アルコールランプが理科の授業から消える?!(漆畑 文哉)

はじめまして、科学コミュニケーターの漆畑文哉(うるしばた ふみや)です。

突然ですが、これはなんでしょう。

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写真提供:ケニス株式会社

そう!アルコールランプです!!

簡単すぎました?未来館のブログを読んでいる方ならばアルコールランプはご存知ですよね。

もし知らなかったとしても、恥ずかしくはありません。タイトルの通り、今、アルコールランプは日本の理科授業から姿を消しつつあるのですから。

なぜアルコールランプが学校の授業で使われなくなってきたのでしょう? この記事では以下の3つについて掘り下げてみます。

  1. アルコールランプの代わりは?
  2. アルコールランプはなぜ姿を消しつつあるのか?
  3. アルコールランプは必要?

アルコールランプの代わりは?

現在の理科の授業で火を扱う実験が本格的に登場するのは小学校4年から。水を温めたり冷やしたりして固体・液体・気体といった「状態変化」や「燃焼」を学びます。これらの実験にはアルコールランプがよく使われてきました。

しかし最近では、別のものに代わろうとしています。

それは、なんとガスコンロ!

ボンベは家庭用カセットコンロのものと同じですが、コンロ本体は家庭用とは少し違います。理科実験用は一回り小さく、網台が付いています。ボンベが熱くなったら自動で火を消す機能がついていたり、正しくセットしないと火をつけるつまみを回せなかったりと、至れり尽くせりな安全設計です。

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写真提供:ケニス株式会社

実験用の加熱器具といえばガスバーナーもありますが、ガスバーナーはアルコールランプ以上に扱いが難しいので、そもそも小学校ではガスバーナーをあまり使いません。

それに比べ、ガスコンロは家庭にもあるような物ですし、火力もあるので水を沸騰させるならアルコールランプやガスバーナーよりも圧倒的に速い。実験の時短効果もあるのです。


アルコールランプはなぜ姿を消しつつあるのか?

ですが、安全装置があるとはいえ「火力が強いならガスコンロのほうが危なくない?」とは思いませんか?

実は理科授業での安全性は「火の強さ」よりも「火のつき方」のほうが問題なのです。そして、アルコールランプが姿を消しつつある理由もここにあります。

具体的には次の3つ理由を挙げることができます。

  1. 火をつけるのが難しい。
  2. 爆発するかもしれない。
  3. 引火するかもしれない(しかも気づきにくい)。

1. 火をつけるのが難しい。

アルコールランプはマッチで火をつけます。ところが、このマッチが子どもには難しいのです。全国の子どもを対象に行った調査によれば、小学4年生の約6割はマッチで火をつけられないと回答しています(5年生では2割以下。国立青少年教育振興機構, 2015)。別の調査では、小学生の子どもを持つ首都圏に住む保護者の約7割は子どもにマッチを使わせたことがないというデータもあります(象印, 2015)。多くの子どもにとって、理科の授業がマッチと初めて出会う場所のようです。それどころか、自宅がオール電化で調理もIHクッキングヒーターを使っている家庭の子どもであれば、火を自分でつけること自体が特別な体験になります。

しかし、授業の目的は火をつけることではありません。その火で温めたときの物の変化を観察することです。ほかのことに注意が向くのは、学習にとって不都合にはたらくこともあります。

2. 爆発するかもしれない。

何とか火をつけても、まだ油断はできません。あまり知られていませんが、アルコールランプには爆発の危険性があるのです。これは、アルコールの性質から来ています。

アルコールといえば消毒液や酒にも入っていますが、あちらはエタノール。対して、ランプの燃料はメタノールです。別物ですが、名前だけでなく性質も似ています。例えば消毒用エタノールを手にかけると、すーっとひんやりして、しかもすぐ乾きます。これはエタノールには液体から気体へ変わりやすい(気化しやすい)性質があるからで、そこはメタノールも同じです。

