驚きと感動の元素編 第2章

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前話: 「元素の勉強」に驚きと感動を!!熱狂と興奮を!!とある塾長の実録奮闘記

こんにちは、探究学舎代表の宝槻泰伸です。



突然ですが、子ども(小学校1年〜6年)に「元素の世界(化学)」を面白おかしく教えるとしたら、あなたはどんな授業をしますか??



このコラムは、「人類の叡智と自然の神秘」をいかにして伝えるか、「驚きと感動」をいかにして感じてもらうか、「熱狂と興奮の渦」にいかにして巻き込むか、というミッションに燃える、とある塾長の実録奮闘記(悪戦苦闘記)である。







驚きと感動の元素編 第2章


古代ギリシャ人が打ち立てた四大元素説。この教義を討ち倒さない限り、元素の真実はベールに覆われたままとなってしまう。そんなとき!!大いなる一撃を加えて化学の扉を開いたのが、フランスの化学者アントワーヌ・ラボアジェである。



ラボアジェは四大元素説が誤りである動かぬ証拠を突きつけた。それは一体どんなものだったのか?



そんなストーリーから始まる第2章。しかし実際の授業は前回の振り返りから始まった。



この元素の名前は!!??
ハイ!!金!!



じゃあこの元素は!!??
ハイ!!炭素!!


前回紹介した10個の元素(古代から知られていた物質)について、子ども達は既に画像と名前を脳内で一致させ始めている。10この元素についてはビシバシと手が上がる教室の様子。



さて前回、「この10個の元素を暗記させることが第2章以降の布石となる」と説明していたことを覚えているだろうか? ここで一度そのタネを明かしておきたい。


もともとこの授業の目的は「周期表を美しい!!」と思えるようになることにある。そしてそのために、「周期表を自分で作ってみる」という体験を提供する、これがコアアイデアである。




しかしこの体験(アクティビティ)は難易度が非常に高い。なぜなら元素についての複数の知識(具体)を組み合わせなければ、「周期表」という一つの法則(抽象)にたどり着くことができないからだ。例えばアクティビティに参加するとき、「セシウムってあるけど、この元素ってなに??」となっているようでは論外なのだ。並べ替える60個の元素カードについて子どもは「親しみ」を持っていなければならない。「ひとつひとつがよくわかっている」からこそ「全体はどうなるか?」という問いを真剣に考えることができる。たくさんの具体を経験するからこそ、たったひとつの抽象に辿りつけるのだ。




しかし、「60個の元素の名前や特徴について親しみを持ってもらう(できれば全て暗記してもらう)」という手前のステップ自体、かなりハードルが高い。「覚えろ!!」というのも芸がない。うーん、どう攻略するべきか?






そこで必殺!!「元素かるた」






子ども達は元来、競争するのが大好き(内発的やる気)な生き物だ。さらに勝利に対してのご褒美も大好き(外発的やる気)な生き物だ。この2つの心理が刺激される体験に対して子どもは熱狂する。そこで「元素かるた」なる教材を用意することにした!!※「ご褒美」については後ほど解説する


元素かるたは写真のように元素の写真と名前がプリントアウトされている。このカードを取り合う。


読み手は、写真のような別のカードを読み上げる。

例えば、「そのまばゆいばかりの輝きを見て、昔の人がラテン語で『朝日の輝き』を意味する言葉『Aurum』から名付けた」などと読み上げられたら、すかさず金をバーーン!と取る。こういうゲームだ。



楽しそうに取り組む子ども達。しめしめ笑。





後ろにいるのは保護者チーム。保護者も巻き込むのが探究学舎流。これなら帰って親子でかるた大会を楽しめて復習にもなるから一石二鳥だNE!


さて、この元素かるたにはいくつかの仕掛けが施されている。そう!「元素記号の由来」である。みなさんは「なんで金の元素記号がAuなんだよ!?GoとかGにしろよ!!」と思ったことはないだろうか?元素名と元素記号が全く関連がないために、ますます化学嫌いが増えていく、その厄介な問題を我々は元素かるたという最強のゲーム教材で克服することになるのだった!


こうして、まずは先週覚えた10個の元素でかるた大会を楽しむ。ひっそりと元素記号も擦り込みながら。あとは次の段階で30枚のかるた大会にレベルアップ、そのまた次の段階で60枚のかるた大会にレベルアップ、とステップを踏むことで、子ども達は自然に60個の元素知識を手に入れるというわけだ。


ちなみにこの時のポイントは、手に入れた知識が次の展開で使える!というユーザー体験にある。よくできたロールプレイングゲームには必ず組み込まれたルールなのだが、こうすることで子どもは知識というアイテムを手に入れたい!となる。10個の元素を覚えればかるた大会で勝てる!次の大会に向けて30個だ!というように。これこそが自発的に詰め込む姿勢を促すテクニックなのである。




10枚のミニかるた大会で感触を作ったところで、いざ本編のストーリーへ。




18世紀の偉大な科学者、ラボアジェはボイルとは違い水について研究した。彼は実験を通じて水が2種類の異なる気体に分解できる(酸素と水素)だけでなく、それを結合して再度水を作れることを知っていた!さらにラボアジェは、その実験を通じて一度失われた水の量と、再度生まれた水の量はピッタリ同じになることも突き止める!つまり水は完全なる合成物(水は元素ではない決定的証拠)であり、そのプロセスには完全なる調和・質量保存の法則が成立することを発見するのだった!




ではなぜラボアジェは、そんな大発見をできたのか?





まずラボアジェは貴族で大金持ちだった!笑 なので精密な実験器具をじゃんじゃん購入できた。


さらにラボアジェには美人で優秀な妻がいた!笑 彼女が実験助手となり大発見を支えた。


まったく、現代も中世も男が成功を手にするために求めるものは変わっていないのか!?いずれにせよ、こうして四大元素は「金と女」というパワーによって崩れ去る。世界を構成する元素の座は、もはやたった4つの物質にのみ与えられるものではなくなった!ラボアジェはそれまでの錬金術師たちの研究結果をまとめて、元素の表を作成する。



光や熱など、元素ではないものも表には含まれていたが、赤字にした23個の元素は実在する元素である。ついに、広大なる元素の世界の扉が開かれた瞬間であった。


まるで堰が崩れたかのごとく、化学の世界に新発見が次々と生まれる。次に登場するのは画期的な道具だった。



そう!電池である!!元素と電池は一見関係ないように思えるかもしれないが、この電池こそが元素発見の究極のアイテムなのだった!

みんなの読んで良かった!

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