SPARK!

アクティビティリスト

所要時間

45 分 〜

カテゴリー

  • 科学 - Science -
  • 芸術 - Arts -

身につくスキル

  • 創造力
  • 巧緻性
  • 星への興味

難易度

自分だけの星空を作ろう
自分だけの星空を作ろう

このアクティビティでは、子どもたちが宇宙の不思議さや星の多様性について学び、自分だけの「星空」を創造します。星の色、大きさ、配置の違いをイメージしながら、望遠鏡を作成します。望遠鏡をのぞくと、暗闇に自分がデザインした宇宙が広がり、科学的な理解と創造的表現を同時に楽しむことができるでしょう。
この活動を通じて、天文学や光の特性についての興味を育むとともに、創造の楽しさを体験します。

  1. 本や図鑑から、冬は星がたくさん見ることができることを話します
  2. 地球の周りにたくさんの星があること、星の大きさの違い、星の色の違いについて、どんな星があるか話し合います
  3. ”自分だけの星空をつくって、のぞいてみよう”と、自分だけの望遠鏡を作ることを促します
  4. 画用紙を横向きに置き、二つ折りにします
  5. 折り線の両端から中央に向かって中心を約3〜4cm残すぐらいまで、切り込みをいれます
  6. どちらかの半分を使って円筒を作り、マスキングテープでとめます
  7. 円筒を横長画用紙に乗せるように置き、外周を描きます
  8. 描いた外周の外側の2cmあたりに線を描き、その線を切ります
  9. すだれのように切り込みをいれ、折り曲げます(注意:外周の線まで!切りすぎないようにします)
  10. 蓋のように被せて、手でおさえながらのぞきこんでみます(真っ暗なことを体験します)
  11. 次に、平面になるように全て開いて置きます
  12. 穴を開ける位置を決めたら、画用紙の下に発砲スチロールもしくはダンボールを敷いて、一つずつ穴を開けます
  13. 蓋となる円形と、蓋に近い側の半分を中心に自由に穴を開けます
  14. 穴が開けられたら、先ほどのように円筒を作り蓋部分も隙間の内容に抑えて、マスキングテープでとめ、のぞきこみます
  15. のぞいてみたらどんな星空が見えるか、友達と見せ合い話し合います
注意事項

●鋭利なものやハサミの取り扱いには注意しましょう (ケガをしやすいので、できるだけがびょうは避けてください)

準備物
  • 黒画用紙(動画ではB4サイズで実施)
  • 穴を開けるもの (つまようじ、竹串、(がびょう))
  • 画用紙の下に敷くもの( 発泡スチロールもしくダンボール、ハガキサイズあればOK)
  • セロハンテープ
  • マスキングテープ
  • マッキーなどのマジック(顔料マーカーでもOK)
  • ハサミ
  • キラキラペン(あれば)
  • 円筒を回しながら、のぞきこむ
  • 円柱形が持ちやすくのぞきこむと世界を広く見える点でおすすめですが、四角柱でやってみる
  • 星に色をつけてみる
  • <穴を開けるポイント>①穴を開けるときに、どんな星座を作りたいか鉛筆などで下書きする
  • ②穴が大きければ大きいほど、外からの光がたくさん入り、のぞきこんだときに明るくなります。つまようじを出来るだけ深く差し込むと穴は大きくなります
  • ③穴を開ける位置は、円形と円筒の蓋側にします。のぞきこんだ時に、光が反射して動かしてみるとうつった光も動いてキレイです
  • <星に色をつけるポイント>①穴を開けた面の側から穴をふさぐようにセロハンテープを貼ります(円筒の内側にセロハンテープがきます)
  • ②光らせたい色を想像しながら、セロハンテープの上をマジックで塗ります
  • ③塗り終えたら、改めて望遠鏡のような円筒形を作りのぞきます
子どもに投げかける質問
  • 星座にはどんな星座があるかな?
  • 自分の星座を作るとしたらどんな形にする?
  • どうしてその色にしたの?
  • みる方向を変えてみよう。光が動いて見えるね。
子どもの予測される行動・質問
  • つまようじで、指をさしてしまう
  • 「この星の形、何かに似てない?」と身近なものと結びつけて考える

画用紙に穴を開けた部分から光が漏れることで、画用紙に空けたランダムな配置が星座のように見えます。このプロセスを通して、どんな星座があるか興味を持つきっかけになるでしょう。「こんな星座があったらいいな」という思いを巡らせるのも楽しいでしょう。
また、穴から入ってきた光は、ツヤのある黒い画用紙を使った場合、手前の黒の紙に光の点としてうつって見えます。見る方向を変えると、光の点も動くのがおもしろいです。

セロハンテープに色を塗った部分を通して光が透過する際、色が分散して広がり、暗い部屋で星のような光を見ることができます。これは光が透明な素材を通る時に見られる屈折や拡散の性質によるものです。

星の色は、その表面温度によって変化します。青白くかがやく星は最も高温で10000℃以上とも言われています。比較的低温と言われている赤い星ですがそれでも表面温度は3000℃程度あります。
そして、星の色の違いは、その星の表面温度に由来しています。熱くなったガスがその温度に応じた色のになるからです。このアクティビティでは、マジックでセロハンテープに色付けすることで、星の色の多様性を表現します。

