☆ 2005年度活動記録
●第１回 紙ヒコーキをつくろう 2005年10月15日(土)
2005年10月15日(土)、あいにくの雨の中、テラ・ドーム科学クラブが発足しました。
第１回目は、紙飛行機作りです。
はさみやカッターを使って部品を切っていくのですが、細かい部品が多くて大変でしたが、みんながんばって切りました。(切り終わった頃にはへとへとでしたね)
切った部品を貼り付けて、飛行機の形が見えてくるとみんな急に元気になりました。
よく調整してとばすとちゃんと飛びました！
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●第２回 輪ゴムで走る車をつくろう 2005年10月29日(土)
2005年10月29日(土)、
第２回目は、輪ゴムの力で走る車づくりです。
材料の木をのこぎりで切るところからやってもらいました。慣れないのこぎりに悪戦苦闘している子もいましたが、がんばって切りました。
材料を切った後は、タッカーやホットボンドなどを使って本体を組み立てましたが、最後のゴムをねじるところが少し難しかったようですね。
本体を組み立てた後は、画用紙やペットボトル、割りばしなどいろいろな材料を使って、思い思いの形に飾り付けをしました。形にこだわる子、タイヤの縁にホットボンドを塗って滑りにくくして走りを追求する子など、みんなそれぞれに考えて作っているので感心しました。
車が仕上がった後、みんなで競争をしました。
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●第３回 切っても切れない!?じしゃくと電気の深～い関係 2005年11月５日(土)
2005年11月５日(土)、
第３回目は、電磁石を使った実験を行いました。
まずは電磁石を作りました。鉄くぎにエナメル線を巻き付けて電気を流すと、磁石になりました。その後、巻き数を変えてみたり、電池の数を変えてみたり、つなぎ方を変えたりして電磁石の性質を調べました。(予定通りの結果が出なくて困ったこともありましたが・・・ゴメンナサイ)
電磁石の性質を利用して、二つの工作を行いました。まずは、手作りモーターです。コイルを作り、磁石を貼りつけた板にクリップを曲げて作った台を付け、電池をつなぐと回る「はず」なのですが、なかなかうまく回りません。いろいろと調整をして、やっとみんな一度は回りました。(すぐにまた回らなくなってしまった子もいましたが・・・)
二つめの工作は、紙コップでスピーカーを作る実験です。エナメル線を巻いたコイルを紙コップの底に貼り、アンプにつないで磁石を近づけると、音が出ました。音が出たときはみんないい顔になっていました。モーターで時間を取りすぎてスピーカーの説明がちゃんとできませんでしたが、コイルと磁石があればいろいろなものをスピーカーにすることができます。
今回みんなを見て思ったのは、何かうまくいかないとき、「うまくいかないからいい！」と投げ出してしまうのではなく、うまくいかないのはなぜか考えて、いろいろ試してみるという姿勢を身につけてほしいということです。その姿勢はこれからみんなが大きくなって、問題にぶつかったときにそれを解決する力になります。これから３月まで、がんばってくださいね。
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●第４回 虫型ロボットをつくろう 2005年11月26日(土)
第４回目は、いよいよ今年の科学クラブのメイン行事、虫型ロボットづくりです。このロボット教室は、財団法人つくば科学万博記念財団のロボット教室の助成を受けて行いました。
まずは組み立てです。説明書を見ながら組み立てていくのですが、みんな、もっとちゃんと説明書を読むように！早く作りたい気持ちはわかりますが・・・
つなぎ方を間違えて、スイッチを入れるとバックしてしまったりという子もいましたが、何とかみんな動くようになりました。マジックやシールで飾り付けをして完成です。
完成した後は、大ロボット相撲大会に。そういうためのロボットじゃないんだけど・・・
今回作ったロボットは、壁にぶつかったらバックして右に曲がるというように、パソコンでその動きをプログラムできる優れものです。
午後は、そのソフトの基本的な使い方と、実践を行いました。最初は、壁にぶつかっても鳴き声を上げ続けて止まってしまったり、どんどんまっすぐ突き進んで転んでしまったりとなかなかうまくいきませんでしたが、何度かやっているうちに、だいぶ障害物をよけられるようになったものもありました。
今回も、いろいろやってみたいという気持ちが先に出てうまくいかない子と、じっくり考えながらやっていく子の差がよく見られました。
いろいろ試してみることはもちろん大切なのですが、まずは基本をしっかりマスターした上での応用だと思います。適当にやってたまたまうまく行くことと、考えてたどりついた答えとでは重さが違います。結果だけを見るのではなく、そこに至る過程が大切であるということを、よ～く覚えておいてほしいと思います。
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●第５回 虫型ロボットで迷路にちょうせん！ 2005年12月３日(土)
