化学式に対する生徒の質問
「２ＣｕとＣｕ２とは同じことですか。」「ＮａＮＯ３はＮ２ａＯ３ と書かないのか」
生徒の感想から
●高校受験の時、どうしてもわからなかった化学式がイオンカードですごくおもしろいようにわかるようになった。あの時苦労してわからなかったのが本当にわかるようになった。
●中学の時、例えばＮａ＋とＳＯ４２－が何故Ｎａ２ＳＯ４ になるのか、さっぱりわからなかりませんでした。しかし、凸凹のイオンカードでやっとわかるようになりました。
４ 化学反応式について
これまでの化学の授業実践において、複雑に見える化学変化も『原子論』に基づくと単純明快に説明ができ、生徒たちに理解をさせてきたつもりである。教師になって２年目、『化学式と化学反応式』についてまとめたことがある。亜鉛と塩酸の実験を行った時、生徒は意外な受け止め方をしていた。亜鉛と塩酸の実験の化学反応式は書けている。ところが、反応して溶けた亜鉛が水素ガスに変わると思っている。現象と『原子論』に基づく化学反応式との間に全然接点がない。これ以降、『原子論』の理解を念頭に置き、原子の収支を表している化学反応式で現象を考えることを化学入門期に行うようにしている。このように、私自身も『原子論』という近代科学が成功を収めた手法『還元主義』を授業で推進してきた。
授業者の私は原子の存在を見たわけではないが、真っ向からその存在を信じている。ところが、生徒たちはこの原子の存在が曖昧な上、全ての物質が反応に関係する因子だと思っているのでなかなか化学反応式を書けないでいる。
また、教科書に記載されている化学反応式が化学変化を正確に伝えていないことも授業でふれてきた。銅と濃硝酸の反応は実際行うと一酸化窒素と二酸化窒素の両方の気体が発生する。教科書の反応式では二酸化窒素しか記述されていない。化学反応式が現象を表すことに限界がある。『原子論』を拠り所にしている化学反応式といえども万能ではない。
今振り返れば、生徒たちのつまずきは近代科学の方法である『還元主義』に立脚できなかった所にあるように思われる。この『還元主義』とは大胆極まる手法である。ドルトンは演繹的に見ることのできない原子の存在を、その質量まで仮定している。しかも、『論理』で水をＨＯと決めている。当時、過酸化水素がわかっていなかったので、『論理』として水はＨＯとなる。この見えない世界を科学者の直感とも、天才的なひらめきとも言える演繹的な手法で原子の世界を見ていることに私自身感激を覚えた。以前『原子論』の教材として、このドルトンの演繹的な論理を生徒に伝えようとした『アトムの目方を測る』という教材を作り実践した。
５ 原子量（Ｈ＝１ａｍｕ）について
化学入門期として教科書の原子量の定義は生徒にとって難解である。原子量と質量数という類似した用語がでてきて、これらの関係はどうなっているのか曖昧にされ、いっそう化学を難しくしている。原子量にａｍｕ（ａｔｏｍｉｃ ｍａｓｓ ｕｎｉｔ）を用いている。ａｍｕについては以前、東北地区化学教育研究協議会で宮城の大槻勇先生が発表している。私の実践は、一番質量の小さな水素を基準にしている。水素１ａｍｕを原子量の基準として示す。（厳密に質量数１２炭素の同位体の１２分１を１ａｍｕとし、これに対する相対値としての原子量ではない。）３年になってから炭素に訂正する。１ａｍｕ Ｘ １ｍｏｌ＝１ｇ より、炭素１ｍｏｌは １２ａｍｕ Ｘ １ｍｏｌ＝１２ｇ で１ｍｏｌの質量は原子量の数値にｇの単位をつける。次は、３年の課外で取り扱う内容である。１ｍｏｌという量は原子量の基準を変えても変わらず、あり得ない仮定は問題だという意見がある。私はアボガドロ数が変わるという立場に立つ。１ｍｏｌは６０００垓個で、原子量の基準が変わると、１ｍｏｌのアボガドロ数も変わる。現在の基準である質量数１２の炭素の同位体の１２分１を１０倍の１０ａｍｕとする。炭素原子は １２０ａｍｕとなる。炭素１ｍｏｌは１２０ａｍｕ Ｘ １ｍｏｌ＝１２ｇとなり、炭素原子１個の質量そのものは変化しないので、１ｍｏｌの６０００垓個が６００垓個に変わる。
*
６ 元素について
これまで『銅の化学変化の旅』として入門期に行っていたものを、最近は3年生に、2時間連続で『銅を徹底的に化学変化させたらどうなるか』と銘打って実験を行っている。これは16年前から行っている。2年生までの知識を、実験の中でどう活かせられるのか。変化の中で変化せず保存されている銅を通し、元素の概念を、この実験の中で自分の言葉として表現させたい。以上が実験のねらいである。