実際に社会で使用されているもの

プラネタリウムでは、星座や星の配置を再現する技術が使用されています。この技術は、暗闇で光を活用して宇宙の世界を体感する点で、今回の活動と共通しています。プラネタリウムのような体験型の学びを連想させることで、科学や天文学への関心が高まる可能性があります。
また、星や宇宙のモチーフは、建築デザイン、ファッション、インテリアなどで幅広く活用されています。この活動は、子どもたちは美的センスやデザインへの興味を育むきっかけを得られるかもしれません。
さらに、最も身近な例として、セロハンテープのカラーフィルターのような仕組みは、ステージ照明やカメラのフィルターで広く使用されています。これらは、異なる色の光を通すことで特定の雰囲気や効果を作り出す技術であり、今回の活動を通じて子どもたちはその基本的な原理を体験的に学ぶことができます。

【監修協力:昭和女子大学人間社会学部初等教育学科教授  白數哲久氏】

アクティビティリスト

所要時間

45 分 〜

カテゴリー

  • 科学 - Science -
  • 芸術 - Arts -

身につくスキル

  • デザイン
  • 創造力
  • 巧緻性
  • 模倣する力
  • 観察力

難易度

葉っぱの色を紙にうつしてみよう
葉っぱの色を紙にうつしてみよう

このアクティビティでは、葉っぱを使って色や形を紙に写し出しながら、自然に触れながら楽しむことができます。葉っぱをこすって模様を写し出すと、自然の不思議や美しさに気づくことができます。そのあとで、写し取った模様を使って、自由に絵や作品を作る時間があります。
この活動を通して、植物の特徴や色がどのようにできているかを知るきっかけになったり、想像力を広げたりすることができます。自然と親しみながら、自分らしい表現を楽しむ体験になるでしょう。

  1. 葉っぱは大きさや色だけでなく、硬さも違うことを本などで説明します
  2. 葉っぱを探しにいきます。好きな葉っぱを2〜3種類選びます
  3. 机の上に、白い紙、その上に葉っぱ、その上にさらし布の順番に重ねます
  4. スプーンの持ち手の下の方をもち、紙を回しがら、スプーンの丸い部分を机にこすりつけるように動かします
  5. どのように色が紙にうつしだされているか、観察します
  6. うつしだされた葉の形や模様を、子どもたちの自由な発想でさらに創作を深めます
  7. 最後に、お互いにどんな形に見えるか、どんな形を作ったのか見せ合い話し合います
注意事項

●植物の色が浸透しやすい素材の机の場合は、ビニールや新聞紙などを敷いてください

準備物
  • 植物(葉っぱ、花びら、例:ハナミズキ、マンサクの色素の濃い葉っぱ) →身近にある葉っぱや花びらで実践してみてください!
  • さらし布 (小さめでOK)
  • ステンレスのスプーン(小さめでOK)
  • ペンや色鉛筆、クレヨンなど
  • ハサミ
  • ビニール手袋(アレルギーを防ぐために必要であれば準備)
  • 園や近隣の公園などで、硬さや色、大きさの違うさまざまな葉を探して実験してみる
  • お城・魚・人などのテーマを決めて創作してみる
  • <葉っぱを選ぶポイント> ●硬めの葉より、柔らかめの葉が実験しやすいです。葉に水分があるものが良いです ●柔らかいものでもうまくいくものとそうでないものがあります。色々と試してください(柔らかすぎると、布にひっついてしまいます)
  • オススメの葉・・・バラ科・ツツジ科の葉、カタバミの葉、ペンタスの花、(桜の葉)
  • オススメではない葉・・・落ち葉、ツバキの葉
子どもに投げかける質問
  • スプーンでこすったとき、どんな模様が出てきた?
  • 写し取った模様は何かに似ているかな?
  • 他の葉っぱや花で試してみたら、どんな模様ができると思う?
  • どの葉っぱを選んだの?どうしてそれを選んだの?
子どもの予測される行動・質問
  • スプーンで強くこすりすぎて、紙や布が破れてしまう
  • 「なんで葉っぱの色が紙に移るの?」と仕組みに興味を持つ
  • 「もっとたくさんの色を写しだそう!」と創作の幅を広げたがる

葉っぱの中にはクロロフィル(緑色の色素)やアントシアニン(赤や紫の色素)といった色素が含まれています。

スプーンで圧力をかけると、葉の表皮などの組織がつぶれて色素がしみ出して紙に移ります。
また、葉っぱの形や模様は、葉脈の配置によるものです。このアクティビティでは、植物が自然に持つ模様や色の特性を学ぶことができます。

実際に社会で使用されているもの

自然の持つ色や形は、さまざまな分野で活用されています。
例えば、植物染料を使った草木染めは、植物から色素を抽出して布や紙を染める技術で、ファッションやアートの分野で広く利用されています。この伝統技術は、自然由来の色合いを大切にしながら、現代でも持続可能なデザインの一環として注目されています。
また、植物標本は、葉や花の形や構造を保存して研究や教育に役立てる手法で、科学や博物館の展示でも重要な役割を果たしています。こうした標本から、自然の細部を学び取ることができます。
グラフィックデザインの分野でも、自然の形や模様はポスターやロゴなどのデザインに取り入れられ、視覚的な魅力を高める要素として使われています。
この活動を通じて、自然の模様や色彩の美しさに触れ、それが社会でどのように生かされているのかを知る機会になるでしょう。

【監修協力:昭和女子大学人間社会学部初等教育学科教授  白數哲久氏】

アクティビティリスト

所要時間

45 分 〜

カテゴリー

  • 数学 - Mathematics -
  • 科学 - Science -
  • 芸術 - Arts -

身につくスキル

  • 創造性
  • 図形と対称性の理解
  • 巧緻性
  • 観察力

難易度

雪の結晶をつくって学ぼう
雪の結晶をつくって学ぼう

雪の結晶は、自然界の最も繊細で興味深い創造物のひとつです。しかし、ほとんどの雪の結晶は、六角形になっていることをご存知でしたか?