第５回目は、前回組み立てた虫型ロボットで迷路に挑戦しました。段ボールの壁や障害物をよけてゴールまでたどり着けるか何度もチャレンジしました。
触覚センサーがうまく働かなくて、壁や障害物に乗り上げてしまったり、障害物をよけすぎてコースを逆送してしまったり、なかなかゴールにたどり着けませんでしたが、プログラムの改良や触覚の調整などをして、午後にはだいぶうまく進めるようになりましたね。
プログラムを組むことは、いろんな部品を組み合わせていく工作に似ています。やみくもにつなぐのではなく、目的を果たすためにはどうすればいいのかを考えてつないでいくことが大切です。
そして、調整は面倒な作業ですが、もののしくみを理解した上で、どうしてうまく働かないのかを見極め、対策をすることでもっとよいものを作ることができます。
考えて組み合わせること、そして原因を見極めて工夫すること。そいうった目を養っていってほしいと思います。
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●第５回(予備日) 虫型ロボットで迷路にちょうせん！ 2005年12月10日(土)
先週は学校行事などで欠席の人が多かったので、今日は予備日でした。前回ある程度までは障害物をよける練習や、パソコンの使い方を練習していたので、今日はひたすら機械の調整とプログラムの改良をしました。
最初のコーナーで回って帰ってきてしまったり、狭いところで立ち往生してしまったりとなかなかゴールまでたどり着くことができませんでしたが、みんな真剣に取り組んでいました。
最後に一人づつレースをしましたが、ゴールできた人はなかなかの好記録を出していましたね。(おっちゃんは結局時間内にゴールできませんでした(T-T))
最後はお父さんやお母さんが迎えにきてくださったのに名残惜しくてだいぶ待っていただきました。
家に帰っても、改良を加えながら大切にしてくださいね。
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●第７回 タマネギ・アカネで布を染めよう 2006年１月21日(土)
2006年に入って初めての科学クラブです。今日は、染め物に挑戦です。
今回は、タマネギの皮と、へそ公園に生えていたアカネの根を使ってハンカチを染めました。
ハンカチに輪ゴムを巻き付けてもようをつけます。輪ゴムを巻いたところは染まらず白く残ります。
20分ほど染色液につけたあと、色が落ちなくなるように媒染液につけます。今回は、ミョウバン溶液(アルミニウム媒染)と、錆びた釘を酢酸につけたもの(鉄媒染)を用意しました。
最後に水洗いをして、輪ゴムをはずして広げてみると・・・きれいに染まりました！今回アカネの根が少なかったので、少し色が薄くなってしまいましたが、タマネギはアルミニウム媒染の黄色、鉄媒染の渋い緑色ともによく染まりました。
染め上がりにはみんな満足していましたが、結果に至る過程を大切にしてほしかったと思います。なぜ媒染しないといけないのか、身近なものでほかに染料に使えそうなものはないのか。そういう疑問を持っていろいろと試してみることが大切です。結果を見ただけでは何も身につかないということを覚えておいてほしいものです。
染色液を捨てるのももったいないので・・・
いろいろやってみました！
タマネギの皮、アカネの根ともにミョウバン(アルミニウム媒染)と釘＋酢(鉄媒染)をしました。染色、媒染の回数を変えてやってみました。アカネは根の量が少なかったので、薄い色になってしまいましたが、タマネギはとてもよく染まりました。個人的には、タマネギ＋ミョウバンの２回がいちばんお気に入りです。
カレー粉、紅茶などの食品や、そこら辺の草や枯れ葉、木の皮など、いろんなもので染めることができます。皆さんもぜひ草木染めに挑戦してみてください。
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●第８回 使い捨てカイロのひみつ 2006年１月28日(土)
2006年２回目の科学クラブです。
今回は、使い捨てカイロのひみつに迫る実験をしました。
活性炭と鉄粉、塩、少しの水を障子紙で作った袋に入れて手作りカイロを作りましたが、残念ながらあんまり暖かくなってくれませんでした。残念。(でも実験が終わる頃になって、事前に作っておいた鹿沼土と鉄粉と塩を混ぜたものが暖かくなっていましたね。)
気を取り直して、カイロの暖まる秘密を探る実験をしました。なぜ暖まるのか考えてもらいましたが、振ることによって静電気が起こっているのではないかとか、炭が燃えているのではないかなど、いろんな意見が出ました。
そこで、袋から出したてのカイロと、使い終わって冷たくなってしまったカイロの中身を比べてみました。すると、使い終わったカイロの中身が茶色く変わっているのがわかりました。
次に、カイロの中身をビーカーに入れて浅い水の中に置き、上からコップをかぶせると、しばらくしてからコップの中の水面が少しずつ上がってきました。これで、カイロが暖まるときに空気を使っていることがわかりました。次に、水にろうそくを浮かべて火をつけ、ビーカーをかぶせると、ろうそくの火が消えて水面が上がりました。