今回の実験で、金属銅以外はすべて銅はイオンとして存在している。物質の存在様式は、原子であったり、イオンや分子であったりいろいろである。具体的には電気分解の前後で、水素イオンであったり，水素分子であったりする。元素としての水素という言葉には普遍性があり、その具体的な存在様式ということで原子，イオンや分子が登場すると思う。
実験の順序 銅 ―薬責め：硫酸→（銅）―薬責め：過酸化水素→（硫酸銅）―薬責め：炭酸ナトリウム→（水酸化銅 ）―火責め：加熱→（酸化銅）―薬責め：塩酸→（塩化銅）―薬責め：アルミホイル→（銅）なお、黒板には（ ）の物質名は伏せておく。
実験後、以上の順序を整理した後で、男子生徒に質問した。『銅は一体どうなったのか』。生徒からは駄洒落で、『どうにもならなかった』と返ってきた。
今回工夫したところは、酸化力のある硝酸は使わず、硫酸と過酸化水素にしたところである。酸化剤の意味、銅のようにイオン化傾向の小さい金属が酸化され、塩基の酸化銅になれば、硫酸と中和反応が起こり、溶解すると説明する。銅と硝酸は既に実験していたので使いたくなかったのと、一度二酸化窒素のガスを発生しているということもあり、避けたかった。
元素という概念はこの銅に代表されるように変化の中でどんな変化にたいしてもきちんと最後まで保存されているものである。変化の中で変化しないものが元素である。
生徒の感想から
●銅の化学変化の旅という実験をやる前に最後にはもとどおりの銅が出てくることは予想していたが、実際に実験をやって本当に銅が出てきたことには喜びを感じました。あと、いろいろな鮮やかな色に変化したりして、この実験で初めて化学の面白さがわかったような気がします。
●絵の具など、どんなきれいな色でも混ぜ合わせていくと、しまいには黒くなり、それはまたもとに戻らなくなる。しかし、化学では黒くなった物質がまた反応をおこし、結局またきれいな物質に戻ってしまう。化学の不思議さがしみじみわかったような気がする。
●あらゆる化学変化の中で銅イオンが無くなったり異なった物質にならないで溶液中に残っていることは不思議だと思いました。この実験の中でわかったことは銅イオンが消滅しないということ。つまり、原子は不滅だということがわかりました。化学変化の際にはエネルギーの出入りがあるということも見たりさわったりして、はっきりわかりました。
７ 分子量は分子の顔である
分子量は分子固有の値であるので、分子の種類を知るための一つの方法に分子量の決定がある。さらに、大雑把であるが，分子量を目安にし，物質を三態に分ける授業実践を行っている。分子量が三態の顔でもある。次にあげる１５の分子性物質を三態に分類させることから始める。
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ＣＯ２
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４４
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Ｃ６Ｈ１４
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８６
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Ｃ６Ｈ１２Ｏ６
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１８０
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ＮＨ３
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１７
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ＣＨ３ＣＯＯＨ
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６０
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Ｉ２
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２５４
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ＣＨ４
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１６
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Ｃ２Ｈ５ＯＨ
