芳賀サイエンスラボ

Archive for 7月 2017

2017年7月2日 於 筑波大学

●目的
環境に優しい再生エネルギーの風力発電について知識をつけ、またその大変さを学ぶ

●参加者
講師: 藤井啓太、芳賀先生

スタッフ: 藤井啓太、久保俊貴、谷口友梨

午前:キッズ19人
午後:キッズ6人

参加者計: 25人

●所要時間
【午前】
9:30~ 受付
10:00~  風力発電について
10:30~ 風力発電の工作

11:00~ ダリウス型風車の制作
11:30 ~まとめ

【午後】

13:30~ 受付
14:00~  風力発電について
14:30~ 風力発電の工作

15:00~ ダリウス型風車の制作
15:30 ~まとめ

●内容
風力発電の実情と、様々な風力発電の紹介、並びにLEDを用いた風力発電の工作、また特殊な型(ダリウス型風車)の工作を行った。

●スタッフ感想
<藤井啓太>
風力発電について講師をさせていただきました。LEDの点灯は非常に難しいことを承知の上で行ったので、キッズには少しつまらないと感じられた子もいたかもしれないと反省しています。今回の点灯は、回路をショートさせて自己誘導によって大きな電圧を生むことが特徴です。自己誘導は高校以上レベルで、上手く説明ができなかったのも反省点です。

ダリウス型風車が回る原理の説明をしてもよかったかなぁとか…

世の中にはたくさんの風車があります。いろいろ調べて工作してみてもらいたいものです。

 

<久保俊貴>
今回は風力発電を実際に行うということでモーターを発電気にし、プロペラを取り付け、息を吹き掛け、LED点灯させる実験を行いました。
反省点としては、まずLEDの光り方を見せて実演した方が良かったかという点です。子供たちはLEDがきれいに光ることを想像していたようですが、実際には一瞬LEDが光るだけだったのではじめは光るかどうかわからないで不思議がる子も少なくありませんでした。
また自分の知識不足も反省点としてあります。今回はモーターをショートさせ、一瞬大きな電流を流す機構でLEDを点灯させていたのですが、自分はよく理解できていなかったため、キッズたちにとってはさらによく理解できないものとなってしまったようでした。
全体を通しては非常に面白い会でした。風力発電の難しさや形の工夫などを理解できた面白い会でした。

<谷口友梨>
今回は風車とモーター、LEDを用いて、実際に風力を利用して発電に挑戦しました。少し吹いただけではLEDはつかず、結構力が必要なのがわかったと思います。ですが、ほとんどのキッズが実際にLEDが光っていることを確認できたと思うので、その点はよかったと思います。
また、羽の作りをどのようにしたらより光やすいか、ということをキッズたちが思い思いに実験していて、その姿がとても印象的でした。実際の風力発電でも様々な工夫がなされており、発電の効率化を図っている、ということがつたわれば、と思いました。
ショート回路をつくり、自己誘導を利用して電圧を大きくする、という工夫を行ったのですが、キッズたちには少しレベルが高く、説明が難しかったです。もし、興味を持ったキッズがいれば、深く調べてみるのも良いと思いました。

 

  

記入者
筑波大学 システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻
藤井啓太

2017年7月9日 於 筑波大学

●目的
簡単な材料を用いて、蒸気を動力とする船を工作し走らせる。

その仕組みを学び取りながら、それぞれ創意工夫を加えて楽しむ。

●参加者
講師: 芳賀先生

スタッフ: 谷口心平、及川健介

午前:キッズ21人/保護者13人
午後:キッズ6人/保護者7人

参加者計: 47人

●所要時間
【午前】
9:30~受付と説明
9:50~ 工作開始

11:00~ 船の創意工夫
11:40~実験終了、まとめ
12:00  後片付け

【午後】
13:30~ 受付と説明
14:00~ 工作開始
15:00~ 船の創意工夫
15:45~ まとめ、解散
16:00  後片付け

●内容
ろうそくの熱で水を水蒸気に変えてそのエネルギーを使って船が進むという簡単な蒸気機関です。水を入れるアルミパイプをまげてボイラーとし、それをろうそく立てのあるスチロールの船に取り付けました。熱が逃げないようアルミ箔で作った覆いを被せて完成です。作った船は実験室のシンクに作った池で実際に走らせました。

 

 