次に、鉄が燃えるかどうかを確かめるために、スチールウールに火をつける実験をしました。燃えたあと、軽くなるか重くなるかを予想してから火をつけました。はかりに乗せて火をつけると、だんだん重くなっていきました。燃える前のスチールウールは銀色で、磁石にくっつきましたが、燃えたあとは黒っぽくなり、磁石にはあまりくっつきませんでした。これは、空気中の酸素と結びついて、違うものになってしまったからです。「燃える」とは、酸素とくっつくことなのです。そしてくっついた酸素の分だけ重くなったのです。
カイロの鉄は燃えてはいませんが、酸素とくっついてさびてしまったので茶色くなったのです。さびることと、燃えることは実はものが酸素とくっつくことで、スピードが違うために熱さが違うのです。さっき水面が上がったのは、コップの中の酸素がカイロの中の鉄にくっついてしまったので、その分水が上がってきたのです。
次に、激しい燃焼ということで、アルコールの爆発実験をしました。空き缶にアルコールを少し入れて紙コップをかぶせ、横にあけた小さな穴から火をつけると、ポン！と音がしてコップが飛び上がります。みんなおそるおそる火をつけていました。
学校で使うアルコールランプも、使い方を間違えると爆発することがあるので気をつけないといけませんね。
最後に、鉄粉で季節はずれの花火を作りました。セロハンテープに鉄粉をつけて割りばしの先に貼り、火をつけると赤い火花がでてきれいな花火になります。みんなで季節はずれの花火を楽しみました。
今回は、実験結果を見ながら考えるという内容でしたが、みんなよく考えられていたと思います。理科は、算数のようにひとつの答えを求めるのではなく、出た答えがなぜそうなるのかを考える教科です。結果が出るまでの流れを解き明かすことで、また新しい結果を出すことができるようになります。その謎解きのおもしろさに、気づいてほしいなぁと思います。
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●第９回 電池をつくろう 2006年２月18日(土)
今回の科学クラブでは、電池を作る実験をしました。
まずは、手作り電池の基本、レモン電池です。半分に切ったレモンに銅の板と磨いた亜鉛の板を入れて、メロディーICをつなぐと・・・音が出ました！
今回は、レモンのほかに、オレンジ、リンゴ、キウィフルーツ、ジャガイモでも同じように電池を作りました。電圧を測ると、大体どれも0.8V～1.0Vくらいでしたね。
ストップウォッチや発光ダイオードなども試しましたが、電池ひとつでは動いたり光ったりしませんでした。そこで、どうすればいいかを考えてもらいました。そう！直列つなぎにすればいいんです。最初はつなぎ方がめちゃくちゃでしたが、そのうちに２種類の板がそれぞれプラスとマイナスになっていることがわかって、ちゃんとつなげるようになりましたね。(いつの間にかストップウォッチで10秒きっかりを目指す大会に変わってたけど・・・)
最後に、インスタントみそ汁でも電池を作りましたが、こちらも0.8Vくらいの電池ができました。
次に、備長炭電池を作りました。備長炭に食塩水で濡らしたキッチンペーパーを巻き付けて、その上にアルミホイルを巻くだけで完成です。これもだいたい１Ｖくらいの電圧でした。３つつなぐと発光ダイオードがかなり明るく光っていましたね。
レモン電池では、亜鉛の板を使いましたが、もっと身近にあるもので電池が作れると言うことで、10円玉と１円玉で11円電池を作りました。10円玉を金属みがきでよくこすってから、食塩水をしみこませたキッチンペーパーを10円と１円の間にはさんでできあがりです。これで電圧は0.5Vくらいでした。３つで乾電池と同じくらいになる計算です。直列につなげてメロディーICをつなぐと・・・ちゃんと鳴りましたね！
最後に、人間も電池になるという実験をしました。食塩水で手を濡らし、それぞれ右手にアルミホイル、左手に10円玉を持ってもらい、隣の人同士を電線でつなぐと・・・ちょっと弱い感じでしたが、メロディーICを鳴らすことができました。
電池のしくみは意外に簡単で、電気を流す液体(電解液)と、二種類の金属(または金属と電気を流すもの(炭など))があれば何でも電池になります。金属には、イオンになりやすさがそれぞれ違うという性質があります。高校の化学で習う「イオン化傾向」というものです。(お父さん・お母さんは頭を悩ませたのではないですか？「かそうかな、まああてにすなひどすぎるしゃっきん」っていうやつです。Ｋ・Ca・Na・Mg・Al・Zn・Fe・Ni・Sn・Pb・(H)・Cu・Hg・Ag・Pt・Auの順で、左からイオン化しやすい順に並んでいます。)
２種類の金属を電解液につけて、それぞれを導線でつなぐと、イオン化しやすい方の金属がイオン化します。このとき、金属がイオンとして電解液に溶け出して、電子が余ります。余った電子は導線を通ってもう一方の金属の方へ流れます。これが電流です。ですから、イオン化しやすい金属が－極、もう一方が＋極になります。
普通の乾電池(マンガン乾電池)も、－極に亜鉛、＋極に炭素棒を使っています。(でも、手作り電池よりもいろいろな工夫がしてあるので、やっぱり性能はいいです。)
皆さんも、身近なものを使って電池を作ってみてはいかがでしょう。
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●第10回 静電気の実験 2006年２月18日(土)
