【サイエンスクッキング1】塩で「瞬間シャーベットショー」のレシピと自由研究のまとめ方/幼児、小学生、中学生向けポイント 実験遊び・STEAM教育にも

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幼児や小学生・中学生がサイエンスクッキングや自由研究を楽しむポイント

2~3歳の幼児や小・中学生が楽しめるポイントを紹介します。

幼児がサイエンスクッキングを楽しむポイント

小さな子供が見たり、触ったりして楽しめるポイントを紹介します。

温度の変化

最初は結露していた瓶の表面の水分も、どんどん温度が下がって凍ってしまいます。結露のまま凍ってぼこぼこしている部分をそっと触ると、急激に温度が下がったことを感じられます。

状態の変化

最初はさらさらとした液体だったものが、プラスチック容器の中ですこしずつ固まっていきます。箸を回す手が重たくなっていき、凍っていくことをかき混ぜる手でも体験できます。

「たばこと塩の博物館」の学芸員・高梨さんが解説! 氷に塩をかけると温度が下がる仕組みとは?

「氷に塩をかけると、氷の表面では2つの「とける」という変化が起こります。一つは、氷がとけて水になる『融ける(とける)』。もう一つの変化は、できた水に塩が『溶ける(とける)』です」(高梨さん)

「どちらの『とける』も、周囲の熱を奪って起きる変化のため、氷に塩をかけると温度が下がるのです。子どもが不思議に思うのは、『温めないのに氷がどんどんとける』ところでしょう。その秘密を説明しましょう。水は0度で凍りますが、塩水は0度では凍りません(氷点降下)。0度の氷は『水→氷』の変化を『氷→水』の変化がどちらも同じ数だけ起こってつり合っています。そこに塩水をかけると『氷→水』の変化でできた水に塩がとけて0度では凍らなくなってしまうので、『水→氷』の変化ができなくなってバランスが崩れます。その結果『氷→水』の変化だけがどんどん進み、氷がとけたぶんだけ熱が使われて温度が下がるのです。氷は温度が上がると水になるという常識があるので、氷に塩をかけたときには、温度が下がっていくのにどんどん氷が溶けていく点に、子どもはとても興味を惹きつけられます」(高梨さん)

中学・小学生向け! 自由研究につながる視点とまとめ方

【自由研究のまとめ方例】
【理科】氷に砂糖、小麦粉、片栗粉などの塩以外のものをかけて温度が下がるか調べよう
【社会】塩の性質は、漁船の上で獲った魚をマイナス18度の塩水につけて急速に冷やす「ブライン冷凍」や、雪国の道路にまかれる「融雪剤」などに使われているよ。それぞれの使われ方を調べよう

「自由研究に向けた応用編としては、『氷と塩の量のバランスを変え』て『1分ごとに温度を測る』などをして観察し、グラフを描いてみるというものが考えられますが、『温度』を相手にした実験は結果にばらつきが生じやすく、一度の実験できれいな実験結果を得るのが難しいのが難点です。そんなときは、身の回りのものに目を向け、氷に塩以外の砂糖や小麦粉、サラダオイルなどをかけて氷が溶けきるまでの時間をストップウォッチで測ったり、塩と氷のほかに混ぜ合わせると温度が下がるものはないかを探してみるのもおすすめです。砂糖でも、塩ほどではありませんが温度が氷点下に下がる様子を観察できるかもしれません」(高梨さん)

「塩の性質が社会で使われている例としては、カツオやズワイガニなどの漁船に『濃い塩水』のプールを装備し、マイナス20度までプールを冷やして、漁獲物をプールに入れて凍らせる『ブライン冷凍』があげられます。空気を冷やす普通の冷蔵庫に漁獲物を投げ込むとキズがついてしまいますが、冷やした塩水に投げ込む『ブライン冷凍』ならば、キズつけずに素早く冷凍できます」(高梨さん)

「また、冬の道路に塩をまく道路融雪剤(凍結防止剤)としての使用例もあります(寒冷地では、塩ではなく、より低温で使える塩化カルシウムをまきますが、雪を融かす原理は同じです)。塩の上に降った雪は融けて「塩水になるので氷点下でも凍らないという性質を利用したものですが、今回のような実験をしているとそのことがイメージしやすくなります。家庭でできるサイエンスクッキングのような取り組みを通して、塩にはいろいろな役割があることを知る機会になればうれしいです」(高梨さん)

「サイエンスクッキング」は、子どもの興味によって食卓での楽しい実験が社会へとつながっていく取り組みです。子どもが興味をもちそうなクッキングがありましたら、ぜひ取り組んでみてください。子どもが塩の不思議に興味を持ったら、塩に関する展示やイベントが充実した「たばこと塩の博物館」へもぜひ出かけてみてください。

たばこと塩の博物館

「たばこ」と「塩」の歴史と文化をテーマとする博物館として、日本専売公社(現・日本たばこ産業株式会社)により設立された「たばこと塩の博物館」。たばこと塩に関する資料の収集、調査・研究を行い、その歴史と文化を広く紹介するだけでなく、さまざまな特別展や企画展も開催しています。(毎年、夏休みには塩の実験イベントも開催していますが、2020年は新型コロナウイルスの対応のため、中止となっています)

たばこと塩の博物館

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【担当ページ】 ・最新の教育情報をお届けする 「『学び』の最前線」 ・料理をSTEAM教育風に楽しむ 「サイエンスクッキング」 ・季節の手仕事を紹介する 「季節の手仕事」 ・子どもの絵日記エッセイ 「子どもと手仕事日記帳」 出版社、教材編集を経て2013年に「いこーよ」へ。小学生の女の子2人のママ。大学院、モンテッソーリ教育教師、華道、ダイビング資格有。ライフテーマは幼児教育から小学校、中学校、高校、大学、社会人へとどのように学びをつなげていくか。特に幼児教育から中学受験への連携に日々奮闘中。

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