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４６
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Ｏ２
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３２
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Ｈ２Ｏ
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１８
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Ｎ２
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２８
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Ｃ６Ｈ６
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７８
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Ｈ２
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２
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Ｂｒ２
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１６０
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Ｃ２Ｈ６
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３０
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（臭素やへキサンについてはデータをもとに考えさせる。ブドウ糖については試薬びんを見せる。生徒を指名し板書させる。）
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気体
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液体
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固体
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Ｏ２ ＮＨ３ Ｈ２ Ｃ２Ｈ６ Ｎ２ ＣＨ４ ＣＯ２ Ｃ６Ｈ６ Ｃ６Ｈ１４
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Ｂｒ２Ｈ２ＯＣ２Ｈ５ＯＨＣＨ３ＣＯＯＨ
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Ｃ６Ｈ１２Ｏ６ Ｉ２
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T 「へキサンは沸点が69度で，分子量が86である。常温で気体でいいのか。」
S 「液体」
T 「では，このへキサンをもとにすると，分子量78のベンゼンはどうなる。」
S 「液体-----」
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ルール 常温において，分子性物質（サトウの仲間）では分子量が約５０以下ならば
気体，約１７０以上ならば液体になる。
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T 「分子性物質について，分子量をもとに三態を整理すると50から170までの分子量の物質は常温
で液体ということになる。液体のところを見て，何かおかしい所がないか。」
S 「水-----」
T 「水の分子量は18で，ルールに従うと」
S 「気体」
T 「実際はまちがいなく液体である。どう考えたらよいだろうか。」
S 「-----」
T 「ルールにあてはまらない例外がでてきたが，こういう例外というのが新しいことを発見す
る手がかりになるんだ。」
S 「分子量が増えるのでは」 ′
S 「0の02のようにH20も2H20になっているのでは」
T 「2H20とはH20が2つ結びついているということか」
S 「そうです」
T 「H20が2つ結びついている場合は，（H20）2 と書くことにしよう。結びついている数