●スタッフ感想
<谷口心平>

ろうそくによる火で熱せられたパイプ内部で水が沸騰することで、体積が変化しその押し出す力によって推進力を得る船の作成をした。基本的な熱機関の形をとっており、火の有る限り動力はつづく。作成してからは「ポニョに出てくる船だー」との気づき何人かからあった。確かに今時ぽんぽん船を知る機会はあまりないだろうと思った。工作はなかなか難易度が高いものだったが、それぞれ巧みに個性的な船をつくりあげていった。創意工夫の時間では脇に浮きをつけてみたり、流線型にしてみたり、エンジンを増やしてみたり、艦を模してみたりと、みていて子ども達の独創的なアイデアに非常に感動させられた。

 

アルミパイプの工作が難易度が高い。廃乾電池を型に利用するが、はじめは単一で軽いカーブを。順に電池を小さくしていくと折れにくい。一箇所を一気に曲げてしまわず何回にもわけて時間をかけて曲げると失敗しにくい。事前の準備では見本の作成と船本体になる発泡スチロールの切り分け。

<及川健介>
ポンポン船を作ることで蒸気機関の仕組みを理解してもらおうという実験でした。やはりアルミパイプを曲げる作業が難所でしたが、予備が2,3本あったため一本目は親に手伝ってもらい二本目は自力で曲げている子供が多く見受けられました。多くのキッズは船が動く仕組みよりもろうそくをつけたり余ったパイプやネームペンで装飾を施すことに興味津々でしたが、一部のキッズや親御さんには船の仕組みについて質問されることがありました。特に、パイプの水が蒸発すると同時に水を吸い込んでいる点はこの実験の本質ですので、質問された私が嬉しくなりました。
船を走らせているときにパイプに触りそうだったキッズが何人か見受けられヒヤッとしました。熱せられたアルミパイプがかなり高温になることは見かけではわかりづらいのであらかじめキッズに伝えることと、火をつけているときはスタッフか親御さんが近くにいることを徹底したいと思います。

記入者
筑波大学 生命環境学群生物学類二年
谷口心平

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2017年07月16日 於 霞ヶ浦環境科学センター

●目的
簡単な弦楽器の仕組みを知る。

●参加者
講師: 芳賀先生

スタッフ:筑波大学管弦楽団の皆さん

 

●所要時間
【午前】9:30~12:00

【午後】13:30~16:00

●内容
簡単な弦楽器の工作、弦楽器の仕組みを学びます。カッターナイフやキリを使うため、怪我のないように気をつけます。

●スタッフ感想

・前半怪我をしないように気をつけるあまり時間をかけ過ぎてしまった

・進みの早い子と遅い子の手伝いかたの配分に気をつける

・カッターやキリは使い終わった時は脇によけておく/先生の説明中は手の届かないところに退けておく

・作業の早い子を他の子の前で「早いね」褒めそうになってしまった。急いで雑にならないように別の言葉で。

・弦の取り付けが子供達には難易度が高かった。摩擦が増やせると楽になると思う

・事前にタイムシフトをもう少しはっきりと知っておきたかった

記入者
筑波大学 生命環境学群生物学類2年
杉原翔吉

 

2017年7月8日 於 筑波大学

  • 目的

筑波大学の生物を観察する。

  • 参加者

講師: 芳賀先生

スタッフ: 相澤良太、山本有華、水木陽菜

午前:キッズ約25人/保護者約15人

午後:キッズ約15人/保護者約10人

参加者計: 約65人

  • 所要時間

【午前】

9:50~ 移動、ケヤキやサワグルミの話

10:05~  ツバキ科の話

10:20~  移動、ムクノキの話

10:30~  天の川で水生昆虫の観察

11:20~ 移動

11:40~ 冒険コース

12:00~ 解散

 

【午後】

13:45~ 移動、ケヤキやサワグルミの話

14:00~ ツバキ科の話

14:15~ 移動・天の川での水生昆虫の観察

14:45~ 移動

15:15~ 冒険コース

15:30~ 解散

 

  • 内容

移動しながら道中の生き物を観察した。集合場所から天の川に行く途中では、ケヤキ、サワグルミの種子散布について解説し、その後ツバキとサザンカの違いを子供たちに見つけてもらい、解説を行った。この際、ツバキ科に寄生しているヒノキバヤドリギも観察した。天の川では子供たちに川の中に入ってもらい、水生生物を採集・観察した。その後、松美下池のある保護緑地内の人が入らなくなった道を‘冒険コース’とし、子供たちに一人ずつ通ってもらった。冒険コースの出口の駐車場で解散となった。

