芳賀サイエンスラボ

Archive for 10月 2015

10月31日 於 霞ヶ浦環境科学センター

●目的

家庭にあるもので科学実験を行う。

●参加者

講師: 芳賀先生
スタッフ:今村優希、大久保維人

午前: キッズ32人
午後: キッズ27人
参加者計: 59人

●所要時間

【午前】
9:30~ 受付と説明
10:10~ 水圧と大気圧 実験
11:00〜 静電気、熱、物理 実験
12:00  片付け
【午後】
13:30~ 受付と説明
14:10~ 水圧と大気圧 実験
15:00〜 静電気、熱、物理 実験
16:00  片付け

●内容

  • 水圧と大気圧実験

小さいサイズのプラスチックコップに水を入れていき、表面張力で表面が盛り上がっている状態にする。
コップの上にプラ板を置く。
持ち上げたり、上下逆さまににして、水がこぼれないことや、コップを持ち上げられることを確認する。
次に、プラスチックコップのサイズを大きくし、上記と同様に持ち上げたり、上下逆さまににしてみる。

  • 静電気の起こる仕組み

塩化ビニル管、風船、タオル、ティッシュ、下敷き、洋服を擦り合わせ、静電気を起こす。
アルミホイルのリングや、ティッシュを近づけ、どの物質同士を擦り合わせると静電気がより起こりやす
いのか確認する。

  • 舌に電気を通す

ステンレス製のスプーンとアルミホイル、アルミホイルとアルミホイルをそれぞれ同時に舌に当て、お互いをくっつける。前者の場合、舌で変な味がする。

  • フワフワ電気クラゲ

中央を結んで両端を細かく裂いたすずらんテープとプラスチック定規を用意する。それぞれをティッシュで擦り、すずらんテープは下敷きの上に置いておく。
すずらんテープを高く投げ、プラスティック定規を下から近づけるとすずらんテープがクラゲのようにふわふわと浮かぶ。

  • 熱の実験 (温)

ヤスリやハサミを用いて、アルミホイル、木炭を細かくする。
封筒にアルミホイルと木炭の粉末を入れる。
濃いめの食塩水にティッシュペーパを浸して少し絞り、たたんで封筒に入れる。
封筒をポリ袋に入れて、ポリ袋の口を縛って、数カ所穴を開ける。
ポリ袋を振ったあと、触って温度の変化を見る。

★注意点
食塩水を浸したティッシュペーパが多すぎると、うまく発熱しないことがある。
★解説
反応式 4Al + 3O2 + 6H2O -> 4Al(OH)3  + 熱
食塩は触媒。木炭粉は表面にアルミ粉と食塩水、酸素を吸着し、物質を反応しやすくする。

  • 熱の実験 (冷)

ガーゼを細かく切る。
トレイに氷をおいて、ガーゼを垂らして、塩をかけて 氷釣りをする。

  • 物理の実験

A4のコピー用紙を折って、橋を作る。
2本の橋脚は、ティッシュの空き箱やアルミホイルの空き箱を使い、机の上にガムテープで固定する。
プラスチックコップの左右にビニールひもをテープで取り付けおもり入れを作る。
折った紙の中心におもり入れを通して、空き箱の橋脚に橋をかける。
おもり入れに単3形電池を入れていき、おもり入れが地面につくまでの個数を数えて競技とする。

 

●感想

今村優希

今回は身近なものでサイエンスというテーマで、身近なサイエンスを扱った。水圧と空気圧の実験では、水で満たしたコップに少しでも空気が入るとコップが落ちてしまうなど、原理を実際に身体で体験できていた。一日に様々な実験を行い、楽しんで帰ってくれたように思う。反省点としては、スタッフ1人に対し15人とキッズが多かった為に、1人1人に目を配ることができなかった。また、水を使った実験のあとではなかなか静電気が起きず、予定していた実験ができなかった。他の実験との兼ね合いなどを予め考えておくべきだったと思う。