今回の科学クラブでは、静電気を使ったいろいろな実験をしました。
まずは、ストローをティッシュでこすり、糸でつるしたジャガイモに近づけると・・・ジャガイモがストローに寄ってきました。静電気を持っているものは、ものを引っ張る(くっつこうとする)力を持っています。こすったしたじきを頭に近づけると髪の毛が逆立つことからもわかりますね。
同じように、こすったストローを水道から垂らした水に近づけると、水もストローに吸い寄せられてきます。
静電気も電気ですからプラスとマイナスがあります。紙でこすったストローはマイナスの電気を帯びています。マイナスの電気を帯びたものをジャガイモや水などに近づけると、その表面にプラスの電気が集まってきて、磁石のように引き合うので、静電気を持ったものはものをくっつける性質があります。
次に、長い風船をふくらましてティッシュでこすって電気を起こします。そして、新聞をしばったりするのに使うビニールひもを30センチくらいの長さに切って細くさいたものをティッシュでこすり、風船の上に投げると・・・浮かぶ！！！はずだったのですが、なぜかこの日はクラゲが風船にくっついてきてなかなかうまく行きませんでした。
静電気もじしゃくと同じで、プラスとプラスやマイナスとマイナスでは反発すると言うことを見てほしかったのですが・・・
次に、空き缶と画びょうを使ってカチカチ音が出る静電気ブランコを作りました。空き缶の一部をヤスリで磨いたものを二つ並べておきます。二つの缶の間に、画びょうを糸でつるし、片方の缶に電気を帯びた風船を近づけると・・・つり下げた画びょうが左右に揺れて、缶に当たるときにカチカチと音を立てました。
そのあと、静電気といえばやはりバチッとくるいやなものということで、静電気コップに電気をためて、みんなで手をつないでビリッときてもらいました。
最後に、シャボン玉を帯電させて浮かせる実験をしました。なかなかうまく浮かばせることができませんでしたが、コツをつかむと浮かばせることができます。
今回は、静電気の実験をしましたが、ビリッといやな静電気も、その性質を理解すれば恐れることはありません。皆さんも、静電気をよく知ることで、パチパチくんと友達になってみてはいかがでしょう。
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●第11回 ピューターでメダルをつくろう 2006年３月11日(土)
今回の科学クラブでは、ピューターという合金を使ったメダルづくりを行いました。
ピューターは、スズとアンチモンの合金で、２５０度と比較的低温でとけます。そして柔らかく、細工がしやすいので、昔から「貧民の銀」と呼ばれ、アクセサリーや工芸品の材料として使われてきた合金です。
鍋でとかしたピューターを厚紙で作った型に流し込み、メダルを作ります。
まずは、厚紙をカッターで切り抜き、型を作るのですが、最初はどこを切り抜けばどんな形ができるかということがなかなか理解できませんでした。見本を見たりしながらみんながんばって作りました。
厚紙で型を作り、その型をベニヤ板にはさんで、鍋でとかしたピューターを流し込みます。紙の発火点は約４５０度ですから、２５０度のピューターを流し込んでも燃えることはありません。
やけどしないように注意しながら、溶けたピューターを型に流し込みます。そのあと急いでとんとんと揺らし、型の端まで行き渡るようにします。
型が薄くてなかなか奥まで流れ込まなかったり、何度か失敗しましたが、みんな何回もチャレンジしていましたね。
型からはみ出た部分をニッパーで切り取り、最後にヤスリで研いてできあがりです。
泡が入ったりしてなかなかうまく行きませんでしたが、世界でひとつだけのメダルが完成しました。
今日の実験では、できあがりを想像しながら型を作るという作業がいちばんむずかしかったようです。頭を柔らかく、ひっくり返して考えられるような力も、いつか役に立つと思います。世界にひとつだけのメダル、大切にしてくださいね。
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●第12回 身のまわりにある空気 2006年３月25日(土)
今回の科学クラブでは、身のまわりにある空気というタイトルで、大気圧や圧力について調べました。
まずは圧力というものを知るために、浮沈子づくりを行いました。弁当の醤油を入れる魚に色を塗り、ふたの代わりにオモリになるナットを付けてから、金魚がちょうどよい浮き具合になるように水を入れます。
それを水の入ったペットボトルの中に入れ、ふたをしてペットボトルを押すと・・・金魚が沈みます。
調整の具合で沈む順番を変えたりしてあそびました。
浮沈子が沈むのはどうしてかを考えてもらいましたが、圧力で水が入ってくるから重くなって沈むという答えが多かったですが、正解は、圧力が上がると泡が小さくなって浮力が減るからです。
次に、身のまわりにある大気の圧力を実感する実験として、コップに水を入れてふたをして逆さまにしてもこぼれないという実験をしました。
圧力は、すべての面に垂直に働くので、コップの下にあるふたの部分には、下から上に向かう力として働きます。
次に、大気の圧力の大きさを実感する実験をしました。