今回は、子どもたちがおりがみを使って雪の結晶をつくりながら、自然界の形の不思議や科学を深めるきっかけになります。おりがみを六角形に折り、切り込みを入れてオリジナルの雪の結晶を作る中で、数学的な形の特性や、雪の結晶が自然界でどのように形成されるのかを学べるアクティビティです。雪の結晶に隠された魅力的な科学についてまとめましょう。
出来上がった作品を見せ合うことで、創造力や表現力を育む楽しい時間を過ごします。

  1. 本や図鑑から冬、雪の説明をします
  2. 雪の結晶が六角形であることを図鑑などから説明します (四角形、六角形などの数学的・図形の話をします)
  3. おりがみから六角形を作ります
  4. 裏返したおりがみをまず二つ折りにして三角形を作り、続けてもう一度二つ折りにしますが、2cm程度のみ折り目をつけます
  5. その折り目に合うように、半分に折って折り目をつけていた型紙の折り目を重ねます
  6. 頂点と辺がずれないように合わせて、型紙の辺に沿って線を描きます
  7. 描いた線に沿って三つ折りにします
  8. 最後に、はみ出ている部分を切り落とし、開くと六角形の完成です
  9. 四角形から六角形ができていることを確認し、再度折り畳み、自由に切り込みを入れます
  10. できあがった結晶のデザインをみんなで発表し合います
  11. <折り紙での型紙の作り方>
  12. 1:二つ折りにして、もう一度二つ折りにし、開きます。 2:折り目を中心に3.8cm の箇所に印をつけます。 3:印から、中心線に向かって7.6cm の箇所に向かって線を引きます。(両側) 4:三辺がそれぞれ7.6cmの正三角形ができます。切り抜いたら型紙2枚の完成です。
注意事項

●ハサミの使用には注意してください●できれば、型紙は硬めの紙に印刷して準備しておくと子どもたちが使いやすいです    

準備物
  • おりがみ
  • 他のおりがみやフラワーペーパーなど
  • ハサミ
  • 結晶の写真集(推奨品:『ゆきのけっしょう』) 
  • 定規
  • 鉛筆、ボールペンなど
  • 六角形の型紙・ワークシート (正三角形の型紙)
  • ある線はまっすぐに、ある線は曲線に切ってみる
  • 小さくして画用紙などに貼り、オリジナルのクリスマスカードを作ってみる
  • 壁や窓に飾ってみる
  • 六角形の結晶の構造の違いを観察してみる。そこから絵を描いてみる
  • カットの回数を減らしたら(または増やしたら)、模様がどう変わるか見てみる(折り目の輪の方は切らず、バラバラの方に切り込みを入れる)
  • 紙の大きさや素材を変えたり、組み合わせみる
子どもに投げかける質問
  • (雪の結晶を観察すると、)どんな形が見えるかな?
  • みんなが作った雪の結晶、形がちょっとずつ違うね。どうして違うんだろう?
  • 雪の結晶はどんな形をしているかな?
  • 雪の結晶の形を他にどこかで見たことあるかな
  • 作った模様は、どんなふうに切り込んだの?
  • 本の結晶の写真と見比べて見よう!
子どもの予測される行動・質問

雪の結晶が六角形をしているのは、自然界の美しい規則性と水分子の特性によるものです。水分子は特定の温度や湿度の条件下で凍るとき、分子が最も安定する形で並びます。この過程で、六角形の対称性を持つ結晶構造が形成されます。また、雪の結晶が一つとして同じ形にならない理由は、成長する際の温度や湿度のわずかな違いが影響を与えるためです。そのため、それぞれ異なる模様が生まれ、「自然が描く芸術」とも言われています。

例えば、ミツバチの巣も六角形の構造をしており、空間を無駄なく埋める形として知られています。こうした自然の形には効率や安定性が隠されているのです。このような科学の視点で自然を観察すると、身近な世界がもっと面白く感じられるでしょう。

おりがみを使った六角形作りでは、数学的な形(正多角形)の特徴を学ぶきっかけを作ります。二つ折りにしたものを三つに折ることで、六角形を作っていることを体験的に学びます。紙を折るプロセスは、空間認識力や手先の器用さを育てるだけでなく、子どもたちが「形がどのように作られるか」を体験的に学ぶ貴重な機会となるでしょう。

自由に切り込みを入れて模様を作る工程は、雪の結晶が自然界で一つとして同じ形がないことを感じさせます。「自分だけのデザイン」を考えながら切ることで、創造性や問題解決能力を楽しく伸ばせます。

実際に社会で使用されているもの

六角形構造は、ハニカム構造として建築や工学で多く使われています。橋やビルの設計などで強度と軽さを両立するための仕組みとして応用されています。
ハニカム構造は、ミツバチの巣に見られる六角形の形を取り入れた設計で、橋やビルなどの建築物に使われています。この形状は強度が高く軽量で、効率的に空間を活用できる特長があります。たとえば、飛行機の内部構造や車の一部にも採用され、強さと軽さのバランスを保つ役割を果たしています。

また、雪の結晶をモチーフにしたデザインは、服やアクセサリー、インテリア装飾品、建築物など、さまざまな日常アイテムに使われています。自然が生み出す美しいパターンをそのまま取り入れることで、私たちの生活に芸術的な要素を加えています。

さらに、雪の結晶の研究は、気候変動の観察や天候予測に役立っています。雪の結晶が形成される過程を調べることで、地球の温度や湿度の変化を詳しく知ることができます。このような研究を通して、科学が私たちの日常生活や環境問題にどのように関わっているかを学ぶきっかけになります。子どもたちにとっては「科学は生活に関わっている」という気づきのきっかけになるのではないでしょうか。