は2個でいいのか」
S 「もっと結びついている。」
S 「3個」
（実際の水分は，水分子が離合集散をくり返している。分子間力を強調するため分子が結つい
ているとした。）
T 「単純計算だと水が3個以上結びついて，分子量が50以上であればよいということになる。
このことについて，専門書では水分子が10数個結びついた集まりからなると書いてある。こ
の水分子のような例が他にないものなのか調べてみたい。ここに黄色のかたまりの硫黄があ
る。硫黄の原子量は32である。32ということは，-----」
S 「気体」
T 「硫黄は固体だから，何個以上の原子が結びついて分子を作っているのかな-----」
８ 平衡について
現行の指導要領から平衡は化学Ⅱで履修することとなった。平衡はミクロの世界をダイナミックに考えさせてくれる教材である。平衡の入り口に、溶解平衡を選んでいる。
授業実践：塩化ナトリウムの溶解度、２０℃において３６ｇ／水１００ｇとする。１００ｇの水にＮａＣｌ４０ｇ溶かしたとき、４ｇは溶け残る。「４ｇのＮａＣｌは、もう我々は溶けることができないと意識するのだろうか」と生徒に投げかけ、このことについてレポートさせた。
【結果と生徒の考え】
・平衡の考え方 ５名 ●４ｇは溶けている３６ｇのうちの４ｇとローティーションをして、実は溶けている。ミクロの世界では、最初の４ｇは溶けていないように見えるが、実は既に溶けていて、今自分たちの見ている４ｇは別の４ｇなのではないかと思う。
・不思議だ、意外だ ５名 ●溶解度には制限があるというが、確かに制限が無くてもいいのでは無いかと思う。けれど、理由はうまく説明できない。自分はある一定量を超えたＮａＣｌが水に入ってくると水和ができなくなり、余ったＮａ＋とＣｌ－が結合してしまうのではないかと思う。●不思議に思う。温度を上げれば水の量を変えなくても、より多くの量のＮａＣｌが溶けるのに、この温度ではこのぐらいの量しか溶けないようになっているのは不思議だ。●今までの理科で制限があるということを当たり前のように教えられてきた。このようなことは考えたことは無かったので先生の考えは、新鮮な感じがするが、化学の先生がこういう考えを持つというのは意外だった。
・制限があるのは当然だ ３３名 ●制限があることは余り不思議に思わないです。●箱に物をつめるのと同じように考えれば箱を大きくする（温度を上げたり、溶媒を増やしたりする）と物はたくさん入り（溶質はたくさん溶け）、その逆も成り立つ。この箱の例とさほど変わらないと思うので、限度があるのが普通だと思う。逆に限度がないと、手ごたえがないので何かピンとこないものがある。●水はその温度で物質を分解できる「力」が限られていると思う。要するに活動限界があると思う。例えば、水１００ｇ３０℃に３６ｇまでしか溶けきれないのが、水の物質を分解できる「力」とか「スタミナ」の極限状態であると思う。
以上の生徒の考えを引き出し、溶液中の水分子やイオンの熱運動が続く限り、溶解は続き、溶けていたイオンが析出する平衡というミクロのルールについてふれる。授業で意識してミクロの世界についてふれる中、「マクロでストップ、ミクロで行ったり来たり」という動的なイメージをこの平衡で描くことができる。
９ ミクロの物質の様子を知る手がかり
以下の内容は私の授業実践の骨格でもある。例えば，「似たものどうしはよく溶ける」というルールで、親水性と親油性を区別し有機物質の構造を知る手がかりとなる。また、「発熱，吸熱の便り」をもとに、水和など溶解の様子を考えさせる。
手責め―――――――――物質とスキンシップ
1
気体なら ホンクルツ― Ｈ２ Ｏ２ Ｎ２ Ｃｌ２
2 臭いがある 分子でできている
3 もろい固体なら 金属以外の物質（ケイ素は金属光沢、通電性はある。しかしもろい）
4 ぴかぴか光る 金属原子の塊ＯＲ半導体（共有結合結晶）原子の塊
5
発熱，吸熱の便り ミクロ（イオン，分子）の出会い（結合）は熱アツ（発熱）だ
ミクロ（イオン，分子）の別れ（解離）はヒエ冷え（吸熱）だ
水責め―――――――――水に溶けるか否か
1
水に溶ける 正，負イオンの集まりだ、親水性のパーツ（官能基）を持っている
2
水に溶けず，油に溶ける 親油性のパーツ（官能基）を持っている
3
溶かすということは、物質をバラバラのイオンや分子のレベルにする
4
似たものどうしはよく溶ける 防腐剤の安息香酸は親油性である。水に溶かすにはどうすればよいか。
火責め―――――――――燃えるか燃えないか
1
燃える 基本は単体。炭素や水素原子を持つ分子ＯＲ金属原子の塊
2
燃えない 基本は酸素を含む化合物。正負イオンの集まりは燃えかすだ。
