第14回・小学校の電気・水溶液・てこの学習は中学理科でどう発展する？物理・化学の基礎を解説

「小学校の理科は得意だったのに、中学校の理科は難しいと聞く」

「電気や水溶液など、小学校で習った内容をもう一度勉強した方がいいの？」

「中学入学前に、理科のどこを復習しておけばよいかわからない」

このような疑問を持つ保護者の方もいらっしゃるのではないでしょうか。

「小学6年生の今からでも間に合う！中学入学までに身につけたい5教科の基礎」第14回は、理科編の第2回です。

前回は、小学校の理科で学んだ内容が、中学校の学習につながっていることを紹介しました。

今回は、その中でも電気や力、物の溶け方などの物理・化学分野に注目します。

中学校では、新しい用語や計算問題が増えます。しかし、いきなり難しいことを学ぶわけではありません。

小学校で観察したり、実験したりした内容を土台にして、仕組みや法則を詳しく学んでいきます。

それぞれのつながりを見ていきましょう。

【① 電気の学習：豆電球の回路から電流・電圧・抵抗へ】

小学校では何を学ぶ？

小学校では、乾電池や豆電球、モーターなどを使って、電気の通り道や働きを調べます。

例えば、乾電池を直列につないだ場合と並列につないだ場合で、モーターの回り方などがどう変わるのかを実験します。

また、電気を通す物と通さない物を調べたり、電気をためて利用したりする学習もあります。

ここで大切なのは、電気が流れるためには、回路がつながっている必要があるという基本的な理解です。

中学校ではどう発展する？

中学校では、電気の流れを数値で表す「電流」、電流を流そうとする働きに関係する「電圧」、電流の流れにくさを表す「抵抗」について学びます。

そして、電流・電圧・抵抗の関係を、オームの法則で表します。

電圧（V）＝ 抵抗（Ω）× 電流（A）

例えば、抵抗が10Ωの部分に0.3Aの電流が流れている場合、その部分に加わる電圧は、

10 × 0.3 ＝ 3V

となります。

このように、中学校では小学校で観察した電気の働きを、数値や法則を使って考えるようになります。

今のうちに復習したいこと

まずは、直列つなぎと並列つなぎの違いを、図で説明できるか確認しましょう。

また、豆電球が光らない回路を見て、どこがつながっていないのかを考える練習もおすすめです。

中学校の計算を先取りする前に、回路の仕組みを正しく理解しておくことが大切です。

【② てこの学習：重さと距離の関係から力のつり合いへ】

小学校では何を学ぶ？

小学6年生では、てこの働きについて学びます。

例えば、重い物を持ち上げるとき、支点から力を加える場所までの距離が変わると、必要な力も変わります。

また、てこが水平につり合う条件を調べます。

ここで重要なのは、力の大きさだけでなく、支点からの距離も関係しているということです。

例えば、てこの左右におもりをつるす場合、つり合いは次のように考えられます。

左側のおもりの重さ × 支点からの距離

＝

右側のおもりの重さ × 支点からの距離

例えば、

左側：20gのおもりを支点から15cmの位置につるす

右側：30gのおもりを支点から何cmの位置につるすとつり合うか

という問題なら、

20 × 15 ＝ 30 × □

300 ＝ 30 × □

□ ＝ 10

したがって、右側は支点から10cmの位置につるすとつり合います。

中学校ではどう発展する？

中学校では、力の大きさや向き、力の合成・分解、力のつり合いなどを学びます。

力は、大きさだけでなく、向きや作用する位置にも注目して考えます。

ただし、小学校のてこの計算が、そのまま中学校の力の計算になるわけではありません。

てこで学んだ「力の大きさや働く位置によって結果が変わる」という考え方が、力の働きを理解する土台になります。

なお、てこの回転の働きを「モーメント」として詳しく計算する内容は、通常の中学校理科で中心的に扱う内容ではありません。

今のうちに復習したいこと

てこについては、公式だけを暗記するのではなく、

「支点から遠い場所に力を加えると、なぜ小さい力で動かしやすくなるのか」