【監修協力:昭和女子大学人間社会学部初等教育学科教授  白數哲久氏】

アクティビティリスト

所要時間

50 分 〜

カテゴリー

  • 工学 - Engineering -
  • 技術 - Technology -
  • 数学 - Mathematics -
  • 芸術 - Arts -

身につくスキル

  • 創造力
  • 問題解決力
  • 巧緻性
  • 想像力

難易度

ロボットアームを作ろう
ロボットアームを作ろう

牛乳パックやストロー、結束バンドなどの身近で手に入る素材を使って、簡単なロボットアームを組み立てるアクティビティです。アームの動きを試しながら「動きの仕組み」や「構造の工夫」を学べます。完成したロボットアームを使って物を掴んだり、移動させたりすることで、創造力や問題解決力を楽しく育むことができる活動です。

  1. 型紙を参考に、1面分に切り分けた牛乳パックに折り線を書きます
  2. 型紙を線通りに、山折り・谷折りに折ります
  3. 端っこによりすぎないように注意しながら、パンチで穴をあけます (穴が中心すぎると、動きが悪くなるため端に近い方が良いです)
  4. 下から結束バンドを通して、穴から5〜6cmあたりで結束バンドをテープでとめます
  5. 続けて、長さを調整したストローを通し、はみ出た上部分も掴みやすいようにテープでとめます (結束バンドよりもストローは3cm程度短く切っておきます)
  6. 片手でストロー部分、もう一方の手で、ストローからはみ出た結束バンドを持ち、動かしてみます
  7. アーム部分の先に、セロハンテープで折り曲げたモールを付け、ハンド部分を作ります
  8. 動かしてみて、どうしたら、よりしっかりと物を掴み持つことができるかチャレンジします
  9. どのような工夫をしたら、物を持つことができたかみんなで共有します
注意事項

●牛乳パックを1面分ずつに切っておきましょう

準備物
  • 結束バンドの代わりに、他の素材(モールや輪ゴムなど)を使って、違う動きを試してみる
  • アームの先端のハンド部分にカップやクリップなどつけてみる
  • 紙で作ったボールやおもちゃの軽いブロックを掴んで、運んでみる
  • アームの先端のハンド部分(モール)のかたちを工夫し、比較する
  • 紙コップを動かしたり、いくつ紙コップを持てるか競争する
子どもに投げかける質問
  • より重い物を持ち上げるためには、設計をどのように変更したらいいかな?
  • 結束バンドの位置を変えるとどうなるでしょう?動きにどのような変化があるかな?
  • ロボットアームはあなた自身の腕と比べてどこが同じように動き、どこが違うかな?
子どもの予測される行動・質問

このロボットアームの動きは、結束バンドやストローのようなパーツが支点や力点として機能することで実現します。結束バンドを使ってパーツを固定することで、パーツがしっかり支えられ、かつ柔軟に動かせる「関節」として作用します。また、ストローが動きをスムーズにし、摩擦を減らす役割を果たしています。この構造によって、少ない材料で物をつかむ、押すといった基本的な動作を行える仕組みを作り出しています。子どもたちは、動きの仕組みを試しながら、どのように力が伝わっているのかや、パーツ同士の組み合わせによる効果を理解できます。

実際に社会で使用されているもの

このロボットアームの基礎構造は、工場の製造ラインや医療用手術ロボット、宇宙の国際宇宙ステーションで使用されるロボットアームなどに応用されています。製造ラインのロボットは、複雑な組み立てや溶接作業に対応するため、精密に動作するアームが不可欠です。
また、医療用ロボットアームは繊細な手術を行うため、精密な動きが求められます。宇宙分野では、ロボットアームが人間の代わりに宇宙船や衛星の整備、物資の運搬などを行っています。このようなロボットアームの技術は、身の回りの多くの産業や場面で活用されており、実際のロボットと同様の基礎的な仕組みを体験することで、子どもたちは未来の技術に興味を持つきっかけになります。

ロボットアームのしくみ説明シート

【監修協力:独立研究者/地球惑星科学の事業化に従事  庄司真史氏】

アクティビティリスト

所要時間

50 分 〜

カテゴリー

  • 科学 - Science -
  • 芸術 - Arts -

身につくスキル

  • デザイン
  • 巧緻性
  • 観察力

難易度

ムクムクわき出る!紙のツリーに雪をつもらせよう
ムクムクわき出る!紙のツリーに雪をつもらせよう

紙の繊維の狭い隙間に水が入って上っていくことを「毛(細)管現象」といいます。尿素を溶かした水が蒸発すると、溶けた尿素がでてきてさらに狭い隙間ができます。この現象を繰り返して針のような細長い形の結晶を作ってみましょう。(※準備時間20分と別に、観察できるまでに一晩時間を置く必要があります)

  1. ツリー型の厚紙を 2 枚作り、組み合わせて立体にします。5cm 以上の高さにしましょう
  2. お湯 100mL と尿素 100g をよく混ぜます
  3. 2に、木工用ボンドと食器洗剤を1、2滴ずつ加えて静かに混ぜます
  4. お好みで、食紅も加えて色をつけます
  5. お皿やカップに 3 を入れ、そこにツリーを立てます。その上からキッチンペーパーをかぶせて密着させます。これを2~3日置いておきます
注意事項

●液が容器の壁を伝わって出ることがあるので、トレイを敷いて行うようにしましょう。●触ったあとは、しっかり手を洗いましょう。●こぼしたりすると汚れが落ちなくなるので、深さのあるトレイの上で実験すると良いでしょう。

