番号 09A-001  送信日 09/01/10  差出人 原 弘良
件名 生徒発信の理科授業−その62:科学教育の基礎・基本

原です。  今年もお付き合いを願います。
午前中、科学クラブの小学生と母さんたちと、科学しまくりでした。

テーマ2、「鬼まんじゅうの科学」 担当;お母さん講師  解説プリント:原
テーマ1、「空気の不思議!赤い水面は、なぜ上がったの?」 担当;原
1?、0.5?ペットボトルをカットした容器を使い、フロートキャンドルにかぶせると、
やがて火が消え水面が上昇する現象。その謎解き実験は、小1〜小6の
全員が何らかの参加操作・準備の手立てを、原は目論み、子どもに体験
させます。「行動体験が、認識の定着と変化に必須」だからです。
その際、立候補・ジャンケン決定方式で、子どもたち同士の意欲鼓舞を
図るのは、在職中から現在も変わらず続く、効果のある原の指導法です。

 小1・2は2人1組で、炊事場へ行き1?ペットボトルに水を詰めて運ぶ係り、
食紅ビンから耳かき少々を、そうッと取り出して1?ペットボトルに入れる係り、
それをシェイクして溶解させ「ピンク水」をつくる係り。それらの仕事が
完了した各学年区切り毎に、「OK!拍手、パチパチ」と、声をかけます。
これは、個人が集団の一員としての、「互いの受容と畏敬しあう具体的
表現」であり、これによって「連帯の絆」が強まります。簡単・単純な互いの
コミュニケーション手段ですが、原は、在職中から、「友だち・命、効果」を
実感し続けてきました。

 小3・4は、「マッチ擦り・点火」技術の習得に始まりますが、「アッチッチ!」
のガキどもの悲鳴連続です。「即座に水突っ込み対処法」も体得して、
点火したフロートキャンドルの水面上への移動も巧くなりました。

 小5・6は、「燃焼」「空気の組成」「力」など既習済みですから、今回の
テーマにチャレンジ可能かと期待したのですが、結果は、残念ながら、、って
ところです。断片的知識は返ってきたのですが、「論理的思考学習訓練
不足の学校教育」を痛感しました。
操作担当は、点火したフロートキャンドルに0.5?ペットボトルをかぶせながら、
進行する現象の観察とともに、眼には見えないけれど進行しつつある
化学変化(二酸化炭素の発生と増加および酸素の減少)や、物理変化
(ペットボトル内の気体の体積と圧力およびペットボトル外の大気圧の関係)
についての誘導質問には、断片知識としては返ってきたので、学校の授業の
一工夫を期待したいところでした。

このとき、小4・2のふたりが「おじさん、ふたりで話したんだけど、ペットボトルの
ふたをとってかぶせたら、(水面が)上がるのか?やってみたい!」と、すごい
科学的態度で行動してきて、メッチャうれしくなりました。早速、全員を集め
二人の疑問を紹介したら、一斉に拍手が。
     小4・2ふたりが、みんなを前に注目の実験を始めました。
「あれー!?」と、お母さんたちから驚きの声が、同時に、あがりました。
「もう一回やってごらん」と、原がうながし、もう一度。「ふたがとってあるのに、
なんで火が消えるのォ?」    ふたりに、みんなで大きな拍手をしました。

お母さんたちは、普通科高校で理科を履修し、大学まで卒業しています。
その後、お母さんたちは、それはそれは高校生のように、原の説明に食いつき
質問して「わかったー、うれしい。」と言いました。
  原の心の奥には、8年前にチビッ子「科学クラブ」スタートと同時に、
いつの日にか、地域のおとなたちと「自然科学で遊ぼう会」の夢も芽生え、
テキスト名「すべては、星の子どもです」と、決めています。
 

 理科教育の基礎・基本は何なのか?
 原は、その正解を、目の前の生徒が示す評価のみに求め続けました。
 授業は、目の前の子ども一人ひとりの人生の自立への支援の仕事だから。

1、教える側の「科学教育の基礎・基本」は、生徒が修得した「科学教育の
 基礎・基本」として、生徒一人ひとりが自律学習習慣に活用するときこそ、
 教師と生徒の信頼関係で結ばれた授業であり、その時、教育が成立する。