30センチメートル四方のゴム板の中心に引き出しの取っ手をつけたものを用意します。机の上に置いて、取っ手を真上に引き上げると・・・軽いはずのゴム板が机にくっついて持ち上がりません。力を入れると机が持ち上がってしまいます。
大気圧は、１平方センチメートルあたりに約1kg重の力がかかっています。ですから、３０センチ四方だと30×30=900kg重というすごい力になります。持ち上がらないわけですね。
ゴム板が机に張り付いてしまう理由を考えて、発表してもらいました。３つの意見が出ましたね。①ゴム板の下に空気がないからくっついてしまう②空気の重さでくっついてしまう③ゴム板の中にはすこし空気が入っているけど、大きくなれなくてゴム板を引っ張るから
それぞれ正しいのですが、全部合わせてやっと正解です。ゴム板と机の間にはほとんど空気がありません。取っ手を持ち上げると、すこしだけ入っていた空気が引き延ばされ、圧力が下がります。すると、ゴム板の下の圧力よりも上の圧力の方が強くなるので、机にくっついてしまうのです。みんなぼんやりとはわかっているのですが、言葉にするのはすごくむずかしいですね。
そのあと、大気圧を作り出す空気の重さを量りました。空のスプレー缶に空気入れで空気を入れました。入れる前と入れたあとでは5.6グラム重くなっていました。次に、水の上でビーカーに缶の中の空気を出して体積を量ると、4.5リットルありました。5.6÷4.5=1.24グラム/リットルという値が出ました。牛乳パック１本の空気が１円玉よりも重いのです。
次に、空気がなくなったらどうなるかという実験をしました。食品保存用の真空容器に小さな風船を入れて空気を抜くと・・・・風船がどんどんふくらんでしまいます。
理由を説明してもらいましたが、お見事！今度は大正解でした。最初は風船の中の空気と風船の外の空気が押す力がつり合っていますが、周りの空気を抜くと、風船の中から押す力の方が強くなるからふくらむんですね。
そしてもう一つ、70度くらいのお湯を真空容器に入れて空気を抜くと、100℃ではないのに勢いよく沸騰しましたね。
宇宙でヘルメットを脱ぐと、体の中の水分が沸騰してしまいます。そして空気がふくらんで、体が破裂してしまうでしょう。怖いですねぇ。それでも試してみたい方は、コップを口に当てて吸ってみましょう。唇がコップの中に吸い込まれていきます。(ちゅうい！あまり力を入れて吸いすぎると、口の周りが内出血して恥ずかしい思いをしますのでほどほどにしましょう。)
最後に、大気圧の大きさを見てみようと言うことで、大気の力でドラム缶をつぶす実験をしました。
ドラム缶に水を少し入れてコンロで暖めます。すると中の水が沸騰して、ドラム缶の中が水蒸気でいっぱいになります。水は、液体から気体に変わると体積が1500倍ほどになります。
次に火を止めて、ドラム缶にふたをします。そしてホースで水をかけると・・・ボコン、ボコンと大きな音を立てて固いドラム缶がつぶれていきます。ドラム缶に水をかけて冷やすと、水蒸気が液体に水に戻ります。このとき、体積が1500分の１になってしまうので、ドラム缶の中の圧力が下がって、大気圧でドラム缶がつぶれるのです。
ふだんは感じませんが、大気の圧力ってすごいですね！
去年の10月から約半年間、12回の活動をしてきた科学クラブですが、ひとまず終了です。ただ、これでおしまいでは淋しいので、今後は希望者だけ月１回集まって実験や工作を続けていきます。目標は、科学クラブ卒業生からノーベル賞受賞者を出すこと！夢はでっかく、これからも楽しく活動していきたいですね。
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●第13回 竹で工作 2006年４月15日(土)
４月から、科学クラブの継続希望者だけで月１回集まることになりました。その第１回が４月15日に行われました。何人来てくれるのか正直ドキドキでしたが、13名中８名が継続申込みをしてくれました。とりあえず一安心です。
今回は久々にみんなに道具の使い方を覚えてもらうために、竹を使った工作をしました。お題は、竹けん玉と竹笛です。まずは材料の切り出しから。のこぎりを持ってテラ・ドームの前の竹やぶから、太いもの、細いもの、いろいろな竹を取ってきました。
工作には、のこぎり、なた、電気ドリルを使ったのですが、なたで竹を切ろうとしたり、のこぎりで竹を割ろうとしたりと、見ているこっちがハラハラしましたが、道具の使い方や竹の性質を説明して、何とか道具を使えるようになりました。
ただ、みんなの工作を見ていると、とにかくやってしまうというやり方が多かったのが残念です。見本をよく見て、行程の順序を立ててから道具をうまく使って工作するというのが基本です。設計図などはいりませんが、少し考えてから手を動かすということを覚えてほしいですね。
お題ができたあとは、自由に工作をしてもらったのですが、おみやげにすると花生けを作る子、竹とんぼづくりに挑戦する子や、水鉄砲作りをする子など、結構みんなはまっていましたね。
これから月１回ですが、みんなで楽しくやっていきましょう！
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●第14回 洗濯のりを使って 2006年５月20日(土)
