところで、粒の大きさと運搬・堆積の関係について確認します。『粒が小さいほど遠くに運搬・堆積する』、で良いでしょう。簡単なので、口頭で十分です。板書によるまとめは、次の２回目の運搬・堆積実験の後に行います。
３） ２回目の運搬・堆積実験
１回目と同じ実験を行います。目的は、『地上の事件によって運搬・堆積するもの変わり、その結果として地層ができることを確認すること』です。小石や火山灰など、全く違うものを使えば理想的ですが、今回は同じものを使いました。
あるクラスでは、水道の蛇口を全開にして、水をあちこちに飛ばしました。混合物も飛び散り、黒板に水しぶきがかかりました。これは私のお遊びですが、生徒への説明は『川の勢いの急変』です。私は、ちょっと暴れるのが好きです。
写真下は、あるクラスでの連続写真５枚です。運搬力を高めるため、水圧を高くしました。しかし、１回目より水深があるので単純な比較はできません。水中に入った礫はほとんど垂直に落下し、逆に近づいてしまいました。砂・泥は予定通り勢い良く流され（運搬され）、生徒達は喜んでいました。
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上：最終結果
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（３） 演示実験１『運搬と水底での堆積』のまとめ （５分）
前に集まっていた生徒を席に戻します。そして、実験からわかったことを口頭で発表させます。下３枚は３つのクラスの意見ですが、いずれも『運搬』と『堆積』をキーワードとして取り入れました。そして、『地上の事件→地層』の関係を導きました。
上：Ａ組の意見
上：Ｂ組の意見
ＰＭ2.5
・直径2.5マイクロ・メートル以下の大気汚染物質
（粒子状物質、Particulate Matter）
・大気汚染の原因となる、比較的大きな粒子状物質はＰＭ10
・固体
・その他の大気汚染物質は、硫黄酸化物（気体）、窒素酸化物（気体）
光化学オキシダント（PAN ペルオキシアセチルナイトレートなど酸化物）
炭化水素 + O2 + NO2 +
光 → CH3COOONO2（PAN）
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上：Ｃ組の意見
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上２枚：生徒２人の学習プリント
（４） 演示実験２：粒の大きさと沈降速度 （15分）
当初、持参させたペットボトルで１人１実験の予定でした。生徒の1/4が持参しましたが、時間の都合でカット！ 以下のような演示実験にました。持ってきた人、ご免なさい。
上：『粒の大きさと沈降速度』を演示実験する代表生徒
（５） 演示実験２『粒の大きさと沈降速度』のまとめ （５分）
（６） 本時の考察 （４分）