大久保維人

水圧、大気圧の実験では、水がこぼれないのはなぜだろうと何度もひっくり返すキッズ達がいてとても新鮮だった。午後はプラスチック板が小さいものが多く、うまくいかないことが多かったため今後は改善しなければならない。熱の実験では予備実験時よりも温度が上がらず、微妙な変化となってしまった。食塩水の濃度が低かったことと、浸したティッシュペーパを封筒に入れすぎたのが原因だと思われる。紙を折って橋を作る実験はかなりうまくできたと思う。午後、かまぼこ型の橋を作ったキッズの橋がかなり強くて驚いた。私が色々考えて作った橋よりも強かったので、この競技は本当にわからないことがたくさんあって面白いなと思う。紙が一枚あれば幼稚園生から大人まで一緒に戦える競技なので家庭などで大会をすると盛り上がると思う。また、物理や構造などの知識を紙を折って直感的にみることができるので役に立つと思う。

 

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2015年10月11日 於 霞ヶ浦環境科学センター

●目的
葉の葉脈がどのような構造になっているかを目で実際に見ることによって知る。

●参加者
講師: 芳賀先生

スタッフ:中井彩加、須藤裕子、吉野葉月

午前:キッズ9人/保護者6人
午後:キッズ9人/保護者4人

参加者計: 32人

●所要時間
【午前】
9:30~ 受付と葉の説明
9:40~ 標本作成の説明
10:00~ 標本作成開始
10:53~ 自分で好きな葉のを採集
11:05~ クイズ
11:25~ 採集した葉で標本作成
12:00  片付け

【午後】
13:30~ 受付と葉の説明
13:45~ 標本作成の説明
14:00~ 標本作成開始
14:50~ 自分で好きな葉のを採集
15:20~ クイズ
15:30~ 採集した葉で標本作成
16:00  片付け

●内容
木の葉を薬品(弱塩基の炭酸ナトリウム)で処理して、網目のような葉脈を残す作業をすると葉脈がどのように繋がっているのかが分かります。葉脈だけになった葉をラミネートして標本を作りましょう。
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●主宰者のひとこと
木の葉の葉脈標本は,とかく飾り物のしおりづくりになりがちですが,サイエンスの範疇に留めおくために,ラベルを付した標本を作ることに重点を置きました。材料としては失敗の少ない ヒイラギモクセイ を使いまし
た。生け垣や大きな道路の歩車道分離帯によく植栽されています。今回の材料は学園西大通りのグリーンベルトで採取しました。
葉肉を取り除くには,通常は苛性ソーダを使いますが,子どもの手への影響や廃液処理を考えて,弱いアルカリの炭酸ナトリウム溶液を使い,長時間煮ました。1人4~5枚用意した葉は,みんなうまくいって使い果たされましたが,会場の庭で各自が採取した様々な葉は,煮る時間の不足もあって,思うようにはできず,次回への課題になりました。 (芳賀)

●スタッフ感想
<中井彩加>
今回のサイエンスキッズは前半のヒイラギモクセイの葉脈標本作りは人数が少なかったこともあり、みんな上手にできていました。ただ、後半の好きな葉を採ってきて標本を作ることは煮る時間の加減や適切な葉を採ってくることが難しく、溶けてしまったり、うまく標本にできなかったキッズが多かったので、少し残念でした。午後になるとスタッフも火加減がわかったりして比較的うまくいったキッズが多かったので、事前に頭に入れておくべきでした。
今回は待ち時間にクイズをやったりしましたが、キッズ達が積極的に答えてくれたのでよかったです。知らない子ばかりの環境になるとあまり積極的になれないキッズが多いように感じますが、たくさん意見を言ったり、考えたほうがいろんなことを吸収できると思います。キッズそれぞれの性格もありますが、もっとキッズ達が興味をもって、積極的に活動できるようにしていきたいと思います。