先月の科学クラブで、５月に何をするか話し合ったところ、「ス○イムを作りたい」という希望があったので、今回行うことになりました。※「スラ○ム」は商品名ですので、今後「ふしぎ物体」と呼びます。
ふしぎ物体の材料は、合成洗濯のり(P.V.A)、お湯、ホウ砂、水彩えのぐです。今回は、作り方の資料と道具だけをそろえておいてみんなに準備からやってもらいました。
プラコップの中に合成洗濯のりとお湯を入れて、えのぐで色を付けます。そこへホウ砂の飽和水溶液を入れると、どろどろに固まってきます。しばらく混ぜてできあがりです。
完成したふしぎ物体ですが、最初はおそるおそるさわっていましたが、そのうちに楽しくなってきて、すごいことになってしまいました。
ふしぎ物体写真館(お食事中はご遠慮ください！)
ふしぎ物体で遊んだあとは、同じ洗濯のりを使ってへんてこボールを作りました。洗濯のりに飽和食塩水をくわえてかき混ぜると、洗濯のりにとけていたP.V.A(ポリビニルアルコール)が出てきます。(塩を使った析出なので、塩析(えんせき)と呼ばれる反応です。)
つぶつぶがたくさん出てきたらハンカチでしぼって形を整えると、スーパーボールというほどは跳ねないですが、それなりにはねるへんてこなボールができあがります。飽和食塩水がちゃんとできていなくて、何度か失敗たりしましたが、なんとかそれらしいものができました。
今回は、洗濯のりという家にあるものを使って二つの実験をしました。どちらも楽しい実験ですが、楽しいことだけで終わってしまっては意味がありません。どうしてそうなるんだろう？という疑問を持つことから科学が始まります。これからも、いろんなことに疑問を感じられるようになってほしいと思います。
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●第15回 ブーメランと紙飛行機 2006年６月17日(土)
今回の科学クラブでは、ブーメランづくりを行いました。型紙を使って厚紙に形を書き、切っていきます。そして、羽の先端に少し折り目を入れるとできあがりです。最初は折り目を入れすぎたり、折り方が逆だったりしてちゃんと帰って来なかったのですが、折り方を調整したり、投げ方を覚えると一応帰ってくるようにはなりましたね。
そのうちにテープを貼ったり、おもりをつけたりして「破壊力」を上げる方に熱心になっている子もいましたが・・・
いろいろやってみる前に、基本の形ができるまではしっかりと説明書を読んで作らないと意味がありません。適当にやってたまたまできるのと、基本をしっかりと押さえた上で考えながら応用するのとでは全く違うということをいつも言ってるつもりなのですが・・・
次に、ケント紙を使って紙飛行機を作りました。設計図のとおりに寸法を取るところからやってもらいましたが、設計図を切って鉛筆でなぞっている子が多かったですね。切る手間が２倍になることと、なぞる手間、精度のことなどを考えると、ものさしで寸法を取った方が正確な仕事ができます。
作業の目的によっていろいろな方法を使い分けることを覚えることも大切だと思います。
最後に、部屋の片づけをしたあと、玄関前でブーメランと紙飛行機を飛ばしました。紙飛行機は微妙な調整が必要で、なかなかまっすぐ飛びませんでしたが、本物の飛行機も同じしくみで向きを変えたりしているので、じっくり考えて理解すれば、いつか役に立つはずです。
科学クラブも回数を重ねてだんだんみんなうちとけてきましたね。学校の勉強と違って、楽しむことが大切だと思っています。ただ、楽しいだけじゃなく、もう少しだけ深く考えたり、手を動かしてみたりという「科学の芽」をのばしていってほしいと思います。
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●第16回 砂糖でお菓子を作ろう 2006年７月15日(土)
今回の科学クラブでは、砂糖を使ったお菓子作りをしました。
まずは基本のべっこう飴です。鍋にざらめ糖と水を入れ、暖めながら溶かします。しばらく煮詰めて色が変わりはじめたところで火から下ろし、アルミカップに流し込みました。
１回目は火から下ろすのが少し早かったようで、冷えても固まらず、水飴のようなものができてしまいました。(それはそれでおいしかったみたいですが)２回目は１回目よりうまくできました。
次に、ちょっとむずかしい「カルメ焼き」にチャレンジしました。が、みんな気持ちばかりあせって、説明を読まずに手を動かすいつもの悪い癖が出てしまいました。ひと通り説明を読み、必要なものをそろえて、手順を頭の中で考えてから行動するというのが基本です。そういった基本をマスターした上で、アレンジを加えたり、手順を変えてみることで新しい発見ができるのです。ただやみくもにやってもしうまく行ったとしても、次も同じようにできるとは限りません。考えて行動することは、科学に限らず、生きていく上でも大切なことだと思います。
準備が整ったところで、一人ずつカルメ焼づくりにチャレンジしました。お玉に濃い砂糖水を入れ、温度計をくくりつけた箸で混ぜながら煮詰めます。125度～130度で火から下ろし、水で練った重曹を少し加えてかき混ぜ、さますとできあがり！のはずですが、なかなかうまくふくらんでくれません。
「少しサクサクの甘しょっぱ苦いべっこう飴」ができてしまいましたが、それでもみんな喜んで食べていましたね。職人への道ははるかに遠い!!
