先週の土曜日にCLEARの教室で小学生対象の理科実験教室を開催しました。
教室内で開催できる実験なので、ある程度の制約はありましたが、子どもたちが「理科に興味を持ってもらえるような時間をつくりたい」という想いから実施しました。実験のイベントはCLEARにとって初めてだったので試行錯誤しながらの開催です。
まず、１つ目に行った実験は「フィラメントの代わりになるものは何か？」です。
かつて、エジソンは電球を発明するために、たくさんの材料を試しました。そこでエジソンと同じように、「何がフィラメントになりそうか？」何種類かで実験してみました。
使ったのは、
・ようじ
・パスタ
・線香
・シャーペンの芯
・ろうそく…など。
まず、生徒に実験を行う上での注意点を話し、その後、フィラメントの代わりになるものを予想してもらいました。中学生ならば答えはわかりそうですが、小学生なので、一番多い予想は「パスタ」です。
乾電池を直列につなげ、用意した材料を一つずつ試していきます。
「ようじ・・・」、変化なし。
「線香・・・」、変化なし。
一番、予想者が多かった「パスタ・・」、変化なし。
そうです。パスタは電流は流れません。中学生になると習いますが、パスタは炭水化物です。炭水化物は電流は流れません。
「線香・・・」、変化なし。
「シャーペンの芯・・・。」
「わ～！！！」
はじめは煙が出てきて、シャーペンの芯がだんだん赤く輝きます。そして、激しく光りだすとしばらくして芯が切れます。
答えは「シャーペンの芯」です。シャーペンの芯は炭素でできています。電流は金属と炭素を流れます。昔、エジソンもたくさんの材料を試し、フィラメントに適しているのは植物の繊維だと辿り着きました。
そして、竹が200時間以上光り続けることが判明。中でも京都の八幡村の竹だと1000時間以上光り続けるという実験結果になり、京都から竹を取り寄せたのは有名なお話です。
ちなみに実験前の予想では「シャーペンの芯が光る」と予想できたのは一人だけでした。では、なぜシャーペンの芯は光ったのか？
「電流が流れるから」では不正解です。
光る材料は、電気を流すけれども流れにくいものです。電流が流れにくいため、熱をもち、その結果発光します。シャーペンの芯に含まれている炭素は電気は通すけれど、流れにくい。だから、シャーペンの芯はフィラメントの代わりになるのです。