 

 

【主宰者のひとこと】

以前,この活動で体調不良を覚え,翌日緊急入院した経験があるため,今回もからだが痛く,3人の学生スタッフにほとんどをお願いして,私は後方支援に回りました。幸い,みなよくやってくれて,植栽のツバキ科2種の比較,寄生植物の観察,学内水路の水生生物の採集と観察,自然林内の通り抜け体験など事故もなく終えました。親もよく参加してくれました。水路では,ミズカマキリや卵を背負ったコイムシも見ることができました。空は晴れて気温が高く,熱中症も懸念されましたが,無事に終了しました。ただ,駐車場のゲート開放の手続きを忘れていたため,臨時にパスカードを発行してもらって配るなど,一時混乱を生じさせたことが悔やまれます。(芳賀)

 

  • スタッフ感想

<相澤良太>

今回は酷暑ともいえる暑さのなか、たくさんのキッズが参加してくれました。スタッフが主導となりましたが、なんとか終えることができたと思います。キッズもよく解説を聞いてくれたので助かりました。ただ、午前中に人数が集中してしまったため、解説がいきわたっていないように感じました。また、天の川での水生生物の観察では、午前の回では魚の捕獲に夢中になってしまっており、昆虫やその他の生き物にはあまり目が行っていなかったため、あらかじめ魚以外に目を向けるよう指示すべきでした。個人的には、水生昆虫については予習していたのですが、魚や貝類について下調べはできておらず、聞かれても答えることができなかったことが反省点です。

冒険コースでは、今年はキッズだけでなく多くの親御さんも挑戦していて驚きました。キッズも物怖じせずにスイスイ進む子が多い印象でした。冒険コースについてはスタッフ間で流れを共有できておらず、混乱してしまいました。下見は私のみ行ったのですが、スタッフ全員がするべきでした。

 

山本有華>

当日はとても晴れていて、気温も高く、午後の部では1人熱中症気味で帰ってしまいました。午前は人が多く大変でしたが、午後は少し人数も減ってやりやすかったです。

大学内の散策で、キッズたちは先生や相澤さんの説明を聞いて、実際に自分で植物に触って確かめていました。勉強になる内容だったと思います。また、水中生物を捕まえるのに夢中になっていました。林の中に1人ずつ入って行くのは、ちょっとした冒険気分でドキドキ、ワクワクしていたように見えました。「1人ずつ」という少し勇気のいるところも良かったと思いました。

反省点は、事前下見のとき、林に入るのが1人ずつであることを共有できておらず、そこで流れがスムーズにいかなかったことです。

 

<水木陽菜>

筑波大学内の動植物の観察を行なった。植物は主に樹木を観察したが、下見の際に、紹介する樹木とその特徴をよく確認しておけば後ろの方で声が聞こえなかったキッズたちに教えてあげることができたと思った。その点について、午後の活動では午前の活動で学んだことを生かして、実際に樹木の種子などを見せながら説明することができたのは良かった点だと思う。動物の観察では天の川に棲息する主に水生昆虫を観察した。観察できた昆虫が少なかったこともあり、キッズたちが魚類の捕獲に夢中になってしまい、観察の目的から逸れてしまった部分があったので、最初に観察の趣旨をよく理解して望むべきだった。

探検コースについては、下見の時に実際通らなかったため、所要時間などをよく把握しておらず、保護者の方からの質問に十分に答えられなかったので、スタッフは一度通ってみるべきだと思った。

今回はとても暑い中の活動であったが、キッズたちは芳賀先生からの質問に積極的に答えようとしたり、意欲的に観察に取り組んでいる姿が印象的であった。スタッフとしても今まで知らなかった筑波大の自然を学び、楽しむことができた。

記入者
筑波大学 生命環境学群生物資源学類3年
相澤良太

タグ:

