水をあたためたとき、どのように水があたたまっていくかを調べます。

金属と同じように熱したところからあたたまるのか、子どもたちの予想が始まります。

このとき、ふだんの生活経験がとても大切です。

（予想の例）

・     味噌汁をあたためるとき、下からぼこぼこ動くから、下から上に上がっていると思う。

・     お風呂に入ったとき、下はぬるくて上は熱いことがあるから、上からだと思う。

・     金属と同じように、あたためたところから順にあたたまる。

・     ぐるぐる回りながらあたたまる。

・      

では、それぞれが予想をもって実験開始です。

　ビーカーを使って、ふだんは見られない横からの様子を観察します。水の動きがわかるように、コーヒーの粉などをいれて動きをみます。

　やがて、子どもから「ぐるぐる回っている！」というつぶやきが……

　そして、まとめ。温められた水は上にあがり、回るようにして全体があたたまることを、「対流」ということを知ります。

　最近になって、新たな実験器具や薬品が使われるようになりました。

例えば、「サーモインク」。水色の液体ですが、ある一定の温度を超えると鮮やかなピンク色になります。水が上からあたたまる様子がよく分かります。

また、今回４年生では、水をあたためるのにアルコールランプではなく、実験用ガスコンロを使用しています。使い方が簡単なのと、安定して同じ温度であたためられるところが利点です。

　では、先ほどの実験結果をふまえ、「上を温めても、対流は起きるのか？」ということについて考えてみましょう。

　これ、正解は「上だけあたたまる」なんですが、最初からそう予想する子どもは実は少ないんです。

あたためられた水は上に上がり、そのままガラス沿いに下に落ちていって対流が起こり、全体があたたまるという予想が多いです。１つのクラスを例にすると、上だけあたたまると予想した子どもはわずかに３人。残りは、対流によって全体があたたまる、というものでした。

子どもたちはここでも、もともともっている概念（素朴概念）や、生活経験をもとにそれぞれ予想します。

（予想の例）

・     お風呂のお湯は、上からお湯をいれたとき下も少しはぬるいから、上だけあたたまるというのはおかしい。だから全体があたたまる。

・     金属のときも、この前の水を下からあたためたときも、最後には全部があたたまったから、今回も全体があたたまるはず。

・     あたためられた水は上にしかいかないから、上だけがあたたまると思う。

これだけしっかり予想ができていれば、もう実験がしたくてたまらなくなります。自分の予想が正しいか、あるいは新たな発見があるのか。楽しみで仕方がないのです。

　さぁ、実験です。ここでは、前述のサーモインクが大活躍。

　実験を開始して数分、上はぼこぼこと音を立てて沸騰しているのにも関わらず、試験管の下側のインクの色は変わりません。

　ここで、「Aの部分を試しに触ってもいいよ。」として確かめさせます。上は明らかに熱くなっているのに、下は冷たいまま。

　子どもたちが気付きます。

「上をあたためても、対流は起こらない。」

「そうか。もし、全体が温まるんだったら、お風呂のとき下がぬるいのがおかしい。」←これはかなり高度な気づきですね。

「下をあたためないと、水全体をあたためることはできないんだ。」

　こうして、身近なところにある「水のあたたまりかた」に対する新たな知識を身につけることができました。

家で味噌汁を温めたとき、

「あ、今対流が起こっているな。」

と思えたら、いいですね(^^)