準備物
  • 尿素
  • お湯
  • 木工用ボンド
  • 食器用洗剤
  • 平たい容器(お皿など)
  • キッチンペーパー
  • 厚紙
  • 食紅(お好みで)
  • ハサミ
  • 途中で違う色を追加する
  • 厚紙やキッチンペーパーの代わりに、スポンジなどでやってみる
  • 尿素以外のものでやったらどうなるのかな?
子どもに投げかける質問
  • はじめに結晶がついたのはどこかな?
  • 結晶がたくさんついたのは、どこかな?
  • 結晶の形をよく見てみよう
  • 同じ結晶の塩や砂糖とはどう違うかな?
子どもの予測される行動・質問
  • 結晶はやわらかいか触ってみる(容器の周りについている)白くて線状もの(結晶)はなに?

紙は水を吸い上げます。紙のせんいの狭いすきまに水が入って上っていくことを「毛(細)管現象」といいます。尿素が溶けた水はこの現象で上っていきます。ところが途中で水が蒸発すると溶けていた尿素が出てきて、さらにすきまは狭くなっていきます。液はこの狭くなったすきまを通って、さらに先まで行きます。これを繰り返すことで結晶は大きく広がっていきます。尿素の結晶は針のような細長い形です。この形が組み合わさることでクリスマスに飾るモミの木のような形ができるのです。

実際に社会で使用されているもの

昔の「入浜式塩田」というタイプの塩田では、毛細管現象を使って海水を砂をしみ込ませ、結晶をつくることで塩を集めていたよ。当時はこの仕組みのおかげで、海水を人がくみあげる必要がなくなったんだ。

アクティビティリスト

所要時間

20 分 〜

カテゴリー

  • 数学 - Mathematics -
  • 芸術 - Arts -

身につくスキル

  • デザイン
  • 創造力
  • 巧緻性
  • 模倣する力

難易度

魔法のかたち
魔法のかたち

小さなピースを魔法のようにいくつか組み合わせて大きな作品をつくります。あらかじめ決められた形に仕上げるためには、慎重にピースを選び、適切な場所に配置しなくてはなりません。
試行錯誤しながら、苦労してつくりあげた時には、達成感を感じることでしょう。
また、自由に形を作る場合は、ピースが限られているので、思い通りの形に近づけるために、様々な工夫をすることになります。

  1. ワークシートからピースを切り抜きます
  2. ピースのそれぞれのかたちの似ているところを話し合います
  3. 仲間わけをしながら、丸・三角・四角・おうぎ形でまとまりをつくります (三角形や半円、正方形などの形の説明をします)
  4. 見本をみながら、ピースを組み合わせて見本と同じ形を作ることに挑戦します
  5. 子どもたちの自由な発想で、お城・魚・人などのテーマを決めて創作します
  6. 最後に、お互いにどんな形に見えるか、どんな形を作ったのか見せ合い話し合います
注意事項

●ハサミの使い方に注意しましょう●ワークシートを準備しましょう

準備物
  • ワークシート
  • ハサミ
  • 動物園や幼稚園などのテーマを決めて大きな紙にみんなの作品を集めて貼る
  • 紙の上でピースを組み合わせ、その後クレヨンなどで書き足してみる
  • 絵本や図鑑などを見本に、ピースを組み合わせてつくってみる
  • ピースを増やして創作する
子どもに投げかける質問
  • 四角と三角を組み合わせると何ができるだろう?
  • ここで別の形を使ったらどうなると思う?
  • そのアイデアはどうやって思いついたの?
  • この形を作るにはどんなピースが必要かな?
子どもの予測される行動・質問

このアクティビティでは、タングラムのようなピースを使ってさまざまな形を作ることで、図形の認知能力や空間的な認知能力を高められます。ピースは異なる形をしているため、どのように組み合わせると新しい形ができるかを試行錯誤しながら学びます。
例えば、正方形のピースを別の形に変えることで、子どもたちはパーツが全体の中でどのように組みかえられるかを発見します。また、ピースを異なる位置に置くと見え方が変わることから、多面的に物を見る力も養われます。パズルは集中力を高め、形や構造のパターンを識別する練習にもなり、問題解決能力を高めることにもつながります。

実際に社会で使用されているもの

タングラムのようなパズルは、設計や建築などの分野で役立つスキルの基礎となります。例えば、建物や製品のデザインは、形の組み合わせやパターンの理解が重要です。また、ピースを動かして新しい形を作るスキルは、ロボット工学の構造設計や3Dモデリングにも応用されます。実際の職業の中で、さまざまなピースを組み合わせて一つのシステムを作り上げる作業は多く、これらの基礎的な概念は幼い頃からの創造的なパズル活動で養われると考えられています。

【監修協力:昭和女子大学人間社会学部初等教育学科教授  白數哲久氏】

アクティビティリスト

所要時間

30 分 〜

カテゴリー

  • 技術 - Technology -
  • 数学 - Mathematics -

身につくスキル

  • 創造力
  • 問題解決力
  • 基本的な物理学の理解
  • 巧緻性

難易度

糸巻きぐるまを作ろう
糸巻きぐるまを作ろう

紙コップと輪ゴムを使って、手軽に動くおもちゃを作り、子どもたちが楽しみながら「力の伝わり方」や「動力」について学べるアクティビティです。昔ながらの糸巻き車の仕組みをアレンジしたこのアクティビティでは、楽しみながら物理の基礎を体験できます。
車を動かす楽しさを味わえるだけでなく、「なぜ動くのか」を一緒に考えてみることで、探究心も育てることができます。