2,「理科教育の基礎・基本学習」は、気付かなかった「自然の不思議・驚異」
 を、「自然の不思議・驚異」を認識可能にした学力獲得と学びの喜びを、
 学びの主体者である生徒自身が実感する内容であり、友だちとの共有知
 となる内容である。
1)科学研究の学び方を、実践的に学ばせる方法が重要です。
・理科授業では、可能な限りの観察・実験授業とする。 
・観察・実験授業後は、「再現性が高く、友だちがやりたくなるレポートづくり」
・ユニークなレポート(特に。考察など)を、プリントして議論材料に公開する。
2)
  中途半端な途中ですが、 きょうは、ここまでに。  つづき



番号 09A-002  送信日 09/01/22  差出人 加藤 進
件名 Re:大気汚染についてお尋ねします

三重の加藤です。
1)むかし、中国にSOxの研究でサンプリングに行きました。
当時冬で、外気のSOxは500ppbくらいでした。しかし、一端教室に入るとそれほどSOxの匂いはなく、少なくとも50ppb未満?と思われます。また、SOx用の個人暴露計を生徒に装着し、暴露料をはかりました。高濃度、中濃度、低濃度地区でそれぞれ有意な差がありました→必要なら論文送ります。

2)伊藤さんが、指摘のように、壁を考えてください。これは強アルカリです。酸性のガス(NOx、SOx等)は無限に吸着されます。また、NOxやSOxは思ったよりも活性が高いです。(たとえば、土壌を考えると、アレだけの酸性雨(降下物)が降っているにもかかわらず、土壌の酸性化が日本で起こりにくいのは土壌のbufferの性です)。また、大気中の酸性ガス(エアロゾルも含む)の簡易評価法に、アルカリを含浸したガーゼを大気中に暴露→超音波抽出→イオンクロマトグラフで分析(ガーゼ法)するものをあります。

3)と言う訳で、現実にはある程度の仕切り(door)があればいいことになります。中国の結果では、窓(木窓、鉄窓、アルミサッシ)の種類によって機密性が異なり、これによって、呼吸器系の疾患の差異がありました。とりもなおさずこれは密閉性をあげれば外気はそこそこ防げることになろうかと思われます。もっとも、小学校の出入り口のdoorは冬季になると、ドアーがなく、カーテンタイプで、それに、仕切りが1mくらいで入り、その表に2-3mmのビニールがさらに重ねられたした。カーテンはフェルトのような気がしました。


番号 09A-003  送信日 09/01/22  差出人 原 弘良
件名 生徒発信の理科授業−その63:理科教育の基礎・基本

   原です。
理科教育の基礎・基本は何なのか?
 論ずるまでも無いはずなのに、 「学校教育とは、何か?」を探究する
土台を軽視した、教育実践の毎日や教育行政がありはしないか?

 目の前の一人ひとりの児童・生徒という「人間」が、10余年後には、
責任ある社会の一形成者として、今の大人と共に生活する現実が来る。
 この事実を認識しつつ教育実践する重要性を、原は意識し続けた。

1、理科教育ってぇのは、原個人にとっては、何なのか?

 ・かけがえの無い原自身の存在:人間の尊厳を覚醒させ、生きる方向性
 勇気・決断をさせてくれたのが、「科学するドキドキの楽しさ」だった。
 ・一工員だった原少年が、「人間の尊厳を否定する企業の本質」を、
 自身の労災事故から実感し見破って、教職の道へ転進して50年経過。
 「派遣切り」に象徴される「人間の尊厳否定」は、当時より進行している。
 一方では、人間の連帯行動の「派遣村」活動(代表;湯浅氏ほか)が、
 社会を少しずつ変化させる力になりつつあるように思え、尊敬し心強い。
  この世界的社会現象であらためて確認するのは、「一人ひとりの子ども
 が、かけがえの無い生徒自身の存在:人間の尊厳を自覚できる学校生
 活を、生きているかどうか?」が、常に、教育には問われていることです。
     なぜなら、今の中学生は、10年後には、成人であり、
   社会の一形成者である、厳然たる事実が、教育の結果だからです。
 ・理科教育もまた、一人ひとりの子どもの人格形成に大きく関与する
 学校教育の一端を担っており、理科教師は直接担当者です。
  ・ ずーっと、大好きな科学あそびを、次代を担う高校生と一緒に続ける
 仕事が、「理科教師」であったから、突き進んできて良かった。

2、理科教育で 生徒たち一人ひとりを、原が支援したかったのは何か?

