小学生のための中学受験塾。日能研

「ガリレオ温度計を取り上げた理由」

　「ガリレオ温度計」は理科室の棚に置いてあります。生徒の目に触れる場所にあり、ガラスの浮き球がカラフルで目を引きます。これが温度計だと言うと、「どのような原理ですか？」と聞いてくる生徒もいて、説明することがあります。

このように、ふだんの生徒とのやりとりから、小学生が浮力についてどのようにとらえているのか試してみたいと思ったこと、また、オリジナリティーのある問題を出題したいと思い、ガリレオ温度計を取り上げました。

ガリレオ温度計は一度見たら印象に残ると思いますが、実際に見たことがある受験生は少なかったかもしれません。実物を見たことがあり、興味をもって原理を考えたことがあるのが理想ですが、見たことがなくても、もっている知識を使って正解にたどりついてほしいと思いました。あとで実物のガリレオ温度計を見たときに、「そういう原理なんだ」と思ってくれればいいですね。

「浮力の原理を本当に理解しているか」

単純な問題は解けるけれど、原理まで理解しているか改めて聞かれると、曖昧ではないでしょうか。この問題では、「浮力とは、物体が押しのけた液体の重さに等しい大きさの力である」ということがわかっていること、なおかつ、初めて見るような問題でも、与えられた情報ともっている知識を使って対応できること、さらに自分の考えを表現できる力が求められます。

そうなると、正解のハードルはかなり高くなります。正答率は10～20％を予想していましたが、約2％でした。第3回入試の問題としては、難しかったかもしれません。

「ポイントは、温度と密度と浮力の関連づけ」

この問題のポイントは、「温度」と「密度」と「浮力」の関係がわかっていることです。ガラス球が浮き沈みすることから浮力が関係していることはわかっても、なぜ浮いたり沈んだりするのかまで説明できなかったようです。正解は、「温度が高くなると、液体が膨張して密度が小さくなり、ガラス球にはたらく浮力が小さくなるから」ですが、「液体が膨張して密度が小さくなる」ところまで書けていれば部分点をあげました。ここまで考えられていた受験生はいましたが、密度と浮力の関係までは説明できていませんでした。

解答の自由度が高いので、自分で論理をつなげなくてはなりません。密度と浮力、それぞれについてはわかっていても、両者をつなげて考えるところがとくに難しかったかもしれません。 また、ガリレオ温度計を見たことがない受験生にとっては、温度の変化で浮いたり沈んだりする様子がイメージしにくかったかもしれません。理科では初めて見るもの、目に見えないことであっても、そこで何が起こっているかイメージできる力が求められます。