  1. 輪ゴムとワイヤーを繋げ、次に、ワイヤーをビーズの穴から通します
  2. 輪ゴムの中央あたりでビーズを止めておきます
  3. ビーズが輪ゴムから抜け落ちないように、輪ゴムを止める棒を通し固定します
  4. つまようじなどで、コップの底に穴を開けます
  5. コップの底から中に向かって、ワイヤー・輪ゴムの順に通し、そのまま輪ゴムを引っ張ります
  6. コップの口の高さで輪ゴムを止める棒が固定できるように、輪ゴムを引っ張りながら止める棒を通し、ワイヤーを抜き取ります
  7. コップの底側の輪ゴムを止める棒を巻きつけて、好きなところで止め、手を離すと動き出します
注意事項

● 輪ゴムを強く引っ張る際は、手を離すと飛んでしまうので注意してください●小さな部品の誤飲や、鋭利なものを使用する際は注意してください

準備物
  • 個人やチームで競争をして、違いを観察し共有する
  • コップの素材、大きさ (ドリップ用のカップなど)を変えて、速度や距離を実験してみる
  • 空洞のある素材のものに変えてみる(バケツ、植木鉢、ゴミ箱など)
  • スピードの違いを出す方法を考える、巻きの回数を増やしてみる
  • 何周回ったか、何秒回ったか予想、観察、比較する
  • 輪ゴムを二重にしてみる
  • カップに色を塗ったり、ステッカーなどで装飾する
子どもに投げかける質問
  • 輪ゴムをどれだけひねると、カップは一番長い時間走ると思う?
  • 車輪の大きさを変えると、どうなると思う?
  • カップの重さを変えると、どのように影響するかな?
  • なぜ輪ゴムの力でカップが動くのかな?話し合ってみよう
  • 自分のカップカーに名前をつけてみよう
子どもの予測される行動・質問

タイヤの直径で動きが変わるのはなぜ?
 紙コップのすぼまった形が、回転するときに直径の差を生み出します。そのため、左右の直径が異なるとカーブしやすくなり、同じだとまっすぐ進みます。
回転半径ってなに?
 直径の差が大きいと、紙コップカーはその場でぐるぐる回り、小さいと遠くまで直進します。
なぜ紙コップカーはねじった輪ゴムで動くの?
 輪ゴムをねじると、その力が紙コップを回転させます。ねじれが大きいほど長く走ります。

実際に社会で使用されているもの

このアクティビティは、基本的な機械工学の原理を紹介します。輪ゴムのエネルギーを利用する原理は、物理学の弾性力や運動エネルギーに関連しています。
シンプルな動力源の理解は、エンジニアリングやロボティクスの基本概念へと繋がります。

輪ゴムを動力にするものとして模型飛行機のプロペラが思い浮かぶと思います。プロペラを回して輪ゴムをねじります。ねじれがもとにもどるちからでプロペラが回ります。今回はゴムを止める棒で輪ゴムをねじりますが、ゴムを止める棒が回転せずに本体が回転します。その回転で地面を進みます。

【監修協力:昭和女子大学人間社会学部初等教育学科教授  白數哲久氏 】
【監修協力:山形大学理学部理学科化学分野教授  栗山恭直氏】

アクティビティリスト

所要時間

40 分 〜

カテゴリー

  • 工学 - Engineering -
  • 技術 - Technology -
  • 芸術 - Arts -

身につくスキル

  • デザイン
  • 創造性
  • 巧緻性
  • 科学的な興味
  • 観察力

難易度

たねの秘密を探ろう
たねの秘密を探ろう

このアクティビティでは、子どもたちが折り紙とクリップを使って、植物のたねがどのように飛んでいくかを体験します。たねの形や落ち方が飛行にどのように影響するかを、4種類のたね(ニワウルシ型、ラワン型、カエデ型、アルソミトラ・マクロカルパ型)を作りながら学びます。実際に模型を飛ばして観察することで、植物の自然の工夫に触れ飛行技術にもつながる知識を育てます。

    *ワークシートを準備しましょう
  1. 折り紙をくしゃくしゃに丸めたものと、綺麗なままのものを落とし、落ち方の違いを観察します
  2. 折り紙を1人1枚選び、折り、1/8のサイズを2本切り出します
  3. <1番目 ニワウルシ型> 折り紙を細長く切り、輪のように繋ぎ合わせて8の字の形になるように、中心をマスキングテープで止めます
  4. <2番目 ラワン型> 折り紙を細長く切り、少しずらしてV字のように折り、折り目をマスキングテープで止めます
  5. <3番目 カエデ型> 型紙を切り抜き、カエデのたねの見本を参考に少し折り込みテープで貼ります
  6. <4番目 アルソミトラ・マクロカルパ型(ハネフクベ型)> 折り紙の四隅の先端を1箇所折り、クリップを二個留めます
  7. 3本の指ではさむように持ち、紙飛行機を飛ばす様に押し出すのではなくて、力を加えず斜め下に自然に落とします
  8. 地面すれすれを滑空させられるとマクロカルパ(ハネフクベ型)のように飛ばすことができます
  9. たねの模型を作成する度に落とし、それぞれの落ち方の違いを観察し話し合います
注意事項