を、実験した様子と結びつけて考えられるようにしましょう。

また、支点・力点・作用点の位置を、図で確認しておくことも大切です。

【③ 物の溶け方：食塩の実験から溶解度・再結晶へ】

小学校では何を学ぶ？

小学校では、食塩やミョウバンなどを水に溶かし、物の溶け方を調べます。

例えば、

「水に溶かせる物の量には限りがあるのか」

「水の量を増やすと、溶ける量はどうなるのか」

「水の温度を変えると、溶ける量はどう変わるのか」

といったことを実験します。

また、食塩が水に溶けて見えなくなっても、食塩そのものがなくなったわけではないことを学びます。

中学校ではどう発展する？

中学校では、物質が水に溶ける現象をさらに詳しく学びます。

その一つが「溶解度」です。

溶解度とは、一定の温度で、水100gに最大で何gの物質が溶けるかを表したものです。

例えば、ある物質の20℃での溶解度が30gだった場合、20℃の水100gには、その物質が最大30gまで溶けることを意味します。

さらに、温度による溶解度の変化を利用して、溶けていた物質を結晶として取り出す「再結晶」についても学びます。

ここで注意したいのは、物質によって温度による溶解度の変化が異なることです。

ミョウバンなどは温度によって溶ける量が大きく変わりますが、食塩は比較的変化が小さい物質です。

そのため、どの物質でも温めれば同じようにたくさん溶けるわけではありません。

今のうちに復習したいこと

小学校で行った食塩やミョウバンの実験を思い出し、

「水の量を増やしたらどうなるか」

「温度を変えたらどうなるか」

「溶けていた物質を取り出すにはどうするか」

を説明できるようにしておきましょう。

【④ 水溶液の学習：酸性・中性・アルカリ性から化学変化へ】

小学校では何を学ぶ？

小学6年生では、水溶液の性質について学びます。

例えば、リトマス紙などを使って、水溶液を酸性・中性・アルカリ性に分類します。

また、水溶液には気体が溶けているものがあることや、金属に対する水溶液の働きについても調べます。

例えば、塩酸に鉄やアルミニウムなどを入れると、金属が溶けて気体が発生することがあります。

このような実験を通して、水溶液によって性質や働きが異なることを学びます。

中学校ではどう発展する？

中学校では、酸性・アルカリ性の性質を、イオンの考え方と結びつけて学びます。

例えば、水溶液が酸性を示すことには水素イオンが、アルカリ性を示すことには水酸化物イオンが関係しています。

また、酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を混ぜる「中和」についても学びます。

このように、小学校ではリトマス紙の色の変化などから調べた性質を、中学校では物質のつくりや変化の仕組みと結びつけて理解していきます。

今のうちに復習したいこと

まずは、リトマス紙の変化を確認しましょう。

水溶液の性質	リトマス紙の変化
酸性	青色が赤色に変わる
中性	赤色・青色とも変化しない
アルカリ性	赤色が青色に変わる

さらに、身近な水溶液の例を確認することもおすすめです。

例えば、食酢は酸性、一般的な食塩水は中性、石けん水は一般にアルカリ性を示します。

ただし、身近な製品は成分や濃度によって性質が異なる場合があります。

単に色の変化を暗記するだけでなく、何を調べるためにリトマス紙を使うのかも理解しておきましょう。

【⑤ 水の状態変化：氷・水・水蒸気から物質の粒子モデルへ】

小学校では何を学ぶ？

小学校では、水を温めたり冷やしたりすると、状態が変わることを学びます。

例えば、

氷 → 水 → 水蒸気

という変化です。

また、水が沸騰するときの温度や、氷が溶けるときの温度なども調べます。

ここで大切なのは、状態が変わっても、水という物質そのものが別の物質に変わるわけではないということです。

中学校ではどう発展する？

中学校では、水だけでなく、さまざまな物質の状態変化について学びます。

さらに、物質をつくる粒子の考え方を使って、状態変化を説明します。

