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実験7 いろいろな物質(固体)の密度2016 7 13(水)、15(金)、19(火)
理科室はじめに
前時『実験6 1円硬貨の密度』で、アルミニウムの密度が『2.7g/cm3』であることを確認しました。本時は金属だけでなく、いろいろな物質の密度を測定させます。方法は前時と同じです。さて、本時の記録は図1〜図3だけです。後半に、前時と同じ4年前の再編を掲載します。
本時の記録
自然界には重いものと軽いものがあることは、感覚的に理解できます。鉄は重く、発泡スチルロールは軽いような気がします。しかし、『物質の種類によって違うこと』を証明するためには、『ある条件』を同じにしなければなりません。みなさんは、その条件は何か、わかりますか?
図1:A組の板書(クリックすると拡大します)答えは図1左上にあります。『体積』です。黒板には、物質の種類によって『同じ体積でも重さ(g)が違う』と、まとめました。これは、図1右の密度の公式へつながります。
指導上のポイント
(1)公式『密度=質量(g)÷体積(cm3)』は、単位にこだわる
(2)重さ=質量=単位『g』とする
この時点では重さ(N、g重)を質量(g)を区別させません。数ヶ月後、物理の時間に違いを教えることを伝えます。
図2:B組の板書図1と図2は同じ内容ですが、公式の表現や指導方法が違います。学級によって理解の進み方やが違うので、まとめ方も変わるのです。目的は同じですが、それを達成するための最適な方法が違うのです。
さて、次の目標は、(1)4つの物質『氷・氷・鉄・金』の密度を知ること、(2)それらの求め方を理解すること、(3)テストに出題されるような単純な練習問題ができるようになること、です。
その後、いろいろな物質の密度を求めます。下図3はその結果発表です。
図3:いろいろな物質の密度の測定結果(C組)
『実験2 いろいろな物質の密度1年(2012年)』の再編
図4:自宅から持参した色とりどりのガラス玉の体積を測る生徒
図5:スプーン(スレンレス合金)、消しゴム(プラスチック)、1円硬貨など
図6:ネックレス
図7:鉛筆キャップ
図8:班の測定結果を発表するD君
終わりに
正しい密度を求めることは、すでに目的ではありません。いろいろな物質に固有の密度があることを理解し、それをできるだけ正確に求めようとする意欲を高め、科学的に実験したり考察したりする力を育てることが本時の最重要目標の1つです。
関連ページ
実験2 いろいろな物質の密度1年(2012年)
実験17 密度の測定 1年(2002年)
実験6 密度の測定 1年(1999年)
密 度 1年(1999年)
基本操作 メスシリンダー、上皿てんびん 1年(1999年)実践ビジュアル教科書『中学理科の化学』
第2章 原 子 1円硬貨の密度 p.26〜 p.27 いろいろな物質の密度 p.28 実践ビジュアル教科書『中学理科の物理学』
第1章 量と単位 国際単位系(SI単位系) p.8〜 p.10 長さと面積と体積の関係、そして、密度へ p.9 誤差と目盛りの読み方 p.12〜 p.13