シャーレにコーヒーシュガーを落と広がる科学の世界

今回は、中学1年生の水溶液の導入にぴったりな、シンプルだけど奥が深い観察実験をご紹介します。準備するものも少なく、観察がメインなので、授業時間内に無理なくおさまります。しかも、粒子モデルへの橋渡しにも使えるというスグレモノ。導入に悩んだときにぜひ試してみてください。

実験の概要

シャーレの中心にコーヒーシュガーを一粒。あとは、じっと見ているだけです。すると…じわじわと、でも確実に、均一に溶けていく様子が観察できます。このとき、生徒たちは自然と「混ぜていないのに、なぜ？」という疑問を抱きます。この素朴な驚きが、粒子の世界を考えるきっかけになります。

授業準備に必要なもの

準備物はシンプルで、以下の通りです：

• シャーレ（透明なものがおすすめ）
• コーヒーシュガー（溶ける様子が見やすい）
• 水（できれば常温で。量はシャーレに数ミリでOK）
• 100mLビーカー（注水用）
• 台紙（同心円の目盛り入りのもの。溶け広がりを定量的に観察できます）

※台紙はシャーレの下に敷きます。手作りでもOKですが、私が作成したPDFもありますので、ご希望の方はどうぞ。

同心円（コーヒーシュガーの溶け方）（PDF）

観察のしかたと授業の流れ（例）

1. 水をシャーレに入れる（底がうっすら隠れる程度）
2. 中央にそっとコーヒーシュガーを落とす（できるだけ静かに）
3. 混ぜないでそのまま放置
4. 2分おきに、10分間観察
（台紙の同心円に合わせて、広がり方を記録していきます）

ポイントは「混ぜないこと」。生徒は自然と「拡散」の概念に触れていきます。

理科的な背景と指導のヒント

この実験は、「粒子は目に見えないが、運動している」という考え方を導入する前の、“体感的な納得”を得る場になります。

生徒に問いかけてみましょう：

• なぜ混ぜていないのに広がるのか？
• どの方向にも均等に広がったのはなぜ？
• これを粒子で説明するなら、どう考えればいい？

このような対話を通じて、粒子の運動＝拡散のモデルを自分なりに構築しはじめることができます。また、粒子モデルを描かせるアクティビティにつなげることで、さらに理解が深まります。

「砂糖が溶けるだけ」――だけど、ここに科学の核心があります。

生徒たちは、こうしたシンプルな現象の中に、理科で学ぶべき“見えない世界”を感じ取ることができます。

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