3
物質をバラバラの原子，イオンおよび分子のレベルにする
4
原子をエキサイトすると炎色が見られる
5
化合も分解も加熱だ 化学変化を起こすためには、物質の安全装置をはずさなければならない
（活性化状態にすること）
薬責め―――――――――金属や水に溶けない正負イオンの塊を溶かす
1
酸 基本は溶かす働き。水洗いで取れなかった試験管に酸を加えてみる。
2
アルカリ 基本は固める働き。酸の働きを抑える。胃薬の作用。
3
陰性元素の単体 陽性の水素や金属を燃やす
4
反応しにくい金属は酸化し塩基にする
電気責め―――――――――イオンや分子に電子をつめこんだり、奪ったりする。
授業実践：手責め（物質とスキンシップ）の『５．発熱，吸熱の便り ミクロ（イオン，分子）の出会い（結合）はアツアツ（発熱）だ。ミクロ（イオン，分子）の別れ（解離）はヒエヒエえ（吸熱）だ』について。
熱化学の導入に溶解熱を使う。化学変化（溶解も含めて）に熱の出入りが伴うことを、これまで事あるごとに指摘してきた。金属と酸による水素の発生の際など、必ず試験管をさわらせる。物質の状態変化に伴う熱の出入りを通し、ミクロの様子を考えさせる試みを行っている。この時、ミクロの出会いはアツアツ、ミクロの別れはヒエヒエとしてルールを与える。アツアツの例、ホッカイロ。鉄粉と酸素との出会い（化合）。ヒエヒエの例、腕にぬった消毒用のアルコールのなど。気化に伴うアルコールの別れ（分散、分解）。
実験③チオ硫酸ナトリウムの過冷却。試験管のチオ硫酸ナトリウム５水和物を加熱冷却し、過冷却の状態にする。一粒の結晶を加えると凝固し出す。この時、発熱する。
実験④濃硫酸の溶解熱。試験管の水に濃硫酸を加えると、水温が２０℃から９０℃まで上昇する。発熱だからミクロで何と何が出会ったのかと問う。なお、既に水和について学んでいる。
実験⑤（演示）濃硫酸と氷 注）３１００ｍｌのビーカーにザラメ状の氷を入れ、濃硫酸を約１０ｍｌ加える。次の予想に対して挙手させ、その後実験で確認する。
【予想】最初０℃であったものが、加えると０℃より
１．あがる（１４名） ２．変わらない（８名） ３．下がる（０名）
この結果と実験②をもとに、単純な吸熱でないことに気づかせる。確認の質問する中で、２つの相反する変化で反応熱がきまることを理解させる。
１０ 生徒にどう自然をみせていくのか
『学んだ知識をつなげると自然がこのように見える』という実践を今後取り組んでいきたいと考えている。雑談としては話しているけれど、教材として是非取り扱いたいと思っているものにＡｌがある。ぽい捨てのＡｌ缶についてである。
『１ｇのＡｌをうるためには、１５～２０Ｗ時の電気量を消費する。アルミニウム缶一個では３００Ｗ時（２０Ｗの蛍光燈を１５時間もつけておける量だ）の電力がいる。アルミニウムの生産は、もっとも電力の消費の多い産業の一つである注）４』
Ａｌの学習は、Ａｌを取り出すのに電力を多く使っているので、リサイクルに心がけましょうという取り扱いだけで済まされない問題をはらんでいる。
地殻の中に多く含まれている元素であり、イオン化傾向から見ても活性な金属である。この多量に存在するＡｌは活性であるがために酸素としっかり結びつき、地球誕生以来静かに、地の底に眠っていた。安定化しているＡｌの酸化物の酸素を電気というエネルギーで剥がし、眠りからＡｌを呼び覚ました。軽くて強度があり、活性な割には酸化皮膜を作ることで安定な金属で、われわれの生活はこのＡｌの出現で大変便利になっている。
人類が近代科学の手法の結果として確立した電気分解で多量のエネルギーを使いやっとＡｌを眠りから覚ました。この眠り続けている間に、生物は進化し続け、人類の誕生まで進んでいて、生物は体内にＡｌを取り込む機会がなかった。
金属の酸化物は塩基、非金属の酸化物は酸という物質の分類は大変有効で、自然がよく見えてくる。地球の水の循環は次の通りです。空から酸性の雨が降り注いでも大地は塩基なので中和され、生成した塩（ミネラル）は地下水に含まれる。地下水は川を作り、最終的にイオンの溜まり場である海に注ぐ。
工場が出現する以前、大気の非金属酸化物といえば二酸化炭素である。二酸化炭素を含んだ雨は、石灰岩（塩基）の山に大きな穴（鍾乳洞）をあけた。これは、自然の「縫い目のない織物」のなかで行われていた。
地殻はケイ素と酸素が結合し、この中に金属イオンを取り込み、無機高分子として安定化している。ケイ素と酸素だけならば地殻も酸となるけれど、金属と酸素の化合物が含まれるので塩基になる。粘土はＡｌの酸化物である。長い間、二酸化炭素の雨はこの粘土を中和できず、Ａｌは自然界に流出できないでいた。Ａｌは前述の通り、地の底に眠り続けているわけである。