例えば、氷が水になるときは、水をつくる粒子の並び方や動き方が変わります。

しかし、水が別の物質になるわけではありません。

また、物質が状態変化するときの温度の変化や、質量と体積の関係についても学びます。

ここで区別しておきたいのが、「状態変化」と「化学変化」です。

状態変化は、物質の状態が変わることです。

一方、化学変化は、もとの物質とは異なる物質ができる変化です。

この違いを理解することが、中学校の化学分野では重要になります。

今のうちに復習したいこと

水の状態変化について、次の3つを確認しましょう。

① 氷・水・水蒸気は、すべて同じ水という物質であること

② 水が沸騰するときの温度は、通常の大気圧のもとでは約100℃であること

③ 水が氷になると体積が増えること

特に、水が氷になると体積が増えるという性質は、すべての物質に共通するわけではありません。

【⑥ 中学入学前に確認しておきたい5つのポイント】

ここまで紹介した内容を整理すると、次のようになります。

分野	小学校で確認したいこと	中学校での発展
電気	回路、直列・並列つなぎ	電流・電圧・抵抗
力	てこのつり合い	力の働き・つり合い
物の溶け方	溶ける量、温度との関係	溶解度・再結晶
水溶液	酸性・中性・アルカリ性	イオン・中和
状態変化	氷・水・水蒸気の変化	粒子モデル・状態変化

すべてを一度に復習する必要はありません。

まずは、学校の教科書やノートを見ながら、実験の目的と結果を説明できるかを確認してみましょう。

答えを覚えていても、なぜそうなるのか説明できない場合は、その単元を優先して復習することをおすすめします。

【⑦ お子さんと一緒に確認してみましょう】

最後に、小学校で学んだ内容を確認してみましょう。

問題1：電気

豆電球が光るためには、回路がどのような状態になっている必要がありますか。

問題2：てこ

てこの左側に、支点から20cmの位置に30gのおもりをつるしました。

右側に60gのおもりをつるして水平につり合わせるには、支点から何cmの位置につるせばよいでしょうか。

問題3：物の溶け方

水に食塩を溶かして透明になりました。食塩はなくなったのでしょうか。

問題4：水溶液

青色リトマス紙が赤色に変わる水溶液は、酸性・中性・アルカリ性のどれですか。

問題5：状態変化

水が氷になるとき、体積は増えますか、それとも減りますか。

〈答えと解説〉

問題1

乾電池と豆電球が導線などでつながり、電気が流れる一続きの回路になっている必要があります。

問題2

10cm。

30 × 20 ＝ 60 × □

600 ＝ 60 × □

□ ＝ 10

問題3

なくなっていません。

食塩は水の中に溶けており、見えなくなっても食塩の質量はなくなりません。

問題4

酸性。

酸性の水溶液は、青色リトマス紙を赤色に変えます。

問題5

増えます。

水は氷になると体積が増える性質があります。

答え合わせの際には、正解できたかどうかだけでなく、なぜその答えになるのかを説明できるかも確認してみましょう。

【⑧ 小学校の実験を理解しておくことが、中学校の理科につながる】

中学校の物理・化学分野では、電流・電圧・抵抗、溶解度、イオンなど、新しい用語や計算が増えます。

しかし、その土台には、小学校で行った実験や観察があります。

豆電球を光らせた経験が、電流の学習につながる。

てこのつり合いを調べた経験が、力の働きを考える土台になる。

食塩やミョウバンを溶かした経験が、溶解度の学習につながる。

リトマス紙で水溶液を調べた経験が、酸性・アルカリ性の仕組みの理解につながる。

氷や水の変化を観察した経験が、物質の状態変化の理解につながる。

小学校で学んだ現象を正しく理解することが、中学校で新しい知識を学ぶための土台になります。

個別指導WAM箕面桜ヶ丘校でも、理科の指導では、単に用語や公式を覚えるのではなく、実験の目的や現象の仕組みを理解することを大切にしています。

次回は、生物・地学分野です。植物や人体、天気、地層、天体など、小学校の学習が中学校でどのように発展するのかを紹介します。