最後に、わたあめ作りをしました。側面に小さな穴をたくさんあけた空き缶に軸を通し、モーターで回転させる「わたあめ製造機」を作り、砂糖を入れて暖めながら回転させると、とけた砂糖が遠心力で穴から勢いよく飛び出してきます。それが細い糸のように冷えて固まって、わたあめになります。
こちらは大成功！みんな必死になって割りばしでわたあめを集めて食べました。
今回は、砂糖を使って３種類のお菓子を作りましたが、知識欲が食欲に負けてしまいましたね・・・。
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●第17回 夏の星を見よう 2006年８月27日(日)
今回の科学クラブでは、夏休みということもあり、夕方から集まって夏の星を観察することになりました。星を見るだけではおもしろくないので、夕食代わりに「粉から作る棒焼きパン」を作りました。
小麦粉、砂糖、ドライイースト、牛乳、ショートニングをこねて生地を作ります。最初は手にくっついてきますが、がんばってこねているとひとかたまりになってきます。その生地を棒に巻き付ければ準備完了です。
炭火で焼いて食べるのですが、じっくり焼く子と、急ぐあまり火に近づけて表面だけ焼く子に分かれました。表面だけ焼いた子はすぐに焦げてきて、中はまだ生焼け状態だったみたいですが、「ちょっと酒臭いパン」といいながら喜んで食べていました。
科学館でおかずのシチューを用意していたのですが、みんなのパンが焼き上がる頃にはすでに食べ終わっている子が約半数・・・
おなかもふくれたところで、今日のメインイベント、天体観測を行いました。まずは屋上で夏の大三角を探したり、木星や月を見ました。
そのあと、天文台に入り、81㎝望遠鏡で夏の星たちを観察しました。アークトゥルス、ベガ、こと座ε(イプシロン)星、リング星雲、球状星団M13を観察しました。M13はたくさんの星が集まっている様子がわかり、のぞいた子から「すごい！」歓声が上がっていました。
最後に、夏らしく「花火」をしました。とは言ってもそこは科学クラブ。科学の花火を楽しみました。
ホウ酸、塩化ナトリウム、塩化リチウムの３種類の粉末にメタノールを加え、針金の先につけた脱脂綿にしみこませて火をつけると・・・
それぞれ緑(ホウ酸)、オレンジ(塩化ナトリウム)、赤(塩化リチウム)の３色の炎が見られます。「炎色反応」の実験なのですが、少し変わった花火にお迎えに来ていただいた保護者の方からも歓声が上がっていました。
今回は、時間がたっぷりあったので、いろんな体験をしてもらえました。みんな、楽しかったですか？
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●第18回 結晶のふしぎ 2006年９月16日(土)・10月21日(土)
今回の科学クラブでは、結晶のふしぎをテーマにおこないました。ミョウバンの結晶づくりと、ハイポ(チオ硫酸ナトリウム)の過冷却現象のふたつの実験を行いました。
まずはミョウバンの結晶づくりの準備です。ミョウバンを量って水に溶かします。それをプラコップに入れて冷まします。
その間に結晶の核になる「種結晶」を準備しました。ガスで焼いたエナメル線を、種結晶に刺すのですが、小さな結晶が逃げてしまったり、すぐにエナメル線が冷えてしまったりしてなかなかうまくくっつきません。みんな苦労していましたね。
溶液が冷めるまでに結構時間がかかるので、その間にハイポの過冷却現象の実験をしました。
ハイポを試験管に入れてガスバーナーで暖めると、次第に溶けてきます。完全に液体になったらそのまま静かに冷まします。すると、温度が下がっても固体には戻りません。室温に戻ったハイポ液に、結晶を一粒落とすと、結晶の周りに針のような結晶ができて、みるみるうちに伸びてきます。しばらくすると、液全体が固まってしまいます。
結晶が目で見てわかるほどのスピードで成長していくので、その瞬間にはみんな歓声を上げていました。
そして、結晶化していくハイポに触れて、凝固熱で発熱していることに気づいた子もいました。
きっかけがないと状態変化できないって、何か物質も人間くさい感じがしておもしろいですね。
ミョウバン水溶液が冷えたところで、溶液の中に種結晶をつるします。１週間ほどでゆっくりと水が蒸発して濃度が上がり、結晶が成長していくはずです。
科学館でもふたつほど作ってみたのですが、ひとつは細かい結晶がたくさんできてしまいました。そしてもうひとつは、三角形のねじれた形に結晶してしまいました。本当は正八面体の結晶ができるはずなのですが・・・。溶液を作る時に温度を上げすぎて、ミョウバンの水和の具合が変わってしまったのかもしれません。
きれいな巨大結晶への道は結構遠いですね・・・。
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●第19回 錬金術に挑戦!? 2006年11月18日(土)
今回の科学クラブでは、錬金術に挑戦!?と題して、メッキの実験を行いました。
今回使うのは銅で、表面に亜鉛をメッキします。まずはメッキ液づくりです。水酸化ナトリウムを量り、水に溶かします。このとき、水が融解熱で発熱していることを体感してもらいました。