●広い場所で飛ばす向きを統一し、実施しましょう

準備物
  • 折り紙
  • クリップ
  • マスキングテープ
  • ハサミ
  • ワークシート(型紙やサイズ違い作成用)
  • (*たねや植物に関する絵本や図鑑などがあればご使用ください)
  • 折り方を変えてみる
  • おもりの位置や数を変えてみる
  • 投げ方を変えてみる(高く上に投げてみたり、力をできるだけ入れずに落としてみたり、横から風を当ててみましょう)
  • 紙の大きさや紙の厚さ、形を変えてみる(サイズ違いの参考に、ワークシートを活用する)
  • たねの飛んだ距離を測ってみる
  • クリップをおもりとして使用する。クリップがある時とない時の違いを観察し、共有する
  • たねの見本を見て、おもりをつける位置や折り目の箇所を観察してみる
子どもに投げかける質問
  • (たねを飛ばす前に、子どもたちに予測させる)このたねはどうやって落ちると思う?
  • どうしてこのたねはくるくる回るんだと思う?
  • もっと回るようになるには、どんな形にしたらいいかな?どうしたらいいかな?
  • (異なる形のたねを比較させる)どのたねが一番遠くまで飛ぶと思う?
  • たねの形を面白くしてみよう。どんな風に飛ぶだろう?
子どもの予測される行動・質問
  • 回転するたねを見て驚きつつも、自分なりの工夫を加える
  • オリジナルの形を作り、たねを飛ばしてみる
  • たねの形やデザインを工夫し、オリジナルのたねを作る

たねが回ったり、ゆっくり落ちたりするのは、形や重さのバランスが影響しているためです。たねは空気をうまく利用して、遠くまで運ばれるように進化しています。
例えば、カエデのたねはプロペラのように回転しながら落ち、風に乗って遠くまで飛びます。また、アルソミトラ・マクロカルパ型のたねは、紙飛行機のように滑空し、ゆっくりと地面に降りることができます。このように、形によってたねが空気の流れをどのように受けるかが異なるため、落ち方にも違いが生まれます。

植物によってたねの形は違います。風を受けて、遠くまでたねを飛ばすことで、たねをより遠くまで散らばすことができれば、広い範囲で子孫を増やすことができるためです。

実際に社会で使用されているもの

このアクティビティは、自然界で見られる技術と現代の工学・テクノロジーを結びつける重要な学びを提供します。
例えば、回転する植物のたねの羽根は飛行機やヘリコプター、風力発電のプロペラデザインに影響を与えています。
軽くて薄いのに壊れない強度としなやかさがある羽根の構造には目を見張るものがあります。このように、自然界での現象がテクノロジーや工業に大きな影響を与えているわけですが、アクティビティを通じて子どもたちは、自然から学び、それを現代社会で活かす技術(バイオミメティクス)に触れることができます。

【監修協力:昭和女子大学人間社会学部初等教育学科教授  白數哲久氏】

アクティビティリスト

所要時間

40 分 〜

カテゴリー

  • 工学 - Engineering -
  • 技術 - Technology -
  • 芸術 - Arts -

身につくスキル

  • デザイン
  • 創造性
  • 問題解決力
  • 巧緻性

難易度

Happy Halloween   光るパンプキンをつくろう
Happy Halloween 光るパンプキンをつくろう

今回のアクティビティでは、身近な材料を使って「簡単な電気回路」を作り、電気のしくみを楽しく学びます。豆電球や電池ボックスを組み合わせることで、スイッチをつけたり消したりしながら、光が点灯する様子を体験します。アクティビティの中では、カラーセロハンやシールを使って透明ボックスをハロウィン風に飾り付け、オリジナルのランプを作ります。豆電球が点灯する仕組みを実際に観察し、手作りのスイッチで光を操る楽しさを体感することができます。

  1. 透明のボックスに選んだカラーセロハンやシールで飾り付けをします(マジックでイラストを描きます)
  2. 豆電球ソケットに豆電球をセットします(回し入れる際に、割れないように注意が必要です)
  3. 電池ボックスに電池を二本セットします(+と-の向きに注意が必要です)
  4. 画用紙を半分で折り曲げ、両端にアルミホイルを貼り付けます
  5. それぞれの赤色の導線をつなぎ合わせます(指先に力が必要です、ご注意ください)
  6. アルミホイルを貼った画用紙の片側に、電池ボックスの片方の導線と豆電球ソケットの片方の導線を貼り付けます
  7. 暗くした部屋の中で、画用紙に貼り付けたアルミホイルをくっつけたり離したりすることで、スイッチの役割となり、豆電球が光ったり消えたりします
注意事項

●導線の先が硬くて尖っています。ご注意ください。●電球をセットするのは、必要に応じて先生が行った方が良いかもしれません。

準備物
  • 豆電球
  • 豆電球ソケット(リード線付き)
  • 電池ボックス(リード線付き)
  • 乾電池(1人あたり 単三×2本)
  • 透明ボックス
  • カラーセロハン
  • シール(ハロウィンシールなどあれば)
  • 画用紙
  • アルミホイル
  • のり・ハサミ
  • テープ類
  • カラーペン
  • ワークシート
  • 電池の向きを変えたら、豆電球はどうなるか
  • カラーセロハンを重ねて色の変化を予測し、観察する
  • 電球の光を壁に当てるなど、向きを工夫してみる
  • 大きなダンボールの中や部屋の中の暗い角などで、光らせてみる(角に映し出される映像や色を楽しもう
  • 友達と透明ボックスをいろんな向きでつなぎ合わせて、光らせてみる
子どもに投げかける質問
  • スイッチを入れたらランプが光るのはなぜかな?
  • 色のセロハンを組み合わせたり、友達とボックスを繋げると、ランプの光はどう見えるかな?
  • お家の中で電球が光っているのをほかにどこで見たことがあるかな?
  • どうしてアルミホイルには電気が流れるのに紙には流れないの?
子どもの予測される行動・質問
  • 導線の先で指の怪我をしてしまう
  • 感電はしないの?
  • 電池を何個も繋げたらどうなるかな?
  • 電池の向きを変えたらどうなるかな?