2017年6月24日 於 霞ヶ浦環境科学センター

●目的
ものによって燃えたときの炎の色が大きく異なることを知る。
目に見えるものと見えないものがあり、その一部は炎の色で判別できることを理解する。

●参加者
講師: 芳賀先生

スタッフ: 新堀剛史、及川健介、中井彩加

午前:キッズ29人/保護者23人
午後:キッズ7人/保護者4人

参加者計: 63人

●所要時間
【午前】
9:30~    受付と説明
9:45~    ニクロム線で白金耳を作成
10:15~  種々のサランラップで炎色反応実験
11:00~  種々の試薬を用いて炎色反応実験
11:45~  まとめ、解散、片付け

【午後】
13:30~ 受付と説明
13:45~ ニクロム線で白金耳を作成
14:00~ 種々のサランラップで炎色反応実験
14:30~ 種々の試薬を用いて炎色反応実験
15:00~ まとめ、解散、後片付け

●内容
炎色反応といえば「花火」を思い浮かべる人も多いでしょう。しかし、身近にある「サランラップ」でも様々な色の炎を見ることができます。
また、金属元素(の塩化物)を用いた炎色反応の実験は有名ですが、味噌汁の吹きこぼれなど家庭でも本質的には同じ現象を観察することができます。
今回は、白金耳の代わりにニクロム線で作った試験機を利用しましたが、それぞれのメリットやデメリットを考えてみるとよいのではないでしょうか?

ニクロム線耳を使って実験!
ニクロム線耳を使って実験!


あおかったガスバーナーの炎が真っ赤になります


博士のはなしを熱心に聞くキッズたち

●スタッフ感想
<新堀剛史>
サランラップを燃やしたときに、色の違いがあることを自分も今回始めて知り、驚きました。一部のキッズたちは、炎色反応の見られたサランラップ(日立ラップやクレラップ)は炎色反応の見られなかったラップ(イオンのラップ)に比べて、耐熱温度が違うことに気づいたようです。この高温耐熱性のあるラップの成分が炎色反応を示したのかもしれませんね。このような関連性を見出すことにこそサイエンスの本質はあると思うので、ぜひ他の人が気づかなかったようなことにも気づいてメモするなどしてほしいなと感じました。
午前中は、だいぶ多くのキッズに来てもらい、ガスバーナーが数不足気味になってしまい申し訳なかったです。また、前回の記録からも午前人数が多く午後人数が少なかったようで、この会はその傾向があるようなので、次年度以降する方は気をつけていただきたいと思います。

<及川健介>
今回はラップや金属溶液を燃やした時の炎色反応の実験をした。午前は小学校低学年のキッズがたくさん来てくださり、午後は小学校高学年のキッズが午前に比べると少なかったが来てくださった。どちらのキッズも炎の色が変わることに興味津々で実験を進める側としても子供たちの反応が間近に見れて嬉しかった。ガスバーナーになかなか火が点かないアクシデントはあったが、実験開始直前に無事点いてくれて火傷やけがをするキッズもいなかったためよかった。なぜ炎の色が変わるのか質問されたときに親御さんであれば原子のモデルを使って説明できたのだが、キッズに対しては満足のいく説明ができなかったのが心残りである。しかしながら、高校で炎色反応の金属ごとの色を学ぶときや大学で仕組みを理解するときに今回の実験を思い出してくれたら嬉しい。初めてのサイエンスキッズだったが非常にやりがいのある実験を行えた。

<中井彩加>
炎色反応は花火だったり、身近でも見られる反応です。今回は実験的に観察をすることでよく理解してもらえたのではないかと思います。
午前中の会はとても人数が多かったですが、キッズ達の取り組みとしては、火の扱いやきりの扱いに気をつけ、火傷などのケガもなかったので、よかったです。ただ、私個人としては器具の取り扱いなどでミスがあったので、反省点の残る会となりました。
午後の会は人数が少なく、高学年中心に余裕のある会となりました。テキパキと進み、ラップの成分に関する考察などもより発展的に考えながら、時間が余るほどでした。
午後の会は、より詳しく炎色反応を観察し、インターネットで調べた一般的に知られている色と比較したキッズ達もいました。すると、実際に観察して見た時に、一般に知られている色と異なっているものもあったようでした。なぜ異なっているのか、今回の実験条件について考えることが大切だなと思うとともに、実際に実験してみることがすごく大切だなと思いました。
全体的には実験を楽しんでもらいつつ、理解も深めてもらえたように感じ、よかったです。

記入者
筑波大学 理工学群工学システム学類2年
新堀剛史


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