Ａｌを取り出すということについては、二重三重にこの地球に負荷をかけている構図を示す必要がある。大きな電力を得るために硫黄を含んだ重油が燃やされ、多量の硫黄の酸化物が増えつづけている。また、内燃機関の宿命として多量の窒素酸化物も排出される。大気に酸性雨の原因となる非金属性酸化物が蓄積し続ける。
この酸性雨によって、土壌に固定されていたＡｌはイオンとして溶け出した。二酸化炭素には見られなかったことである。これまで生物体内に取り込まれなかったＡｌは毒物でしかない。この流出したＡｌはやがて飲料水に含まれる、我々の健康を脅かすことにつながる。流失したＡｌによって、自然という「縫い目のない織物」が綻びている。
『魚は、水中のアルミニウムが０．２ｐｐｍ位になると死ぬようです。鰓をやられるようです。』『ドイツのシュバルツバルトという美しい森がありますが、そこではだいたい５～１０ｐｐｍで森が枯れはじめるという結果が出ています。注）５』
現在はどうなっているのか調べなければならないけれど、Ａｌのイオンは電荷が大きい。上水道で不純物を凝析させるとき、Ａｌはイオンとして使われている。酸性雨によって溶け出すことを問題にしてきたけれど、飲料水の問題もあり、二重構造である。
岩手には鉄卵や鉄野菜というお土産が、盛岡駅で売られている。現代人の鉄不足解消というキャッチフレーズである。調理に使われる鍋のほとんどがＡｌである。この中に鉄卵や鉄野菜と電解質の塩や醤油が入る。立派な電池が形成され、Ａｌが溶け出す。
我々は好むと好まざると関わらず否応無しにＡｌをせっせっと蓄積し続けている。以上の構図は化学の学習で十分に見えてくる。さらに、Ａｌの話は続く。アルツハイマーの問題である。これで、Ａｃｉｄ ｒａｉｎ・Ａｌ・アルツハイマーの『３Ａ』が出揃った。脳にＡｌが入ることによって引き起こされる。
知識というものがつながり始めると自然がよく見えてくる。
１１ 実験の取り組み
実験⑥ 水素の発生量
化学実験室に現在では旧型となったNEC PC－98（MS－DOS）がある。水素の発生量の実験にLot
us123の表計算ソフトを活用している。
実験は，Zn＋2HCl--ZnC12＋H2 の反応で，Znを0．7～1．2gの範囲で各班に、できるだけの違う質量の亜鉛を配布する。亜鉛を溶かすのに十分な量の6mol／1のHClと亜鉛が反応し，何mlの水素が発生するのか計算させる。下図はMS－DOSのLotus123の画面のコピーである。各班で計算を終えたら，各班の所定の欄（実験値）に入力させる。
下図の計算値の欄にV＝nRT／Pの計算式が埋め込まれている。生徒たちの計算した値は予想実験値として扱い、実験値の欄に入力させる。計算が正しければ，パソコンの計算値の欄に値が表示され、計算が正しかったことが確認できる。表示されなければ，計算のやり直しをさせる。各班とも必死になって計算をする。計算ができなければ生徒たちは実験を始められないので、実験後状態方程式の計算がわかったと話してくれる。実験（水素の発生量）は盛口襄著『高校化学教育一その視点と実践』（新生出版）を参考にしたものである。実験の目的は、次のとおりである。化学入門期において、実験による発生量を計算で予想し、予想した通り実験の結果が得られる。大学の研究室と違って、中学校や高校の実験における精度は、取り扱う実験器具と実験にかける時間の制約から考えると、かなりラフなものである。そのような中で、定量の実験を行うことにかなりの無理がある。そこで、精度を思い切り下げて、定量を行うと生徒たちに実験の充実感を与えることができる。
計算で求めた発生量に相当する水の体積ををメスシリンダーで量り取る。その水を集気ビンに入れ、輪ゴムを使い印をつける。この輪ゴムのところまでが、水上置換によって捕集される水素の予想体積である。輪ゴムまでの予想体積は、かなりのラフであり、さらに水蒸気圧が無視されている。それにもか
この計算と実験を通して、気体の状態方程式が実験の結果を予測できる有効な式であることを生徒は理解してくれたと思う。また，この表計算の活用は，この表をプリントアウトすれば実験結果の保存にもなる。まさに，一石二鳥である。
（安全性への配慮）生物の同僚が、イースト菌の発酵実験の延長として、電気パンの実験の予備実験を科学部の生徒と行っていた。私のところに来て、極板にアルミホイルを使ってみたらアルミが溶けたのでどうしたらよいかということであった。実験書にアルミホイルが書かれていた。普通はステンレスを使いますよとアドバイスをした。アドバイスはしたものの本当にステンレスでよいのだろうかという疑問が出てきた。