<須藤裕子>
今回のサイエンスキッズは木の葉の葉脈を調べるというものでした。掃除用の歯ブラシのようなもので炭酸ナトリウムで茹でた葉を叩いて葉肉を取り除き、それを好きな台紙に挟みラミネート加工によって標本にしました。葉肉を取り除くにあたり、丁寧さや取り除かれるまで時間がかかるため根気が必要な場面がいくつかありましたが、参加したキッズは途中で投げ出したりすることなく、最後まで丁寧に葉の端の細かいところまで葉肉を取り除いていて、良かったと思います。
この会では、前半はスタッフたちから用意されたヒイラギモクセイという葉が厚く、葉肉が取りやすいもので葉脈を調べたため、失敗するキッズはいませんでした。しかし、後半ではセンターの庭に生育している植物の葉を採集し、その葉脈を調べるといったものであり、ヨモギやスイレンなどのヒイラギモクセイよりも薄い葉を採集してきたキッズは、なかなか葉肉が取れずに葉自体が茹でられてぼろぼろに崩れてしまったりすることが多かったため、事前講習などでヒイラギモクセイ以外の葉でも葉脈を調べられるか確認したり、ほかの葉のお湯に浸す適切な時間を確認すれば良かったです。
また、カッターなどの怪我が起こりやすい道具を使わなかったため、安全に葉脈を調べることができたこと、さらに午前と午後のどちらもキッズ全員と話すことができて、とてもよかったと思います。

<吉野葉月>
葉脈は、今回の実験のように処理しなくても、そのまま目で見ることができると思っていました。しかし、実際に葉脈だけにしてみることによってさらに細部の葉脈を見るこができました。こんなに細かく葉脈がはりめぐらされていることは、目で見てみないと分からないと思いました。このように普段体験できないことが、サイエンスキッズイベントでは体験できると思いました。子供たちも、自分で作ったヒイラギモクセイの葉脈の標本を嬉しそうに眺めていました。また、用意してあったヒイラギモクセイの葉以外に、自分で好きな葉を選んでヒイラギモクセイと同様に葉脈だけにしようとしたのですが、硬すぎたりやわらかすぎたりしてうまく標本にできませんでした。しかし、子供たちはなぜうまく出来ないかを考え、ヒイラギモクセイと比べていたので失敗も勉強になることがわかりました。

記入者
筑波大学生命環境学群生物学類1年
吉野葉月

2015年10月12日 於 筑波大学 2B403

●目的
身近になった3Dという技術について、物質の特徴や自分の目の性質からどのような原理で3Dに見えているのか考える。

●参加者
講師: 芳賀先生、久保さん

スタッフ:三代侑平、坂入愛

午前:キッズ35人/保護者21人
午後:キッズ14人/保護者11人

参加者計: 85人

●所要時間
【午前】
9:30~ 芳賀先生の講話
9:35~ 久保さん講話
9:50~ 赤青めがねを使って3D体験
いろいろな写真と自分の描いた絵で3D体験
10:40~ 10分休憩
10:50~ 3D装置づくり
11:25~ まとめと解説
11:40  終了

【午後】
13:40~ 芳賀先生、久保さんの講話
14:00~ 赤青めがねを使って3D体験
いろいろな写真と自分の描いた絵で3D体験
14:40~ 10分休憩
14:50~ 3D装置づくり
15:15  終了

●内容

・今回はおもしろ!ふしぎ?実験隊の久保さんによる進行で、総括として芳賀先生にお話しをしていただき、参加者の理解を深めていただきました。
3DのDはものの動き方、またそれが作る図形である。よって1Dは点と線、2Dは平面、3Dは立体、奥行きがあることになる。
展示物には赤青めがねで立体に見えるもの、偏光めがねで立体に見えるもの、肉眼で立体に見えるものがある。まっすぐに2方向から光を当てた対象物の影を偏光めがねで見ると、影が3Dに見える。肉眼で見えるものは、横向きにひっかいた時のみ音がすることから分かるように、表面が細いレンズでできているためにめがねなしで3Dに見えている。