そこへ亜鉛の粉末を入れ、沸騰手前まで暖めます。湯気がのどにしみる！
メッキする銅釘をアルコールでよく拭いて、メッキ液の中に入れると・・・みるみるうちに赤い銅が銀色に変わります。しばらく置いて取り出すと、きれいな銀色の釘に変わっていました。
これは、銅の表面に亜鉛の薄い膜ができたためです。みんな結構感動していましたね。
でもそれだけで終わらないのがこの実験のおもしろいところ！銀色に変わった釘をガスの火であぶると・・・すっと色が変わります。冷めるとなんと金色に!!錬金術、成功です。
本当に銅が金に変わっていればいいんですが、メッキですから表面の色が変わっただけです。そしてこの金色は残念ながら金ではなく、真鍮(しんちゅう)という金属の色です。真鍮は銅と亜鉛の合金(混合物)で、身近なものでは５円玉や、トランペットなどの楽器に多く使われていますね。
釘のあとは、銅板を金切りばさみで好きな形に切って、メッキをしてもらいました。一枚の銅板を金・銀・銅にするにはどうすればいいのかなど、みんないろいろ考えて作っていましたね。
最後に、少し時間が余ったので、金属による性質の違いを体感するために、宝石ペンダントづくりをしました。銅、ステンレス、真鍮の針金で天然石をしばっていくのですが、銅と真鍮は曲げやすいのですが、ステンレスは固くてなかなか曲がりません。みんな苦労してペンダントを作って持って帰りました。
錬金術は今のところ成功していません。しかし、身近なものから金を取り出そうと様々な実験が行われ、その中から発見された事実もたくさんあります。みんなにも、いろんなことに興味を持って、試してみる姿勢を身につけてほしいと思います。
●第20回 ドライアイスの実験 2006年12月16日(土)
今回の科学クラブでは、ドライアイスを使った実験をいくつか行いました。
まずは、ドライアイスの低い温度を利用して、ペットボトルの中で雪の結晶を作る実験をしました。発泡スチロールケースに穴をあけ、細いテグスをつるしたペットボトルを立ててドライアイスで冷やすと、テグスの周りに霜が降りたように水が結晶してきます。１時間ほどすると針のような結晶が枝分かれしながら7mmほどに成長していきました。
雪の結晶が成長するまでの時間に、ドライアイスを使ったいくつかの実験をしました。まずは定番のドライアイスを水に入れる実験です。水に入れると、白い泡をボコボコと出してとけていきます。この泡は、二酸化炭素ですね。ドライアイスは、二酸化炭素が固体になったものです。そして、とけても液体にはならず、気体に戻ります。
ボコボコと泡が出ているところへ台所用洗剤を少したらすと・・・白い泡が生き物のようにもわーっと盛り上がってきます。みんな大喜びで泡をさわっていましたね。(そのあとしばらくは興奮が冷めず実験になりませんでしたが・・・)ドライアイスがとけて気体になると、とても体積が増えます。ですから、ドライアイスを保管する時は、密閉したら危ないですからご注意を。
次に、水槽にドライアイスを入れ、そこへシャボン玉を作って吹き込むと、普通は落ちてしまうはずのシャボン玉が、何かに乗っているように空中で止まります。ドライアイスが昇華してできる二酸化炭素が空気よりも重いので、シャボン玉がその上に浮いているのです。なぜ浮いているのかを聞くと、ドライアイスがとけた風でという答えもありましたが・・・
そして最後に、ドライアイスはどれくらい冷たいのかと言うことで、温度を測ってみました。ドライアイスに無水エタノールを加えると、ぐんぐん温度が下がっていき、最終的にはマイナス76℃になりました。そこへシロツメクサの葉をつけてから手で握ると、パリパリと割れてしまいました。
今回のドライアイスを使った実験は、じっくりやるといろいろなことがわかるのですが、途中から遊びになってしまいましたね。仲良く楽しくやるのはいいんですが、「科学」クラブとして活動を続けていけるように気をつけないといけませんね。
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●第21回 作って飛ばそう！スポーツカイト 2007年１月20日(土)・２月３日(土)
２００７年最初の科学クラブは、凧揚げがしたいというリクエストがありました。しかしそこは科学クラブ！ただの凧揚げではおもしろくないということで、自由に操れるスポーツカイトづくりにチャレンジしてもらいました。
材料は、FRP製の棒と、それをつなぐビニールチューブ、そして糸とポリ袋です。
まずは骨の組み立てです。FRPの棒を切り、ピニールチューブと結束バンドで組み立てていきます。細かい作業が多く、なかなか大変でしたが、みんなちゃんと説明書を読んで作っていましたね。
凧の下側の端は、折りたたみができるように糸で作ります。
作業の早い子は、ポリ袋を凧の形に切るところまで行きましたが、だいたい骨組みが完成したところでタイムオーバーになってしまいました。
続きは２月の科学クラブに持ち越しです。今度こそ完成させて、みんなで飛ばしましょう！
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