授業の中で飲食を伴う実験は、個人でアルミ缶のジュースやカップ麺を食べるのと違う。化学物質の取り扱いに注意がはらわれている背景を考えると、飲食を伴う実験は避けるべきではないかと思う。錆びないというセールスポイントで使っているステンレス、その成分にクロムやニッケルが使われている。このようなものを電極として使うことに疑問を持つ。
同様な例として、ビスフェノールＡがコーティングに使われている缶での綿菓子作り。そして、製鉄用高炉からの二酸化炭素によって作られたかもしれないドライアイスを使ったアイスクリーム作りがある。
１２ ２０世紀の理科年表の取り組み
受験指導で教科書より踏み出せないでいる現状を少しでも改善したいと常々思っている。長期の休みに自然科学の読み物を読ませ、視野をより広げてやりたいということで、昨年より『２０世紀理科年表』注）６を、夏休みの理科の課題として、１年生全員（５クラス 男子１１３名 女子８９名 計２０２名）に取り組ませている。高校での理科を履修後、鳥瞰図的に『２０世紀理科年表』を与えるのが理想である。読みこなすには不十分な部分はあるものの、課題は次の通りである。
① 年表を例に従って作成する。また、年表を作成した感想も書きなさい。
② 読んだ中で、興味を持った事柄を5項目選んで、その選んだ理由を詳しく書きなさい。
その際、最初に何年の何についてと明記しなさい。
③ この理科年表を読んでの全体的な感想を書きなさい。
②について。今回報告するのは４クラス分（男子９０名 女子７２名 計１６２名）の集計である。上位２０項目と回答の無かった項目を表にまとめた。今回の集計で生徒たちの興味を考える時、高校１年の夏休みという時期的なことを考慮すると、中学３年生の興味の分野にオーバーラップするものと考えたい。
生徒たちが興味を示した上位２０項目について取り上げてみたい。
敏感に社会現象が反映したのがタイタニック号と森永ヒ素ミルク事件である。次年度は減少するものと思われる。タイタニック号がどうして理科年表に関係するのという疑問を持つ者がいた。著者がこの海難事故をどうして取り上げたのか読みとっていない。当時、 船の速度を上げるため、安全性を無視していた。このことは常に技術につきまとっている大きな問題でもある。
・ タイタニックという社会現象の為、１位にならなかったが、ヒロシマ・ナカガサキについて、多くの生徒が興味を示した。原子力エネルギーの平和利用の限界である『チェルノブイリ原発事故』にも関心を示した。
・ 身近に起こる災害、公害には興味を示している。『沈黙の春』から続く『地球の温暖化』、ダイオキシンの『セベソ、死の夏』および『環境ホルモン』、現在の地球環境問題を多くの生徒が取り上げている。
・ 『ライト兄弟の飛行機』に多くの生徒が回答していた。考えられることは小さい頃からこの話題に接していたことがあげられる。現在科学技術についての進歩が問われている。そういう中で、科学技術が未知に対して挑戦してきたロマンとして『人類、月に降り立つ』『地球は青かった』を取り上げている。『ライト兄弟の飛行機』もこれと同じ範疇かもしれない。
・ ブドウ状球菌の培養後、捨てようとする中で発見した『偶然の発見－ペニシリン』。最近の話題では、クローンの細胞を活性化するために初め栄養を与えたが思うように結果が出てこなかった。成功しないものとあきらめ、細胞が餓死状態の中で偶然活性化した話と話が重なる。『ペニシリン』、『石油ショック』などの日常生活に関係する項目ばかりでなく、現代科学の理論的な支柱である『アインシュタインの三大論文』や『宇宙は膨張している』に関心を示している。
・ 臓器移植に伴う脳死の問題が話題になっている。その線上に由来する生命とは何かが問われる『試験管ベービー』を取り上げている。
次に、興味を示さなかった回答数０の項目をみたい。
日本の公害を考える時、必ずふれなくてはならない『田中正造、天皇直訴』について多くの生徒が知らないでいる。高校の物理や化学を習い始めた時期ということで、興味を示さなかったのはこれらの科目に関係する分野がほとんどであった。物質は波である、量子力学の誕生、ウランの核分裂、力の統一理論、トップクォーク、などの物理分野。元素の崩壊、分子は実在する、アンモニアの合成、ビニル化反応、フロンティア電子論などの化学分野である。
