地球温暖化実験装置を用いた理科学習の実践

Abstract

　二酸化炭素などの温室効果ガスによる地球温暖化現象を児童・生徒に演示実験を通して理解させるため、安定した実験結果が再現性良く得られる効果的な実験装置を製作した。
　アクリル製の透明半球を２個組み合わせ、内部にボウリング球を入れて模擬地球と仮定した。模擬太陽と仮定して熱源に赤外線電球４個を用いた。二酸化炭素あるいは窒素を仮想大気として模擬地球内の空気を置換し、赤外線電球を回転させながら15分間加熱した。加熱を終了すると両気体ともに冷却されていったが、二酸化炭素は窒素を用いた場合と比較して一時的に1.3℃ほど気温が高くなり冷却されにくい傾向が観測された。
　小学校・中学校の理科学習で二酸化炭素や地球環境など地球温暖化の問題を考察できる学習内容を調査した。小学６年生「ものの燃え方と空気」の単元において本装置を活用した授業を平成1 年からの２年間で延べ3 回、約2,000人の児童を対象に出雲科学館において実施した。装置の仕様と実験条件および結果について述べ、演示実験に用いた理科学習の実践例について詳細に報告する。