芳賀サイエンスラボ

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2017年7月22日 於 筑波大学

●目的
オリガミクスに親しんでみよう

●参加者
講師: 芳賀先生
スタッフ: 木村 美南、中井 彬恵、亀山 郁
午前:キッズ26人/保護者21人
午後:キッズ25人/保護者24人
参加者計: 100人

●所要時間
【午前】
9:30~ 受付と説明
10:00~  直角三角形と二等辺三角形の三角定規の作成、考察
11:00~  「筑波型飛行物体」の作成、自由に飛ばして遊ぶ
11:50~  まとめ、解散
12:00  後片付け
【午後】
13:30~ 受付と説明
14:00~   直角三角形と二等辺三角形の三角定規の作成、考察
15:00~  「筑波型飛行物体」の作成、自由に飛ばして遊ぶ
15:50~ まとめ、解散
16:30  後片付け

●内容
1.芳賀先生によるオリガミクスの説明
2.折り紙で直角三角形定規を作った。(一つ目は先生の説明を聞きながら、二つ目は自力で、の計2つ)
3.直角三角形定規と同様にして二等辺三角形定規を2つ作った。

4.これらの直角三角形と二等辺三角形を組み合わせるとどんな形ができるのか考察した。
5.直角三角形と二等辺三角形の共通点を考察した。
6.「筑波型飛行物体」作り、それぞれ工夫しながら飛ばして遊んだ。

【主宰者のひとこと】

参加希望キッズが多く,親も一緒に楽しむ事を考えると,大学の実験室では手狭になるため,霞ヶ浦環境科学センターの多目的ホールを使いました。
ちょっと広すぎて,距離的に親近感が得にくく,また,私の体調不調(足腰の筋肉痛)もあって,不本意な指導状態でしたが,スタッフ学生がそれをカバーしてくれました。正方形おりがみで作る三角定規三角形を複数作って,キッズにはそれを並べて組み合わせることでさまざまな図形に親しみを感じてもらうのがねらいでしたが,思った以上によく考えてトライしていたことがうれしく感じました。
もう一つの「筑波型飛行物体」では,おとなも童心に復ったように楽しんでくれました。
なお,参加者には自著の新書版「おりがみで楽しむ幾何図形」を著者割引価格で購入してもらいました。 (芳賀)

【スタッフ感想】

<中井 彬恵>本日はオリガミクスの2回目です。前回は台形箱や直方体の箱作りで工作要素が強かったのですが、今回は学校でもよく使う三角定規と同じ図形を作って、更にどんな図形が出来るかなど算数要素が強いものとなりました。折り方が分からなくなってもめげず、芳賀先生の質問に対して試行錯誤しながら答えを探そうとするサイエンスキッズが多く、遊びながらサイエンスをする姿勢が感じられた良い回となったと思いました。

<木村 美南>

私自身、初めてのオリガミクスでしたが、仕組みを理解しながら楽しく参加することができました。キッズたちも自分で二つの三角形の共通点を探したり、図形を合わせてどんな図形が出来るか友達と協力しながら考えたりと楽しんでいたように思います。今回は親子で一緒に席についてもいいという事だったので、保護者の方々もキッズと一緒になって頭を悩ませたり楽しんでいる様子が印象的でした。

<亀山 郁>
今回は私自身としては初めての参加ということもあり、子供達の元気の良さに弱冠押され気味だったとは思いますが、なんとか乗り切ることができたと思います。
反省点としては、1番は作業がわからずやる気をなくしている子に、どういう風に接せればいいのかわからなかったところです。結局先輩にお任せしてしまったので、もっと事前に対処法を考えてくるべきだったと感じました。また、自分自身の仕事として何をやっていいかよくわからず芳賀先生にたくさんご指示を頂いてしまい、自分から動けなかったことも反省しています。次からはこうした点を改善していきたいです。

 

記入者
筑波大学 生命環境学群生物学類1年

木村美南

 

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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

