ある日、4歳の娘が「科学ってなんだろう？ なぜ空は青いのか？ なぜ夕焼けはオレンジ色なの？ なぜシャボン玉は丸いのか？” と答えました。
「科学は、これらのWhyに対する答えを見つけるのを助けてくれるのよ！」
娘の質問は、ニューヨークタイムズのベストセラー絵本「Rosie Revere, Engineer」と「Iggy Peck, Architect」を書いた作者による新しい本「Ada Twist, Scientist* 」を受け取った時に、ちょうど良いタイミングで出てきたのです。
私の4歳の子供はまだ字が読めませんが、この本のことを話すと興味を示しました。
彼女と同じように、科学者のエイダはいつも好奇心が強く、何に対しても理由を知りたがります。
科学的な実験をするのが好きで、失敗を恐れません。
また、たくさんの質問をして、答えを探します。
エイダ・ツイストの精神を表現するのに、自分たちで科学実験をして、探求し、発見し、学ぶより良い方法があるでしょうか。
石鹸で動くボート
数週間前、胡椒、水、液体石鹸を使った実験を行いました。
私たちは、液体石鹸がボートに同じようなことをして、水面を移動させることができるのではないかと考えました。
今日は、水の重要な性質について学ぶために、石鹸で動くボートをつくります。
材料
- はさみ
- 透明塩ビ板または発砲スチロール（私は透明塩ビのギフトボックスを使用）
- （任意）色紙と棒
- 液体食器洗い洗剤
道具
- 広い容器またはトレイ
- スポイトまたはストロー
- 大人の監督
使い方
- プラスチックまたは発泡スチロールを船の形にカットします。
- ボートの端に、小さな切り込みを入れます。
- （オプション）棒と三角形の紙でボートを飾ります。 遊び心で発泡スチロールの形も入れてみました。
- 容器やトレイに薄く水を張り、ボートを水の中に入れます。
- スポイトやストローを使って、ボートの端の切り欠きに液体石鹸を一滴垂らして、ボートが前進するのを見てください！
- ボートは水に浮く
- 容器は水に浮き、ボートが前進する。
探検
なぜボートが動くのか、仮説はありますか？
ボートが止まった後、同じ水のプールでもう数回実験を繰り返し、どうなるかを見てみましょう。
自分の仮説を証明または反証できましたか？
なぜ
ボートが軽量（装飾があまりない）であれば、切り欠きに石鹸を1滴入れたときに浮いて早く進むはずです。
石鹸が水の表面張力を変化させるのでボートは動くのです。
水の分子（水の小さな小さな断片）は互いにくっつく傾向がある（凝集性）。
水面では、水の分子は空気よりも他の水の分子に引き寄せられ、表面張力が発生する。
この実験では、この表面張力によって「ボート」を水に浮かべることができます。
水は表面張力が高いので、表面で分子同士が非常に強く引っ張り合っていることになります。
石けんは界面活性剤で、水の分子に引き合う別のもの（石けん分子）を与えて、水の表面張力を破壊します。
石けんを一滴、切り欠きに入れると、その小さな領域の水の表面張力が小さくなります。
水面の残りの部分の表面張力が高いため、表面張力が低い部分から水が引き離され、ボートが引きずられます。
この実験を何度か繰り返すと、さらに石鹸を加えてもボートが動かなくなります。
その頃には水槽全体の表面張力が切れているのです。
ボートの前と後ろの表面張力の差がなくなると、水は引っ張られなくなり、ボートは動かなくなります。
書籍「Ada Twist, Scientist」
子供向けの素晴らしい絵本「Ada Twist, Scientist」があります。 エイダは新進の科学者で、なぜと問いかけ、仮説を提案し、失敗を乗り越え、答えを探そうとします。 Ada Twist, Scientistは2016年9月6日に発売されます。
その他の実験
その他のAda Twist, Scientist実験はhttp://www.abramsbooks.com/adatwist/.
でご覧ください。