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ユニット型課題研究 地学「過冷却とその破綻」

11/30~1/25にかけてミニ課題研究として表記の実験と探究・発表を行いました。自然界・特に気象現象には氷点下に達しても水の状態でいる「過冷却状態」が多く存在します。過冷却を維持する条件や、それが破綻する条件などはまだまだ知られていないことが多い事柄です。今回のミニ課題研究では、その一端を実験を通して探究しようとしました。氷に塩を入れ氷点下の状態を作り出し、そこに試料を入れた試験管を入れ過冷却状態を作り出します。

     <過冷却状態を作る>

一定時間過冷却状態にした資料を取り出し、氷のかけらを入れると一瞬にして凍結します。(過冷却の破綻)

      <過冷却の破綻>

入れる試料は各自で考え、どのような条件の時が過冷却になりやすいのか、試料や冷却時間・温度などを変えて探究していきます。

11/30の1回目は実験の趣旨や実施方法の説明を行った後、予備的な実験を行いました。各自で用意した試料を元に実際に実験し、着目点を何にするか、条件をどのように変えていくか話し合いました。

続く2回目の12/7では、第1回の実験や話し合ったことを元に、さらに実験と考察を繰り返していきました。

   <実験・課題研究に関する説明>

   <自分で用意した試料で実験>

    <写真に撮って検討する>

    <結果と条件を記録する>

    <結果をもとに議論する>

1/14の第3回目は追実験とともに、発表のためのまとめをホワイトボードに書いていきました。各班ともそれぞれ違った切り口で条件を考え実験したことが分かりました。

      <まとめている様子>

    <ホワイトボードに書いていく>

    <こんな感じでいいかな?>

    <まとめはこんな感じかな?>

     <放課後もまとめの作業は続く>

   <まとめ途中のホワイトボード>

  <もうまとまった?・・ホワイトボード>

1/28はいよいよ発表でした。各班ごとに最初全体を前に3分間発表しました。

       <発表全体の様子>

       <発表の様子1>

       <発表の様子2>

      <発表の様子3>

その後15分間は説明する人と質問をしに行く人に前半後半と分かれて、ミニポスターセッションを行いました。

    <ポスターセッション1>

     <ポスターセッション2>

     <ポスターセッション3>

 このユニット型課題研究をはじめとして、2年生での課題研究で取り組むことになる、仮説の立て方、条件の設定の仕方、研究の方法の試行錯誤が少しでも感じられることができたと思います。凝固点降下について調べたり、成分表を調べたりするなど、実験の時間だけではなく実験以外の時間も活用して「過冷却」について取り組んでいました。リサーチして実験に臨むなど、研究に対してしっかりと取り組んでいる姿を多く見ることができました。今年度は物理・化学・生物・地学のすべてにおいて、課題解決型のユニット型課題研究を行いました。それらがまさに2年生の課題研究に向けてのエチュードであり、4分野の探究が結実したことが感じられたユニット型課題研究でした。