ある日の実習

ガリレイコース
「熱気球を飛ばそう～空気・気体Ⅱ～」を
覗いてみよう！

空に浮かぶ熱気球、あんなに大きな物体が一体どうやって空に浮いているのでしょうか？
そのカギを握るのは空気の性質。その性質は、身近にある様々な場面で活用されています。
この実験を通して空気の存在やその特性に気づき、それをどのように活用するのか、積極的に探究する姿勢を育てます。

元気にあいさつをしたら、実験スタート！

• 1

  実習は、先生の問いから始まります。

  先生：「みんなは『熱気球』って知ってる？熱気球はどうして宙に浮くのかな？」
  
  生徒：「空気が温められるから！」
  
  まずはダンボールでできた熱気球の模型と温度計を使って、気球の中の温度変化の様子について調べます。
  電熱コンロでダンボール模型を下から温めると、気球の下側よりも上側の方が温度が高くなりました。「空気は温められると軽くなり、上の方から温まる」ということが体験できました。熱気球が飛ぶしくみのヒントです

  
• 2

  いよいよ実験開始！自分で材料を選んで熱気球を作ります。

  はじめに先生が熱気球の構造をホワイトボードに書いていきます。
  
  今回は「バルーン・ロープ・ゴンドラ・燃料」の4つの部品を組み合わせて熱気球を作成。用意された様々な材料の中から「これは飛ぶぞ！」という組み合わせを考えて材料を選び、気球を作っていきます。
  
  重さや大きさなど、さまざまな考察を元に個性豊かな熱気球ができあがりました。

  
• 3

  作った熱気球を飛ばしてみよう！

  いよいよ熱気球を飛ばす実験です。それぞれの熱気球に燃料を積み、火をつけていきます。
  
  みんな自分が作った気球が飛ぶかどうか、どきどき。
  お友達の気球を見守っている間は、実験がうまくいくようにみんなで応援します。
  
  気球がうまく飛ばなくても、燃料の燃え方やバルーンの膨らみ方が使った材料によって全く異なることに気がつきました。

  
• 4

  先生の作った気球を飛ばしてみよう！

  今度は先生が作った気球を飛ばしてみます。
  
  燃料に火をつけると、みるみるうちにバルーンが膨らみ気球が天井まで飛んでいきました。その様子に「わー！飛んだ！！」と大盛り上がり。
  
  どうして先生の気球は飛んだのか？どうして自分の気球は飛ばなかったのか？ この違いには素材や燃料の違いが関係していることが体験できました。

  
• 5

  最後はしっかり振り返り。飛ぶ気球と飛ばない気球の違いはなんだろう？

  振り返りの時間では、飛ばなかった気球に共通することや先生の気球と自分の気球の違いを振り返り、「どんな気球なら飛ぶのか」を考えます。
  
  自分が作った気球の改善点が見つかり、「もう1回やりたい！」という生徒も。
  
  このような、仮説⇒方法⇒実験⇒結果⇒考察のサイクルが、サイエンス倶楽部流の学びのサイクル。
  次回の実習では、今日の学びをヒントに「飛ぶ気球」の作成にチャレンジします。今回の実習を通して、空気の温度差による対流や、浮力について体験することができました。
  熱気球が空気の持つ特性を活用した乗り物であることを知るだけでなく、「飛ぶ」熱気球を作るためにこれまでに得た知識を総動員して考えることは、自ら積極的に探究していく姿勢を育みます。

  

実習のまとめ

今回の実習を通して、空気の温度差による対流や、浮力について体験することができました。
熱気球が空気の持つ特性を活用した乗り物であることを知るだけでなく、「飛ぶ」熱気球を作るためにこれまでに得た知識を総動員して考えることは、自ら積極的に探究していく姿勢を育みます。