このアクティビティは、電気回路の基本的な仕組みを学ぶものです。電気回路とは、電気が流れるためのつながった道(回路)です。電池から出た電気が、導線を通って豆電球に届き、光を発生させます。このように、回路が閉じることで電気が流れ、豆電球が光ります。スイッチは回路をつなげたり、切ったりする役割を果たし、電気の流れを制御します。電気が流れるのは、回路がつながっている(閉じている)時だけです。回路がつながると、電池から豆電球まで電気が流れ、電球が光ります。画用紙に貼り付けたアルミホイルがスイッチの役割を果たしており、ホイルをくっつけると回路がつながり、電気が流れます。逆にホイルを離すと回路が途切れてしまうので、電気は流れなくなり、豆電球も消えます。こうして、スイッチを操作するようにして電球のオン・オフを体験できるのです。

実際に社会で使用されているもの

この原理は、私たちの日常生活で多くの場面に使われています。例えば、家庭の照明やテレビ、スマートフォン、家電製品など、どれもスイッチを入れることで回路がつながり、電気が流れて動くようになっています。交通信号や自動車のライトなど、いたるところでこの基本的な仕組みが応用されています。電気回路は、現代の社会を支える非常に重要な技術です。

【監修協力:Alpine Formula One Team Lead Mechanical Design Engineer: Tomonori Matsushita】

アクティビティリスト

所要時間

40 分 〜

カテゴリー

  • 工学 - Engineering -
  • 技術 - Technology -
  • 芸術 - Arts -

身につくスキル

  • 創造性
  • 巧緻性
  • 観察力

難易度

たねコプターを飛ばしてみよう
たねコプターを飛ばしてみよう

このアクティビティでは、子どもたちがスチレンペーパーを使って、ラワン型のたね(プロペラ状の形)を作り、飛ばして遊びます。たねが回転しながら飛んでいく様子を観察することで、自然界に存在する飛行技術に興味を持たせ、飛行機やプロペラの仕組みと関連づけることができます。子どもたちは、自分で作ったたねがどのように飛ぶかを試しながら、科学的な考え方や創造力を育むことができます。

植物がたねを飛ばす仕組みを理解しましょう。割り箸を輪ゴムテープを使って、飛ばすグッズを作ります。

  1. 輪ゴム3つをつなぎ合わせ、1本にします
  2. 割り箸をエックス[X]の形に組み合わせて、輪ゴムで結びます
  3. 少し固定できたら、セロハンテープでしっかりと固定します
  4. つなぎ合わせた1本の輪ゴムを割り箸の先に挟み、抜け落ちないようにセロハンテープで固定し、飛ばし棒の完成です
  5. スチレンペーパーを少しずらして半分に折り、両面テープでしっかりと貼り付けます
  6. 折りたたんだスチレンペーパーの上半分を指ですべらしながら、癖をつけます
  7. 真上に投げて、落ち方を観察します
  8. スチレンペーパーを、飛ばし棒の輪ゴムに引っ掛けて飛ばします
  9. *飛ばすコツ・・・スチレンパーパーの中央部分を指ではさみ、飛ばし棒の真ん中を通すように引っ張ります
注意事項

●人の顔に向かって飛ばさないように、飛ばす向きを統一させましょう ●両面テープを貼り付けたスチレンペーパーを切り、一人ずつが使用できる準備をしておきましょう

準備物
  • クリップ
  • セロハンテープ
  • ハサミ
  • スチレンペーパー(厚さ1mm,A4orB4がオススメ)
  • 両面クッションテープ
  • 輪ゴム
  • 割り箸
  • マジックなど描くもの
  • (*たねや植物に関する絵本や図鑑などがあればご使用ください)
  • スチレンペーパーの上の部分をマジックで、オリジナルに模様を描いてみる
  • 飛ばし棒の持つ角度を変えてみる
  • 引っ張るゴムの角度や強さを変えてみる
  • おもりとしてクリップをつけてみる、またおもりの位置を変えてみて変化を比べる
子どもに投げかける質問
  • どうしたら高く飛ばせるかな?
  • どうしたらよく回るようになるかな?
  • 紙の大きさ変えてみよう
子どもの予測される行動・質問
  • 引っ張った輪ゴムを顔に当ててしまう
  • 自分の飛ばすものに夢中になり、周りの子どもとぶつかったりしてしまう

たねがくるくる回りながら飛ぶ理由は、たねの形が空気を受けると回転するからです。回転することで、たねが落ちるスピードが遅くなり、地面に着くまでの時間を稼ぐことができます。このことによって、風に乗って運ばれる距離を延ばすことができるようになるので、たねを遠くまで飛ばせるようになるのです。このようにたねが回転しながら落ちていく動きは、カエデ、マツ、アオギリなどのたねでも見られます。
大きなラワン(フタバガキ)のたねが回転するには、それだけ大きなエネルギーが必要です。たねが高いところから落下して、落ちるスピードが速くなると空気の抵抗が大きくなって羽根が風を切って回転することができるようになります。
そのため、大きなフタバガキのたねはある程度の高さから落下しないと回転しはじめません。つまり、この科学工作で、大きなフタバガキのたね模型を回転させるには、高く投げ上げる必要があります。​​

実際に社会で使用されているもの

風で回るものはいろいろあります。例えば、かざぐるまがそうですね。
また、風力発電の羽根は、風の力でプロペラを回し、電力を生み出します。

【監修協力:昭和女子大学人間社会学部初等教育学科教授  白數哲久氏】