理科実験教室で、息子の成績をちょい上にしたい！（後編）

中学受験対応の理科実験教室にお父さん参戦中。

小4の息子の将来を考え、ひそかに「中学受験」を夢見る我が一家。

中学受験といえば理科の実験学習が欠かせないのに、小学校や塾ではテキストをなぞる机上の授業が中心で実験を行う機会が減っている――という。

そんな現実を案じて、中学受験のための理科実験教室として森亮之先生が起ち上げたのが『アルファ実験教室』。

難関中学の合格者を多数輩出しているこの教室で学べば、理科嫌いの息子もきっと……と思っていたところ、急遽、小学生向けの理科実験の教室に参加させてもらえることになった。
その後編なのである。

次に行なったのは、高い音と低い音で「音の振動」を比べる実験。ミニサイズの鉄琴が用意された。なんだかカワイイなあ。

「鉄琴の高い音と低い音をオシロスコープ（前編参照）で読み取ると、音の波がそれぞれどうなるか考えてみてください」と森先生。

思案する子供たち。予想をホワイトボードに書いて発表し、いざ実験で検証する。

私もバチを片手に鉄琴の高音、低音の鍵盤を叩き、マイクで音をひろってオシロスコープに表れる音の波の違いを見てみた。

結果、オシロスコープの波の“高さ”は変わらなかったが、高い音は“波の数が多く”、低い音は“波の数が少ない“ことが分かった。
「高い音は空気の振動数が多く、低い音は振動数が少ないということですね」（森先生）

ほほう。そういうことか！！

「さまざまな音をオシロスコープで読み取り、波の違いを見てみましょう」（森先生）

今度は小さなギター、トライアングル、ハーモニカなど、いろんな楽器が次々と渡された。

実際に音を鳴らし、測定してみる。
「ぼろーん」
「ちーん」
「ぷー」
など、音をたてながらオシロスコープの波形を比べるわけだ。

さまざまな音の波の形をノートに記して眺めてみると、ゆるやかな波のものもあれば激しい波のものもあった。
「音色が変わると、音の波の形が変わります。トライアングルに見られるような激しい波は、それだけ振動数が多いことになります」と説明する森先生。

実験に引き込まれた子供たちは納得してうなずく。
私も仕事を忘れて引き込まれてしまった。

次から次に楽器を触らせ、鳴らし、測定する――。確かに学校の授業じゃここまでやらせてもらえないかもしれない。あきらかにワクワクするし、情動にひびく。

音とはどのように伝導し、どんな性質を持っているのか。楽器をいじりながらの“楽しみ”を提供されると、より深く科学に興味を持てるし、また記憶に染み入るわけだ。

しかし、実験のクライマックスはこの後に待っていた――。

「じゃあ、空気がない時、音はどう伝わるのでしょうか？これを実験しましょう」

森先生が話す間、助手の方が各自の机にフラスコやアルコールランプを並べていった。

栓がされたフラスコにはゴム管のついたガラス管が通され、中に針金でつながれた鈴がぶら下がっている。フラスコ内には少量の水が入っている状態だ。

そう。理科の教科書に出てくる「真空鈴（しんくうれい）」の実験である。

「鈴が入ったフラスコのゴム管をピンチコックで止め、フラスコを振って音を聞いてみてください」と森先生。

子供たちと一緒に振ってみると……。チリンチリンと鈴の音が聞こえた！

「中に空気があるので、鈴の音は聞こえますね。では、空気がなかったらどうなるか？
フラスコ内の空気を押し出してみましょう」

ピンチコックを外し、フラスコの底を2分間熱して水を沸騰させてみる。沸騰させることで水蒸気によって中の空気が押し出される、というわけだ。

それにしてもなぜだろう？

2分後、再びゴム管をピンチコックで止め、フラスコを振ってみる。すると、水蒸気がたまったフラスコ内からわずかに鈴の音が聞こえた。

あれ？中の空気が押し出されて、真空になったのではないの？

と思ったのだが、フラスコを温めたことによって気化した水＝水蒸気が残っているので本当の真空にはなっていないため、チリチリっと小さくなるのである。

「では、熱したフラスコを水に入れて冷やしてください」

なるほど。冷やすことでフラスコ内の水蒸気が水に戻り、“真空状態”に近くなっていくわけだな。これも頭でも理解できるのだけど、実際にやると違う。

中が真空状態になったフラスコは耳元で振っても、音が聞こえないのだ。さっきまでチリチリいってたのに、いわない。気持ち悪いというか、なんというか、驚きの初体験である。

驚きは、さらにこのあとにもあった。

先生の指示に従い、真空鈴となったフラスコを逆さまにしてゴム管の先を水中に入れる。

そしてピンチコックを外すと……

「わーわー！」という子供たちの声が響く。
子供たちもびっくりだが、アラフォーな私もビックリである。

こうしてフラスコ内に水がたまり、次にその状態でフラスコを振ってみる。

あ、また鈴の音が聞こえた。

「これらの実験から、空気･水蒸気･水･ガラスは音を伝えますが、真空状態では音は伝わらないということがわかります」

楽しい、そして勉強になる。いや、勉強って楽しいものなんだよな、ということに改めて気付かされた――。

そして実験終了後。

この日行なった「音の性質」の実験について、中学受験用の入試チャレンジ問題が出された。「今日やったことだから簡単、簡単…」と思って私もテストに挑戦したが……。

楽しかったせいか、長いと思っていた120分の授業はあっとういう間に過ぎた。

テストの時間もあっという間に過ぎて、ほとんど答えられなかった。
いずれにしても、この120分の間に私の理科嫌いは完全に払拭された気がする。なんなら理系の道へ。科学者の道を目指せばよかった、とすら思えた。

「それは良かった。実際、うちに通ったことをきっかけに将来科学者になりたいという夢を持つ生徒もいます。また、中学生になったら理系の部活に入りたいと希望する生徒も。生物部とか地学部とか、普通ならそんなマニアックな部はまず選ばないのに（笑）。どちらにせよ、理科を好きになってくれた証なのでうれしいですね」（森先生）

ところで気になるお値段だが、入会金8,000円、授業料は小4～6年生の2単元（月2回）のケースで月額10,500円。一般の塾に通えば月額4～5万円は下らないことを考えると、相当にリーズナブルと言えるかもしれない。

あとがき

というわけで、ワクワクして楽しさ満点だった理科実験教室。
中学受験という名目なので小学生向けだが、大人向けの理科教室実験があってもいいかもしれない。別にアルコールランプをいじったせいじゃないが、お酒を飲みながら理科実験ができる「理科実験BAR」なんてあったら入り浸る自信がある。
「このあと、シメに真空鈴、やっておきますか？」みたいな。
誰かやりませんか？　そんな実験的なお店。

※文／百瀬康司、企画構成／カデナクリエイト、編集／イー・ローン