2017年3月20日 於 霞ヶ浦環境科学センター

●目的
本文

●参加者
講師: 芳賀先生

スタッフ: 久保友汰、谷口心平、久保漱汰

午前:キッズ14人/保護者9人
午後:キッズ9人/保護者8人

参加者計: 40人

●所要時間
【午前】
9:30~ 受付と説明
10:00~ ラジオ製作
11:00~ 外でラジオを聞く
11:50~ まとめ、解散
12:30  後片付け

【午後】
13:30~ 受付と説明
14:00~ ラジオ製作
15:00~ 外でラジオを聞く
15:50~ まとめ、解散
16:30  後片付け

●内容
今回は市販のゲルマラジオを用いてラジオを聞くことを行った。このゲルマラジオは、はんだづけを要するのでキッズたちは怪我に注意しながらラジオを作成した。作成が終わったのち外に張ってあるアンテナにそれぞれのラジオのアンテナをくくり、放送を聞いていた。

●スタッフ感想
<氏名>久保友汰

今回は霞ヶ浦環境科学センターでラジオの作成を行った。このラジオは自分がキッズだった頃と構造は変わっていなかったため説明も当時と同じ説明をキッズたちにしながら作成してもらった。外で張ったアンテナで聞くと一部のキッズたちはニュースや交通情報等を聞くことができていた。

<氏名>谷口心平
今回は、はんだづけをしながら鉱石ラジオを作成した。余り慣れないはんだごての操作も少しずつ上達して、上手く行った様子をみせてくれた。作成後は屋外に設置した導線をアンテナに、電波をさがした。実際にラジオが聞き取れた時の、感動した表情が印象的だった。「家ではどうやって聞けるのか」など事後学習にも意欲的で、参加者の学習への積極性にとても関心した。

【主宰者のひとこと】

台湾のAVIOSYS社のキット K23 Crystal Radio を使って,簡単なゲルマラジオを組み上げた。このキットには繁体字中国語と英語の説明が付いているが日本文はない。しかし,基板に部品略図がプリントされているので,ハンダ付けを初めて体験するキッズも容易に部品をハンダ付けすることができる。これはイヤホンで聴くキットで,屋外に,約60m と80m の2本の単線を張って,それで受信し,何かのアナウンス,音楽,ラジオ体操,甲子園中継などをきくことができ,電波の不思議を体験できた。会場の霞ヶ浦環境科学センターの庭園の立木を利用して張ったアンテナは,よく聞こえる場所が2か所(橋付近と四阿付近)あって,午後の部の方が良く聞こえた,
工作は研修室の実験机3台で行い,各机にスタッフ学生が1人ずつ付いた。当初予定のメンバーから1人が欠けた状態だったが,スタッフリーダーの兄で元サイエンス・キッズの東京農工大学学生が応援してくれて,とても心強かった。(芳賀)

記入者
筑波大学 生命環境学群生物資源学類1年
久保友汰

2016年2月25日 於 霞ヶ浦環境科学センター

●目的
地震について理解を深める

●参加者
講師: 芳賀先生

スタッフ: 新堀剛史、杉原翔吉

午前:キッズ11人/保護者8人

参加者計: 19人

●所要時間
【午前】
9:30~ 受付と説明
9:40~ 説明
10:10~ 慣性の法則を利用した地震計の解説
10:50~ 電磁式地震計の制作
12:00  後片付け