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・赤青めがねを使って3D体験
久保さんが製作した装置を使って赤青めがねで3Dを体験した。装置は段ボール製で、そのうち一面にはトレーシングペーパーが貼られ、中身が透けて見える構造になっていた。中に入っている赤と青の二色のライトをつけてふとんたたきやワイングラス、鳥籠、旗、スーパーボールなどの物質を中に入れるとその影が映し出される。それを赤青めがねで見ることで立体に見えることを実験した。
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・いろいろな写真と自分の描いた絵で3D体験
赤青めがねを通じて写真や絵も立体的に見えるかどうか実験した。写真は赤と青が少しずれた状態で二重に写っているため、赤青めがねで3Dに見えることができた。これをヒントとして、実際に自分の描いた絵でも立体的に見えるかどうかを実験した。ここでは、傘が描かれた紙に赤と青のペンで雨粒を描き足した。 雨粒は、赤の雨粒と青の雨粒が少し横にずれた状態で重なるように描き、赤青めがねで観察した。ここで、赤と青のどちらが右側なら立体的に見えるのか、また逆並びだとどうなるのかを検証した。また白紙にも赤と青のペンで絵を描き、それらを重ねて赤青めがねで見たとき、片方の目をつぶって片目で見るようにすると、見える絵が異なることを実験した。
また、白い紙と赤で描いたライオンと青で描いたシカは、赤いセロハンと青いセロハンのどちらで覆うと消えるかを実験した。さらに、黒い紙に赤い文字と青い文字が描いてある場合はどちらのセロハンで覆うと消えるかも実験した。

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・3D装置作り
家に持って帰れるように、久保さんが使った装置と同様のものを工作した。ここでは、2つ連なったライトに赤と青のセロハンを貼り、二色のライトとした。スクリーンはトレーシングペーパーとし、3つ折りにした画用紙を箱の代わりとした。投影する対象として、割り箸にとりつけた輪ゴムとペンなどに巻きつけたモールを使い、スクリーン下に入れて投影した。

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・まとめと解説
実験のまとめと解説を久保さんが偏光板やコーンなどの道具を用いて説明してくださった。
まず、どうして人は物を見ることができるのかを説明した。物が見えるのは、蛍光灯や電球等の光がその物体に当たり、それが反射して目に届き、情報が脳に届くためである。そのため、赤青めがねを用いて赤だけ、青だけが見えるように仕掛けると、赤と青の光の線が交わるところにものがあると錯覚する。これが物が飛び出して見える3Dの原理である。

●スタッフの感想

<三代>
今回は最近話題になっている3Dに実際に触れて、見て、作ることで、キッズたちと楽しく勉強しました。キッズたちが「ほんとに飛び出してくる!」「あぶないよ!ぶつかる!」と、はしゃいでいた姿が印象的です。また、キッズだけでなく保護者の方々も、久保さんの説明の際に「そうなんだ、知らなかった」と感心なさっていたように感じました。今回の実験前まで、私は「3Dの原理についての説明は少し難しいかもな」と思っていましたが、久保さんの説明は非常にわかりやすく、キッズたちも楽しく勉強できたようです。今までの経験を踏まえたうえで仮説を立てさせ、それが正しいかどうか検証し、なぜそうなったか考察する。こういった科学的思考を自然に組み込んでいた説明をしてくださり、補助である私も非常に勉強になりました。

<坂入>
今回は久保さんの補助しかすることができませんでしたが、久保さんの授業の進め方を見ていてとてもおもしろかったです。解決したい疑問を誘導するように細かいしかけを多く配置し、間違った仮説を立てさせてからそれを裏切る結果を出す、という手法はぜひ真似したいと思いました。いろいろな装置があり、どんどん新しいものが出てくるため、キッズも楽しみつつ考えられているようでした。また、導入での3Dの考え方の説明や、目にものがどうやって立体的に見えているのかという原理を、難しくならずに分かりやすく説明してくださっていて感動しました。今回の参加者は幼稚園生から大人までいましたが、キッズ対象年齢の小学生だけでなく、全ての人に何らかの感動や発見を与えるような授業で、私もとても興味深く勉強させていただきました。

記入者
筑波大学生命環境学群生物資源学類3年
坂入愛

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2015年10月3日 於 御前山

●目的
 川虫を自分で捕まえて観察し、また川虫を試食することで川虫を理解し親しみをもってもらう。

●参加者
 講師:芳賀先生
 スタッフ:相澤良太 平山夏樹 伊藤佑希
 午前:キッズ16人 /保護者22人
 参加者計:42人

●所要時間
~9:30 受付
9:30~ 注意点等
9:45~ 第一回採集
10:15~ 採集した川虫の観察及び解説
10:30~ 第二回採集
11:00~ 川虫の試食、まとめ
11:20~ 片づけ

