毎週行われる化学の実験
生徒が「目を輝かせる瞬間」を大切に

　巣鴨中学校・高等学校は、毎年、難関大学への合格実績で結果を出し続けている、男子中高一貫校です。理科の授業に特に力を入れており、中学から授業を物理・化学・生物・地学の4科目に分け、各科目の専任教師が中1から高3までを指導しています。そんな同校ならではの自慢の授業の一つが「化学の実験」です。どのような指導をしているのか、中1の化学の授業を訪ねました。

教科書で学んだ二つの法則を
生徒自身の目で確認する

　「試験管が光ったよ！」「きれいだなあ」

　巣鴨中学校・高等学校の化学実験室で、中1生の化学の授業を担当するのは、化学科の瀬名光一先生。生徒たちは3〜4人で一つの班をつくり、班ごとに分かれて実験に取り組みます。

　授業の最初に行われたのは、炭酸水素ナトリウムと薄い塩酸を使って、「質量保存の法則」を確かめる実験です。質量保存の法則とは、化学反応前の物質と、反応後に生成された物質とでは、質量の総和は等しくなるというものです。

　密閉した瓶の中で、炭酸水素ナトリウム（重曹）と、薄い塩酸を混ぜると、化学反応が起こって二酸化炭素が発生し、塩化ナトリウム（食塩）と水に変化します。しかし、電子てんびんで重さを量ると、質量保存の法則によって、物質は変わっても重さは変わっていません。生徒たちは、「法則は本当に正しいんだな」と驚きます。

　一方、瓶のふたを開けてから重さを量り直すと、少し軽くなっています。首をかしげる生徒たちに向けて、瀬名先生は「どうして軽くなったのか、みんなで考えてみよう」と提案。生徒たちはこれまで学んだ知識を生かして、「瓶の中から二酸化炭素が逃げた分が軽くなった」という答えを導き出すことができました。

　続いて、「定比例の法則」を確かめる実験も行われました。定比例の法則とは、化合物を構成する各元素の質量比は、常に一定であるというものです。この実験では、硫黄と銅の反応による硫化銅の生成を2回行い、硫化銅の銅と硫黄の重さを比べて、それらの質量比が変わらないことを確認します。

　硫化銅を生成するために、試験管内で融けた硫黄に銅を入れると、二つの物質は結び付き、赤く輝きながら硫化銅へと変化します。冒頭の「光ったよ！」「きれいだなあ」という声は、その様子を見た生徒たちが上げたものです。

　硫化銅を生成する実験を2回行った後、各班は、自分たちが測定した銅と硫黄の質量比を黒板に書き込みます。質量比が、おおよそ「7：2」になっていれば実験は成功です。ほかの班の質量比はどうだったのか、生徒たちは興味津々に黒板を見つめていました。

　最後の班が黒板に数値を書き入れたところで、50分間の授業は終了。教科書で学んだ法則を、実際に目で見て確かめる、学びの多い時間となりました。

五感をフルに使う実験を通して
理科を学ぶ楽しさを伝えたい

中1から高3までの全学年の化学を担当している瀬名先生。生徒が「理科を学ぶのは楽しい」と思えるような授業を心がけています

　授業の後、瀬名先生に同校の理科の授業について、詳しく伺いました。中1では、化学の授業が毎週2コマありますが、そのうちの1コマはほぼ実験に充てられるとのことです。実験回数が多い理由について、瀬名先生は「生徒みずから五感を使って化学を体感することを、何よりも重視しているため」と言います。「現代では、化学に関する知識は外部の塾でも学べるうえに、実験の様子もインターネットの動画サイトでいくらでも見ることができます。ただ、目で見て、手で触って、においを嗅いで、音を聞く実験は、学校でなければなかなか体験できません。みずからの手で現象を確認すれば、知識もより定着しやすくなり、学ぶ楽しさや喜びを知ることができるのです」と、学校で多くの実験に取り組む意義を説明しました。

　また、実験は、生徒同士で協力して結果を出すという、協働力が求められる場でもあります。自分一人ではうまくいかなくても、「みんなで工夫したら成功した」というケースも少なくありません。そうした体験は卒業後も役立っているようで、「中高時代に多くの実験をしたおかげで、大学の研究室で実験をする際のリーダー的な存在になれた」と話す卒業生もいるそうです。

　また、理科の4科目それぞれに、専門知識を持った教員が在籍していることも同校の強みです。「1コマ50分で、安全性と楽しさを両立させた実験をするためには、綿密な準備に加え、知識と経験が必要です」と瀬名先生は言います。事故につながることもある実験だからこそ、安全対策も万全にしているのです。

　「『そうか！』『わかった！』と生徒が目を輝かせる瞬間に立ち会えることが、わたしたち教員の何よりのやりがいです」と瀬名先生は話し、こう続けます。「理科には753の法則というものがあります。小学生の7割が『理科が好き』と答えるのに、中学生になると5割、高校生になると3割に減ってしまうというものです。そういった比率も、実験を通して変えていきたいと思います」

　瀬名先生自身も、高校の化学の実験がきっかけで、大学は工学部に進学し、理科の教師になりました。「実験好き、理科好きの生徒が一人でも多く育ってくれるよう、これからも実験の授業に熱意を持って取り組んでいきます」と、今後の抱負を語りました。