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PHIの指導実況ブログ 子どもの疑問

降水量は何でmmで表すの?家でもできる簡単な実験で算数の原理が学べる

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降水量はなんでmmで表すの?

「雨の降水量ってなんでmmであらわすんですか?」

大型の台風もあり,梅雨もあり,雨が降った時期に天気予報を見れば,降水量がイヤでも目に飛び込んできます。子ども達もそれを見ているのですが,降水量がわからない。そんな子ども達との授業の一コマです。

「降った雨の量をイメージしやすいからでしょ。」
「ml?」
「なら単位はmlじゃない?」
「そっか。じゃあミリメートル?」
「なんで量なのにミリメートルなの?」

子ども達がこんなやり取りをしていたので,「コップに水を溜めたら1mmになるからだよ」と言ったら,即答で

「嘘だ!」

と言われてしまったので,「なら試してみろ」と言って,実験させてみました。

降水量は1時間で溜まる雨の高さ

一応降水量の計測では1m×1mの大きさにどれだけ溜まるか,というようなことが書かれていますが,実は大きさなんてどうでもいいのです。そのため,コップは何でもいい,と言いたいところですが,メスシリンダーのように真っすぐ降りているものを用意して下さい。上が開いていたり,すぼんでいるようなコップではうまく測れません。大きさは何でも構いません。これも子どもに言った所,

「口が大きなものを使ったら,雨が沢山入るんだから同じになるわけないじゃん!」

と言われてしまったので,開口部からストンと真っすぐ降りている容器をいくつか用意しました。実際これはわかっていない子が多いのです。開口部の面積が大きくなるという事は,確かに集める雨の量が増えますが,底面積も増えるため,結局高さは同じなのです。PHIの子も最初は同じになるわけがないと言っていましたが,言ってすぐに,「あ,そうか。」と理解していました。一応試して見るといってやっていましたが(笑)

考え方としてはこんな感じです。

底面積1の容器に体積1の雨が降る
 ⇒降水量(高さ)は1÷1=1

底面積3の容器に降る体積は,底面積1の容器3個分だから,体積は3
 ⇒降水量(高さ)はは3÷3=1

結局高さは同じになるのです。

実際の降水量の計算はどうやってるの?

実際にはメスシリンダーの容器に入れて水の高さをはかるというようなことはやっていません。容器を用意して漏斗のようなもので水を集め,ししおどしの様にある程度水がたまると回転して水を排出する容器に水を入れていきます。この容器の大きさが,0.5mm分溜まると回転するようになっているので,1回回転すれば0.5mm,2回回転すれば1.0mmの雨が降った,というように計測しています。

雪はどうやって計算するの?

「雪を降水量にするにはどうやって計測すればいいと思う?」

こう子どもに聞くだけで,大抵答えは返ってきます。

「溶かして水にする!」

正解です。溶かして水にすれば降水量として計測できます。このちょっと考えるところが思考力につながるのです。何でもかんでも教えなくても,子ども達は最低限のことがわかっていれば自分で答えを導けます。ちなみに雪のままはかるときは「降雪量」となります。

実験してみた結果

手元にあるもので簡易的に行った実験ですが,まぁそれなりに予想と大体同じ結果が出せました。そしてこの実験を通して,

  • 降水量は容器の断面積とは関係なく一定
  • 雨の降る量は場所に関わらずほぼ一定(近距離限定)
  • メスシリンダーの使い方,目盛りの読み方
  • 天気予報は割と正確
  • 1mmの雨は結構多い

実験というと堅苦しく物を用意しなければならないといった雰囲気がありますが,子どもの興味と感心さえ満たせれば十分実験として成功します。今回も降水量の実験を通して,関連する別の子とも学んでいます。堅苦しく考えずに,気軽に色々と試してみて下さい。雑な実験による失敗も,成功へのプロセスの1つになります。

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