●内容

まず、芳賀先生から「どうして地震が起こるのか」についての説明がありました。

慣性の法則を用いた地震計の解説。長い振り子の下におもりをつければ横からの地震の揺れが来てもおもりは揺れません。

ペットボトル内にコイルを固定し、その内部をネオジム磁石が地震動によって動くときに発生する起電力を測定することで揺れの大きさを測る、電磁式地震計を作りました。

コイルを巻いたり、ハンダでペットボトル底面に穴を開けたり少々煩雑であったり危険であったりする作業を伴いましたが、楽しく安全にできたと思います。

オシロスコープはスマートフォンアプリを利用しました。入力設定をmicにして使ってみてください。

<Android>SmartScope

<iPhone>Oscilloscope

パソコンの方はこちらのソフトウェア(無料)をご利用ください。

オシロスコープ単体は操作も難しく高価なのですが、アプリやソフトでも比較的精度良く測れるので試してみてください。

●スタッフ感想
<新堀剛史>
今回は人数が少なく午前のみでしたが、「どうして地震が起こるのか」や「どのように地震を測るのか」などの理解が深まったのではないでしょうか。また、工作では細かな作業もあったかと思いますが、集中して取り組めたと思います。イヤフォンのコードを削ることは結構難しいので、端子の部分のみ切り取って使うと良いかもしれませんね。特に電子工作は作ってみたあとに「どうしてこうなるのだろう」と考えてみることが大切です。ぜひこれからもたくさんコイルを巻いて様々なものを作ってくださいね。

<杉原翔吉>

 今回の実験では、筒に丁寧にエナメル線を巻き付けてコイルを作ったり、ペットボトルの中へものを通す作業があったり、位置の微調整などがあり、キッズ達には難しい工作であったかなと思います。また、ペンをつるした地震計から突然コイルと磁石を使った地震計になり、磁石を動かすと電気が流れるという現象自体も不思議なものだったのではないでしょうか。探してみると手で振って光らせる懐中電灯とかも同じ仕組みで光っています。電磁誘導というこの現象は中学生になると習うので楽しみにしていてください。

 家に持ち帰った地震計をパソコンのソフトで使う際にはヘッドフォンではなく、マイクの端子にさすようにしてください。今のパソコンはマイクがパソコン本体に付いている場合もあり、その時にはスマートフォンのアプリを使う方がよいかもしれません。

 

記入者
筑波大学 理工学群工学システム学類1年
新堀剛史

2017年2月19日 於 霞ヶ浦環境科学センター研修室

●目的

一見すべて同じように見える水。でも水といっても、たくさん種類はある。それぞれの水の違いをこの実験を通して知る。

●参加者
講師: 芳賀先生

スタッフ: 高瀬、田村

午前:キッズ14人/保護者-
午後:キッズ12人/保護者16人

参加者計: -

●所要時間
【午前】

9:00~ 受付
9:30~ 説明
9:45~ 実験
11:45~ まとめ
12:00~ 解散

【午後】
13:00~ 受付
13:30~ 説明
13:45~  実験
15:45~ まとめ
16:00〜 解散

●内容
水道水、精製水、霞ヶ浦の水(濾過したものとそうでないもの)、ミネラルウォーター(国内産と海外産)の6種類の水及びキッズが持ってきた水について、電気伝導度、カルシウムイオンとマグネシウムイオンの濃度、塩化物イオン濃度を調べました。一見透明で同じに見える水でもそれぞれに違いがあることを学びました。

●スタッフ感想
<田村>
初めての霞ヶ浦環境科学センターでした。霞ヶ浦の水、霞ヶ浦の濾過水、水道水、
精製水、および市販の飲料水(日本産、フランス産)の電気伝導度、含まれるCa²⁺、
Mg⁺、Cl⁻の量を計測しました。刺激臭のする試薬や重金属を含む試薬を使用した
ため、実験器具や薬品の扱いに一部心配な点がありましたが、キッズたちは班で
協力し、安全に実験を終えることができました。積極的に実験に参加したがるキ
ッズも、なかなかやりたいと言い出せないキッズもいましたが、キッズ同士で譲
り合い、少しずつ打ち解け、順番に実験を行う姿に成長を感じました。午前午後
ともに実験は時間通りに終了しましたが、作業に慣れるにつれ、何滴で滴定が完
了するかなど、仮説を立てるキッズも多かったため、キッズたちが測定値につい
て独力で考察する時間があったら更に良いと感じました。

 

<高瀬>
今回の内容は正直キッズには少し難しく、使う薬品もそのまま水道に流せないものもあったので少し不安だったのですが、やってみるとキッズは数値からちゃんと意味を見出していたり、薬品によって色が変わる様子を楽しむだけでなく「これはきっと〇〇滴で色が変わるだろう」と予想しながら実験をしていたことに感心しました。イオン濃度や電気伝導度は普段あまり意識することのない数値ですが、「この数値が高いと汚い」「同じミネラルウォーターなのにこの数値が違う」など理解してくれたのは嬉しかったです。