気体になったアルコールは、空気中の酸素と混ざると、よく燃えます。これを利用したのがアルコールランプです。

ですが、中のメタノールが少なくなっていると、気体のメタノールがランプ本体に溜まってしまいます。そこに空気が入り込むと、火をつけたときにランプの中で爆発が起きる危険性があります。アルコールランプはガラス製なので、傷やひびがあれば破裂する恐れがあるのです。そうならないように、アルコールの残量チェックやガラスの状態チェックが欠かせないのですが、これが先生方の負担になっているのです。


3. 引火するかもしれない(しかも気づきにくい)。

そして最も注意すべきなのは、火が他のものに移る「引火」。アルコールランプは小さいので、ひじが軽くぶつかっただけでも倒れてしまいます。万一、爆発しようものなら飛んできたガラスで怪我をするだけでは済まず、火のついたメタノールでヤケドをしてしまうかもしれません。

さらに厄介なことに、メタノールの炎は中が赤色ではなく薄青色です。光の具合によっては、メタノールの炎は見えにくく、引火にすぐに気づかないこともあるのです。

このように、アルコールランプの危険な点は並べるといろいろ出てきます。事実、小学校の理科授業で起こった重大事故は加熱操作を伴う実験中に多く発生しています(春日・森本, 2015)。爆発や引火の危険はガスコンロでもゼロではないのですが、安全装置や倒れにくさ、そして火のつけやすさなどの点からアルコールランプに代わって理科実験用ガスコンロが教科書に採用され、普及し始めたのです。


アルコールランプは必要?

この記事を読んだ方の中には「アルコールランプが使えなくて、今の子どもは大丈夫なの?」と思った方もいるでしょう。

アルコールランプは必要でしょうか、それとも不必要でしょうか。

正直に言うと、私は必要ないと思っています。子どもの安全が第一ですし、アルコールランプが使えなくても、他にもっと便利な加熱器具があります。それに、アルコールランプを使うスキルよりも、「状態変化」や「燃焼」のような科学知識を自由自在に活用する能力のほうが、応用も利きますし、活躍する場面も多そうです。その証拠に、先ほどのアルコールランプの爆発や引火の話は、小学生が学ぶ「状態変化」や「燃焼」の知識で説明できます。

けれど、体験を伴って初めて知識は使えるようになるものとも考えられます。また、アルコールランプを使う機会が減れば、マッチを使う機会も減ってしまい、災害が起きたとき困ることも考えられます。

これは意外と深い問題なのかもしれません。

読者のみなさんは、どう思いますか? 
もしよろしければ、ぜひコメントであなたの意見をお聞かせください。

【参考文献】
大日本教育研究室編(2010)『新学習指導要領対応小学校理科観察・実験セーフティーマニュアル』改訂版, 大日本図書, p.74.
引間和彦(2011)「アルコールランプの使い方」加藤尚裕・引間和彦編『安全な小学校理科実験:基本操作ハンドブック』東洋館出版社, pp.60-61.
春日光・森本弘一(2016)「過去30年間の小学校理科実験事故の傾向に関する研究」『理科教育学研究』57(1), pp.11-18.
象印(2015)「イマドキ小学生の生活体験調査」https://www.zojirushi.co.jp/topics/shougakusei.html (最終アクセス: 2017.09.15).



Author
執筆: 漆畑 文哉(日本科学未来館 科学コミュニケーター)
「どうしたら科学(理科)をもっと深く理解し、未来をもっとよくできるだろうか?」というテーマをいつも考えています。 大学院修了後、その問題を小・中・高等学校の理科教員として実践してきました。 科学技術と社会のあり方について多くの方と対話を通じて深く理解し、より良い未来を一緒に考えていきたいと思い、2017年より未来館へ。

本記事は「日本科学未来館 科学コミュニケーターブログ」から提供を受けております。
著作権は提供各社に帰属します。


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