1)、原と友だちと共に創る「理科の授業」から、生徒一人ひとりが、「学びの
 喜びを自己肯定の実感とし、クラスメートとの学びの連帯を自信にする。」
  これ等を累積した結果、「人生の夢と希望」実現パワー増強のために、
   原の理科授業がホンの少しでも支援できたらなあと、祈念していました。
    (うれしい実例がいくつもあり、良かったなあと思っています。一例として、

    教え子2組・一緒に仕事した同僚2組の人生門出の「結婚仲人」に
    選んでいただいた、という私たち夫婦の光栄など。)

2)、「教育実践の仕掛けづくりと、その工夫」(概要は、本メールで既報)は、
 上記1)と下記3)を現実化させる試行錯誤の継続した実践でした。   
  その結果は、日常「自律学習習慣化した授業をする生徒たち」であり、
  課題研究の5年間、「個人別研究テーマで、7ヶ月の研究をやり切り、
 公開研究発表し、卒業論文審査合格した、7クラス280人弱の全生徒
 の一人ひとりの成長・発達でした。それは、
  目の前の一人ひとりの生徒の「人間の尊厳を保障する理科授業」を
  、「人間一人ひとりの存在価値:人間の尊厳」を否定された一工員
 原少年の夢の追究が、教育実践の源であり、結果なのです。
  世間で勝手に「教育困難校」とぬかしおる4高校で出会った約7千人の
 一人ひとりが全員「落ちこぼさず、落ちこぼれずに、友だち:命の学校生活」
 した事実に対し、触媒的存在として、原も参加できたのだな、
        と今になって、じわじわと感ずる。(主体者は、生徒なんだから)
 競争の彼方に、「人間の尊厳価値」を屁とも位置づけることのない軽薄な
 価値観に対峙する、「学校教育、足元の理科授業」の実践が、やっぱり、
 目の前の生徒一人ひとりに応え育てる具体的行動であり、彼らと共に創り
 担う未来社会に対する「教師の責任」だと、信じるが故の原実践でした。
  換言すれば、他者(教育行政、学校の慣例、保護者の意向等)に
 責任転嫁せず、例え不完全であろうとも、そのときできる精一杯の実践
 以上に何ができるのか?出来るわけねえじゃないか!俺を信じ、親しく
 学び合う生徒一人ひとりと授業展開する1コマ1コマに、文句あっか!
  という開き直り実践が、36年間のマイペースに徹した「理科授業」でした。

3)、生徒に伝え獲得させたい、理科教育の基礎・基本は何なのか?
      −その内容と方法:原実践例ー

・「自然界の不思議世界の扉を、カチャッととあけちゃう学問知」を手に入れ、
 活用するときの興奮と喜びを、 体験・実感させたい。
・「うようよといる、だまし屋手口を見破り自分を守るためにも、科学リテラシー」
 を、確実に獲得させたい。

  つづく



番号 09A-004  送信日 09/01/24  差出人 伊藤 政夫
件名 燃料電池のパラジウムメッキについて

生徒が課題研究で、燃料電池の研究をしています。
私が直接見ているわけではないのですが、生徒から質問をうけました。
ステンレス金網をパラジウムメッキする過程で、金網を輪ゴムでまるめてメッキしていたところ、3分くらいで金網が黒色になり、メッキ液が色が薄くなって 黄色がかった後に、黒ずんできた。金網を取り出すとメッキできているようだが、ゴムを取ろうとしたら、こすれてメッキがはがれてしまった。メッキ液が黒 ずんだことは、パラジウムが無駄に析出したためだということらしいが、メッキがはがれることと関係しているのか?
という主旨でした。
どなたか解答いただける方はみえますでしょうか?