この傾向は、回答数１から３についても言える。その中に回答数１の『学生たちの反乱』、『ライトライブリフッド賞』があった。前者に対し、何でこれが科学なのかということがわからなかったので、取り上げたという生徒もいた。学問のあり方を問い、行動に移した『学生たちの反乱』は、現在、大きな曲がり角にたたされている科学文明の研究のあり方に対する予兆でもあった。そういう点で生徒にはわからない項目だと思う。岩手で教鞭を取っている者として、宮沢賢治の生き方に共感し、『ライトライブリフッド賞』を受賞した高木仁三郎氏について機会をとらえて紹介していきたいと思った。
生徒の感想から ●初め聞いたとき、「えっ！めんどくさい、いやだなぁー」とかいろいろ思いました。それに中学校の時、理科が得意じゃなくて、高校になってからも得意ってわけじゃないから、できるか不安でした。みんなに『20世紀理科年表』をやったか聞くとみんな「やった。」と言うので、私も早くやらないと、と思い、やりました。最初は、「理科はどうも苦手だ」、「わけがわからない記号を覚えなくちゃならないし」などいろいろ思いながらやりました。読んでいくと、いろいろなことについて書いてありました。初めの方はどれにあてはまるかわからなかったりして、１つに何分も時間をかけてなかなか進みませんでした。だけど、やっているうちにだんだんなれてきて、いろいろなことに興味を持ち、面白くなってきました。それに、どれにあてはまるかもすぐにわかるようになりました。読んでいくことで、いろいろ勉強になったし、何年にこういう事件がありどのようだったかというところまでくわしくわかりました。『20世紀理科年表』をまとめ、読む前は全然知らなかったのに、読むことでいろいろ知ったから、なんか前の自分より成長した気がしました。これからは、この本でたくさんのことを勉強したから、これを活かして、今問題になっている“ダイオキシン”などの環境問題についても、地球環境を破壊し、それが人間の生命に危険をおよぼしたり、ということもあるから考えていかなければいけないと思いました。そして、現在は、技術がとても発達していて、それがどんな風に発達してきて、社会にどのような影響を与えているかを知り、そういうことも大切だと思いました。私達が21世紀になすべきことは何か考えていかなければならないと思いました。
●「理科」がこの100年の間に、とてもめまぐるしく変化が起こったということです。そして、100年たった今でも未だに分かってないことがまだまだ沢山あるのではないかとも思います。･…･･………私には一つ心配なことがあります。「理科」は今までどんどん発展してきました。これからもすると思います。私が心配なのは、発展しすぎて後戻りが出来なくなることもあるのではないか、ということです。発展した「理科」が良い方向へ向かっていってほしいと思います。
前述の生徒たちの興味が示しているとおり、物理・化学分野を読みこなすことは確かに難しかったようだ。しかし、この２０世紀の科学技術が圧縮されたこの本を読み、それらを１つずつ解きほぐすことを通し、急速な科学技術の発展が及ぼした自然や環境への影響を学び始めたようだ。年表を項目ごとに作成させ、個々の発明・発見を繋げる作業を行ったのはよかったようだ。この作業を通して、現代の生活が科学技術の恩恵を受けていることと，環境を破壊していることが表裏一体である土台の上に成り立っている事が明確化した。さらに、多くの生徒は、これまでの科学技術の歴史を通して２１世紀のあるべき姿を、彼らなりに考え始めたようだ。
新学習指導要領で『理科基礎』が設置され、初めて科学史が取り入られる。この科学史に何を題材に取り入れようとしているのか。この題材が大切なところである。この『２０世紀理科年表』の科学史には、今学んでいる理科が、どのようにわれわれの生活と関わっているか、ある程度イメージできたことが、生徒に大変好評であった。『理科基礎』の科学史が単なる通史にならなければよいがと今から懸念している。
注）１ エアーフレッシュは簡易真空装置。
注）２ Ｃ・Ｖ・Ｂｏｙｓ著『シャボン玉の科学』（１９８０年槇書店発行）にじつに興味深い実験が紹介さ
れている。大小のシャボン玉を通じたら、それぞれのシャボン玉はどう変化するのか。
注）３ 木村 優 化学と教育 ４６ １８４ （１９９８）
注）４ 高木仁三郎 元素の小辞典 岩波ジュニア新書 （１９８２）
注）５ 山口 幸夫 現代文明を考える たんぽぽ舎 （１９９４）
注）６ 山口 幸夫 新版２０世紀理科年表 岩波ジュニア新書 （１９９８）
実験① 真空調理器（エアーフレッシュ）注）１を使って 
実験結果 
1年生の化学で特に「この世には原子はない。あるのは分子かイオンである。」ということを強調する。多くの物質がイオンの形で存在し、決して特殊なものでないことを植え付けたいということで、毎年繰り返している。簡単な電導装置で電球を灯らせ、水溶液中のイオンの存在を確認する。
