マイクラ科学実験室：原子から化学反応まで、楽しく理解！

今日は、マインクラフトの科学実験機能についての記事です。中学３年生の子に理科を教えた時の実体験をもとにしています。

中学2年生の理科では原子と分子について学び、3年生ではイオンについて学びます。でも、電子や陽子、中性子といった言葉を聞いても、なんだかピンとこないことがあるかもしれません。そんな時におすすめなのが、マインクラフトの科学実験機能なんです！
大人の僕もとても楽しく勉強できました。

科学実験はマイクラの教育版、統合版、Switch版で利用可能です。この記事は教育版を使って解説します。

元素構成器で遊んでみよう

まず、元素構成器を使ってみましょう。周期表は高校生で習う項目ですが、中学生の段階で知っておいても全然問題ありません。
手元に周期表を置いて、電子、陽子、中性子の数を入力するだけで、様々な元素を作ることができます。
適当な数字を入力しても生成されないので、周期表をよく読み解いて値を入力する必要があります。金もプラチナも作り放題！！

驚くべきことに、たった三種類の物質(陽子 p、電子 e、中性子 n）で、この世のすべての元素を作れるんです。
これは本当なんですよ！この体験は、原子の概念を理解するのにとても役立ちます。
イオンはマインクラフトでは直接表現できませんが、生成した原子から電子を増やしたり減らしたりすることで、イオンのイメージを掴むことができるでしょう。

中性子の数は質量 - 電子の数で求める事ができます。例えば、金 (Au)の質量は197.0なので、原子番号（陽子の数）79を引いた118が中性子の数ですね。
ここでは教育出版さんの周期表を紹介します。

化合物作成器で化学反応を体感

次に、化合物生成器を使って、作った原子を化学反応させて新しい物質を作ってみましょう。例えば、水素を2個、酸素を1個組み合わせると水ができたり、ナトリウムと塩素で塩ができたりします。化学式を見ながら、身近な化学物質を作ってみると理解がぐっと深まるはずです。
身近な化学物質はこちら：Hinomaru-note (https://sciencenote.jp/chemical-formula/)

分子:

• 水素 (H₂)
• 酸素 (O₂)
• 二酸化炭素 (CO₂)
• 窒素 (N₂)

化合物:

• アンモニア (NH₄)
• 塩酸/塩化水素 (HCl)
• 硫酸 (H₂SO₄)

塩類:

• 塩化ナトリウム (NaCl)
• 水酸化ナトリウム (NaOH)
• 水酸化カルシウム (Ca(OH)₂)
• 水酸化バリウム (Ba(OH)₂)
• 炭酸水素ナトリウム (NaHCO₃)
• 炭酸ナトリウム (Na₂CO₃)

金属:

• 銅 (Cu)
• 酸化銅 (CuO)
• 硫化銅 (CuS)
• 塩化銅 (CuCl₂)
• マグネシウム (Mg)
• 酸化マグネシウム (MgO)
• 銀 (Ag)
• 酸化銀 (Ag₂O)
• 鉄 (Fe)
• 硫化鉄 (FeS)
• 亜鉛 (Zn)

最後は、定番の「ゴム風船」を作ってみましょう。ラテックスを生成して風船を作り、モブをスポーンさせて大空に打ち上げれば、単元終了です！
こちらの記事を参考に、楽しんでみてください。
https://programommy.com/minecraft-fusen/

物質還元器

この装置は化学物作成器と反対の機能を持ちます。
塩を上部のスロットに入れると、NaとClに分解されましたね。

おまけ：AIで化学をもっと楽しもう

おまけとして、知らない元素や化学物質があった時は、AIに教えてもらうのもおすすめです。無料でGPT-4が使えるCopilotや、Claude3のOpus（有料）を活用してみてください。

「アルゴンとはどのような物質ですか。小学生にもわかるように教えてください」といった質問をすれば、わかりやすく教えてくれます。
「水溶液」「電解質」「還元」という単語を解説してもらうのも良いですね。
調べているうちに脱線するかもしれませんが、それもまた良し。AIによる知識の探求はネットサーフィンの脱線とは異なり、注意が関係ないところに引き付けられません。広告もでませんので、どんどんAIを活用しましょう。
興味のある時に興味のあることを学ぶのが、最良の学習方法だと思います。

まとめ

科学の世界は驚きと発見に満ちています。ぜひ、マインクラフトを活用して、理科の面白さを体感してみてください。
そして、疑問に思ったことは何でも、AIや先生、友達に聞いてみましょう。
理科の学習が、みなさんにとって楽しく、有意義なものになることを心から願っています！