番号 09A-005  送信日 09/01/25  差出人 加藤 進
件名 Re:燃料電池のパラジウムメッキについて

三重の加藤です。
次のように考えられます。
多分、野曾原式に挑戦してみえるのでしょう?
1.もともとステンレスの上に金属を電析させるのは難しく、これをビタミンCでうまく潜り抜けている訳です。
2.ご指摘の、Pd浴の黒いモヤモヤは、電流(厳密には電流密度)をあげすぎたために、Pdが水酸化物( Pd(OH)2のような単純なものではないですが)になって電析したもので、これはステンレスに密着せずに、浴内を浮遊しているものと思われます。ためにしに、4N−HClをスポイドで、モヤモヤの発生している電極の近傍にてきかしてください。一瞬、消えるはずです。量があれば、X線回折で確認できます。
3.陰極では  Pd2++2e→Pd  @

      2H++e→H2   A

が共存し、特に電流密度が高いときはH2が多く発生し(H2による分極)、pHが電極近傍ではアルカリに偏るためと定性的には説明できます。
4.しかし、野曾原式では、浴電圧を6Vくらいに上げ、電流(密度)を1-1.5Aにしないと高性能が得られません。できるだけ電流をあげて、しかも黒い水酸化物の発生が少ない条件でメッキをしてください。この際、PdCl2濃度もお金がかかりますが、200ppm以上にしたほうがいいでしょう。
5.なお、私は、メッキ槽には長方形のプラスチック槽を利用、電極にはケニスの炭素板を利用しております。陰極は、ゴムバンドで丸くしないで、長方形のままで、表→裏の順でメッキを2minづつしてます。この際、陰極の形状とプラスチック容器の形状がほぼ一致していることが電流分布の関係から重要です。ちょっと工夫した形状の電池を林(正)先生が考案されました。時間があれば、一度ごらんになるといいでしょう。
6.なお、参考までに!
私は、ステンレス上へのメッキが難しいので今はニッケルネット(100mesh)にPdをメッキしてます。100meshなら、1m*1mでステンレス網の約2倍の値段、ビタミンCは不要になります。この方式でも黒い水酸化物は析出します。なにより、Niネットを利用するとHCl濃度が1N-HClですみますので、あとの廃水処理や部屋の雰囲気が悪化しません。
7.うまくPdを電析させると、1回のH2の充填で4〜5時間以上motorをまわすことができます。



番号 09A-006  送信日 09/01/25  差出人 林 正幸
件名 燃料電池について

こんにちは、林まさです。
 加藤さん、野曽原式(彼は安房高型と読んでいます。部活の研究だからです)燃料電池について、よく研究されてますね。その後彼(と部員)はメタノールなど他の燃料(有機化合物)でも成功させています。そして最近ではパラジウムの量を1/1000にできたようです。詳細は今年の秋までのお楽しみだそうです(部活の発表の関係)。これはすごい話になるかもしれません。
 私は安房高型の最大のポイントは、大電流(〜1.5A)でパラジウムと一緒に水素を発生させ、表面が広いめっきを実現したことであると捉えています。
 ニッケル金網がそれほど高価でなくなっておれば、そして同じような性能が実現できれば、これに戻すのもひとつの方法ですね(私も最初はニッケル金網でつくりました。ちなみに野曽原さんは私の実物を見て、イメージが膨らんだそうです)。そして塩化パラジウムがlLあたり200mgほどにするのですね。私としては毎回生徒にめっきをさせるのではなく、他の電池と一緒に、めっきされた電極を使って組み立てていく(この点でも加藤さんにはお世話になりました)実験スタイルにしたいので、丈夫で長持ちするならすこしお金を掛けてもよいと考えています。
 ではまた。



番号 09A-007  送信日 09/01/**  差出人 ** **
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番号 09A-008  送信日 09/01/**  差出人 ** **
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番号 09A-009  送信日 09/01/**  差出人 ** **
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番号 09A-010  送信日 09/01/**  差出人 ** **
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番号 09A-011  送信日 09/01/**  差出人 ** **
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番号 09A-012  送信日 09/01/**  差出人 ** **
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番号 09A-013  送信日 09/01/**  差出人 ** **
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