●内容
 那珂川の浅瀬に入り川虫の採集を行った。採集の方法は小型の網を流れの下流に置き、その上流で石をこすったり転がしたりすることによって流れてきた川虫を掬い取るというものだった。観察できた川虫はカゲロウ、カワゲラ、トビケラ、ヒラタドロムシで、川虫以外には魚やカエルが観察できた。カゲロウ・カワゲラ・トビケラは数種類ずつ採集できていた。
ヒラタドロムシは幼虫成虫ともに見つかった。採集は2回に分けて行い、途中で取ってきた川虫を同じような見た目のものに分けたのち、先生が解説を行った。最後に長野県から取り寄せたザザムシの佃煮を参加者全員で試食した。
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採集の様子

【主宰者のひとこと】
実施予定日の10日前に茨城県内では記録的豪雨があり,常総市の鬼怒川堤防が決壊して大きな被害が出たことから,被害は報じられなかったものの,この回を予定していた大きな河川の那珂川の様子が気になり,豪雨の4日後に現地に下見に行ってみると,集合場所の大きな駐車場は区画が分からないほどに泥がつもり,ここまで冠水したことが分かりました。川は駐車場のすぐ下まで濁った水が滔々と流れていたので,日程を3週間延期することにしました。延期日の5日前の下見では,ようやく濁りも治まり,広い「瀬」も現れて,安全に観察できることがわかりました。
当日は天気もよく,例年通りの観察ができましたが,運動会と重なって参加者が減ったことは残念でした。しかし,『ざざむし』(天竜川の川虫の佃煮)の試食では,全部食べ尽くしてくれました。瓶詰めを送ってくれた長野県立上伊那農業高校の岩崎靖校長に感謝いたします。 (芳賀)

●スタッフ感想
<相澤>
先日の豪雨のため、水こそ引いたものの川虫が採集できるか心配でしたが、観察できる川虫はほとんど見ることができたのでよかったと思います。しかしながら、小さい個体がほとんどを占め、その数も少なかったことが残念でした。小さいものも観察できるようにルーペ等も準備しておくとよかったと思います。川虫は、大まかな種類しかわからず、もっと事前に調べておくべきだったことや、今回幸いケガや事故はありませんでしたが、流れた網を取りに走ってしまう子がいたので、よく見ておくべきだったことが反省点です。また、川虫の試食では嫌がる子もほとんどおらず進んで食べていたので驚きました。なかなかない経験なのでよかったと思います。

<伊藤>
今回は天気が良く、川での活動にはぴったりの陽気だったと思います。先月の豪雨で川の生態系が壊されているということで、川虫がどれくらいとれるか不安でしたが、キッズたちも満足できるくらい採集できたので良かったと思います。また、保護者の方々も夢中になってキッズと一緒に活動ができるのも、フィールドワークの醍醐味ではないかと感じました。
川というと魚ばかりに目が行きがちですが、今回は魚ではなく水生昆虫に触れ、キッズたちにも新たな発見があったのではないかと思います。これが様々な生き物への興味につながる糸口になれば、私たちスタッフもうれしい限りです。
また、川虫の佃煮を食べる前は恐る恐るつまんでいたにも関わらず、食べた途端においしい!と表情を変えるキッズたちの姿も印象的でした。

<平山>
水難事故が多い那珂川での活動でしたが、大きな事故なく無事に終えることができました。先月の台風に伴う増水で延期になったこともあり参加人数が少なかったですが、その分芳賀先生の講話もキッズたちに届き、スタッフの目も全体に行き渡りました。
川虫の数が思っていたよりも少なかったのが少し残念でしたが、それでもキッズは楽しんでくれたと思います。最後に既製品の川虫の佃煮をみんなで食べたのですが、これがキッズたちに大好評でした。
配布したネットが小さくて川虫を捕まえにくそうだと感じたので、大きめのネットを持っている人は各自で持ってくるように伝えるとよかったかもしれません。

記入者
筑波大学生命環境学群生物資源学類1年
相澤 良太


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