日能研がこの問題を選んだ理由

子どもたちが、身の回りの現象や自分の経験したことを理科的な視点から考えることができるかどうかを見ることができる問題です。
この問題で使われている2つの素材、食塩も水も人間が生きるためには欠くことのできないものです。また、図1のような「もやもや」した流れが観察されることの説明には、密度と屈折率の2つの理科的な視点が必要となります。

この問題に解答できた子どもは、問題の題材や自分が日常生活の中で経験したことを科学的な視点で考えることができ、それを筋道立てて説明することができる子どもであるといえます。このような理由から、日能研ではこの問題を□○シリーズに選ぶことに致しました。

日能研による解答と解説

[解答]

とけた食塩水はまわりの水より密度が高い（同体積当たりの重さが重い）ので、ビーカーの底に移動していく。このとき、水ととけた食塩水では密度がちがうため、光が屈折し（光の屈折率がちがうため）「もやもや」して見える。

[解説]

食塩水をこおらせた場合、はじめにこおるのは水で、こおっていない食塩水の部分の濃度がだんだんこくなっていきます。図1のように水中に食塩水で作った氷をつるすと、氷がとけはじめます。このとき、食塩水の密度は水の密度よりも高くなっているために食塩水はビーカーの底に移動します。また、食塩水と水とでは光の屈折率がちがうため、食塩水でできた氷がとけたところは「もやもや」が観察されます。経験をもとに、なぜそのようになるのかという点を説明できるかどうかがポイントです。