Transcript 前線モデル改善に向けての考察

前線モデル改善に向けての考察
江別市立中央中学校
大樹町立尾田中学校
根室市立啓雲中学校
別海町立上風連中学校
三浦
玉川
西田
今井
篤史
弘幸
威嗣
浩文
取り組んだ理由
前線モデルの実験では、水を使用する
方法が一般的である。しかし、この方法
では温度調節の難しさのため、教師の
演示実験で終りがちである。
生徒が個々に取り組むことができるた
めには、容易に取り扱うことのできる素
材を見つけ出すことが必要となる。
水に代わる素材がないかどうかを探っ
てみた。
素材としての条件
水の場合は温度差が１℃と小さくなければな
らなかったので、それ以上の温度差でも容易
に実験が可能なもの。
寒気と暖気の動きがゆっくりで生徒にも容易
に観察することができること。
容易に入手できること。
ターゲット
サラダ油
粘性が高く動きがゆっくりなのではないかと
考えたため。
台所用合成洗剤
粘性が高く動きがゆっくりなのではないかと
いう点と、着色されているものがあり導入が
容易と考えたため。
実験方法
１．常温・加熱・冷却したものを準備する。
加熱はポットのお湯を利用し湯せん
冷却は冷蔵庫・冷凍庫を利用
２．インクによる着色。
３．左右同量となるように注入する。
４．仕切り君をそっとはずして、観察開始。
実験器具
水を使用した前線モデル
（温度差１℃）
サラダ油を用いての前線モデルデータ
実
験
暖かい
（℃）
冷たい
（℃）
温度差
（℃）
時間（秒）
Ａ
４０
１９
２１
１４
Ｂ
３２
２１
１１
４２
Ｃ
２７
２２
５
遅すぎ
Ｄ
２４
１６
８
遅すぎ
Ｅ
２４
３
２１
Ｆ
２０
７
１３
備考
５２
参考 水を用いての前線モデルデータ
温度差
（℃）
時間（秒）
実
験
暖かい
（℃）
冷たい
（℃）
Ｇ
２４
２２
２
速すぎ
Ｈ
２４
２３
１
３２
備考
サラダ油を使用した前線モデル
（温めたもの 温度差１０℃）
（冷やしたもの 温度差２０℃）
色つき洗剤を用いての前線モデルデータ
実
験
暖かい
（℃）
冷たい
（℃）
温度差
（℃）
時間（秒）
Ｉ
３３（オレンジ） ２３（グリーン）
１０
１分超
Ｊ
３２（レッド）
２２（グリーン）
１０
１′３３″
Ｋ
２２（グリーン）
９（ブルー）
１３
２′１０″
Ｌ
３７（レッド）
１６（ブルー）
２１
１′１４″
備考
※色つき洗剤 ～ ①オレンジ→ジョイ（オレンジピール）②レッド→ジョイ（オレンジピール＋赤インク）
③ブルー→ジョイ（パワープラス＋青インク）④グリーン→ジョイ（グレープフルーツ）
参考 水を用いての前線モデルデータ
温度差
（℃）
時間（秒）
実
験
暖かい
（℃）
冷たい
（℃）
Ｇ
２４
２２
２
速すぎ
Ｈ
２４
２３
１
３２
備考
洗剤を使用した前線モデル
（温度差２１℃）
温暖前線モデル
寒冷前線モデル
成果と課題
今回試したサラダ油・洗剤ともに、生徒が容易に観
察できる素材であると考えられる。ただ、サラダ油は
処理が面倒なため、洗剤の温度差２０℃が、取り扱
いも容易なのではないかと考えられる。
今回はインクで着色したが、時間がたつにつれ分離
していたため、着色料の改善が必要と考えられる。
理科センターにあるスライドの容器を利用したが、各
校で持っているものではないため、容易に入手でき
る容器を見つけ出すことも今後も課題となる。
おまけ
（温帯低気圧？）