雪のひみつ大研究

はじめに

 この活動は、雪や氷などの観察・実験通して、雪の特性を知ることで、雪氷分野への興味関心を高めていくことが
  できます。
 小学校第4学年の理科「水のすがたとゆくえ」中学校理科2分野「空気中の水蒸気の変化」の単元における水の
  状態変化の発展的な学習として取り組むことができます。

内容

1.活動の準備

事前学習

小学校理科(第4学年)の「物質・エネルギー」より
 ・水は、温度によって水蒸気や氷に変わること。また、水が氷になると体積が増えること。
 ・天気によって1日の気温の変化の仕方に違いがあること。
 ・水は、水面が地面などから蒸発し、水蒸気になって空気中に含まれていくこと。また空気中の水蒸気は、結露
  して再び水になって現れることがあること。
※上記三点について学習しておくと、水の状態変化の発展的な体験学習として、より活動を深めることができます。

(1)雪を観察しよう~降ってくる雪~

準備するもの
  ・黒い布を張った板     ・ルーペ     ・筆記用具     ・スケッチ用紙      ・つまようじ
  

所要時間
  ・30分

① 活動の手順を確認します。
② 黒い布を張った板で雪を受けて観察します。 
    ※ 雪がまとまっている時は楊枝でほぐします。また、積もっている雪は結晶が崩れているため観察には適して
       いません。
  ※ 観察をするときは息が雪にかからないように注意しましょう。マスクをすると効果的です。
③ 雪の結晶図と見比べ、ルーペなどを使ってどんな種類か観察しましょう。
④ 雪の形をスケッチしてみましょう。

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 黒い布を張った板で雪を受け止める

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ルーペを使って観察する

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雪の形をスケッチする

                                 

(2)雪のレプリカを作ろう

準備品
  ・プレパラート    
  ・レプリカ液(結晶形の保存液:アクリル5gをアクリル接着剤100gに数日かけて完全に溶かしきる)    
  ・楊枝        ・割り箸        ・手袋
  ・空き箱       ・双眼実体顕微鏡          ・虫めがね

所要時間
  ・半日(うち実活動時間30分)

① 活動の手順、使う道具とその使い方の確認をします。
② プレパラートにレプリカ液を1、2滴落とし、楊枝で伸ばします。
③ プレパラートの上で雪を受ける。もしくは気に入った雪の結晶を折った割箸のギザギザの部分ですくい、静かに
  おきます。
  ※ プレパラートを持つ時に、手の温もりを伝えないよう手袋をしましょう。
④ 空き箱にしまい、氷点下の場所に水平に置き、液が流れないようにします。
  そうするとレプリカ液が固まり、雪は蒸発して形だけが残って結晶のレプリカができます。
   ※ あき箱は中が冷えるように蓋をずらして、しあけておきましょう。
⑤ 半日くらい放置します。
⑥ 双眼実体顕微鏡を使ってレプリカをよく観察してみましょう。 

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レプリカ液を2、3滴落とす

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雪を受け止める

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空き缶にしまう

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双眼実体顕微鏡

                                                                                2.参考

◎氷の結晶は水滴から蒸発した水蒸気を取り込んで大きくなって、落ちてきます。
  の結晶 (時にあられ)がくっつきあって大きくなったのが「雪片」で、大きいものは「ぼたん雪」と呼ばれています。
  下している雪の結晶などに小さな水滴が次々とぶつかって凍りつくと、「あられ」に なります。

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◎雪の結晶の形は主に温度に依っており、度が下がっていくと角板と角柱が交互にあらわれます。針は-5℃付
  近、樹枝は-12℃~-16℃で成長します。また同じ温度でも水蒸気量が多いほど複雑な形になります。  

 


       (雪の結晶)             

樹枝状結晶

角柱結晶

   角板結晶

おわりに

・この活動で学んだことをあげてみましょう。
・雪の結晶にはどんな種類がありましたか?
・雪の性質についてわかったことを、みんなで話し合いましょう。

 

情報提供

国立妙高青少年自然の家

2011年 7月作成

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