理解の助けになるよう、また班の全員が楽しめるように努力したつもりでしたが、積極的なキッズばかりが実験の作業をしてしまったことは私たちの反省点ではあります。全員が均等に機材に触れらるように工夫することが大切だと感じました。

 

記入者
筑波大学 理工学群物理学類2年
高瀬勇気

2017年1月14日 於 霞ヶ浦環境科学センター

●目的

スタッフがみんなの前で手品をします。失敗もあるかな?不思議に
思ったら,おどろいてばかりいないで,種や仕掛けを推理してみま
しょう。

●参加者

講師: 芳賀先生

スタッフ: 中井、高瀬、久保

午前:キッズ26人/保護者14人

参加者計: 40人

●所要時間
【午前】

9:00~ 受付
9:30~ 芳賀先生によるサイエンス手品の披露
10:05~ スタッフによるサイエンス手品の披露
11:45~ まとめ
12:00~ 解散、後片付け

●内容

今回は芳賀先生、スタッフがそれぞれ用意したサイエンスを使った手品を披露しました。キッズの皆さんにも原理を考えてもらいながら、科学の面白さを体感していただけたのではないでしょうか。

芳賀先生は「五円玉の穴を通るパチンコ玉」「消える水」「坂で止まる缶」等の実験を行いました。スタッフもそれぞれテーマを決めて数個のサイエンス手品を持ち寄り、手品が終わった後には原理とともに「こういう場合はどうなるかな?」などと追加で実験を見せたりと自由な雰囲気で楽しみ、学びました。

●スタッフ感想
<中井>
科学とマジックはとっても相性のいいものだと思います。テレビでよく見るマジックも、科学的な原理を使ったものが多くあります。今回私が扱ったのはなべのトウモロコシをポップコーンに変えるマジック、水風船を落としても割れないものはどれか、割れないシャボン玉の3つでした。キッズのみなさんは、実験をしている時にどういう原理を使っているか予想したり、どんな結果になるか予想してくれたりして、科学として楽しんでくれたので、嬉しく思いました。ポップコーンの実験は実際にキッズのみなさんにもやってもらったのですが、私が一度やっていても、発見があったキッズも多かったようで、実際にやってみることは大切だなと思いました。テレビでみてびっくりしたことも、実際にやってみるとまた新たな発見があったりすると思います。

個人的な反省点として、実験に必要な水風船の準備が足りなかったり、シャボン玉液や水を置く場所が悪かった点があります。この点についても、実際にやってみることの大切さを感じました。

<高瀬>
私は「水」というテーマで手品を行いました。水はありふれた存在なだけに、それが持つたくさんの特別な性質を忘れがちです。一番初めに水をいかにも薬品感のある瓶に入れ、「ジハイドロジェンモノオキサイド」と別名で呼び、「なんでも溶かす」「たくさんの死者を出す(溺死)」「色々なものをくっつける」と言った性質を紹介すると、この液体の存在にとても興味を持ってもらえたように思えました。その後に「水面のバジルが一瞬で広がる実験」「水袋に鉛筆をさしても水が漏れない実験」「浮沈子」「お話仕立てにした、酸とアルカリで紫キャベツの煮汁の色が変わる実験」を行いました。

どの実験においてもキッズは自分の知識をフル活用して一生懸命原理を考えてくれたことは嬉しかったです。たとえ間違っていてもしっかりと問題に向き合い、議論しようとする姿勢は私たちも見習うところがあります。

同時に、水のような身近な存在であっても、見方を変えればとても面白いんだという経験は、私自身身の回りの現象に改めて興味を持つきっかけになりました。キッズもそうであってくれたら嬉しいです。

<久保>
今回私は光に関する手品を行いました。

まずは高分子給水体を使って水との屈折率に関する手品を行いました。見た目はビー玉のような高分子給水体を水の中に入れると見えなくなることにキッズたちはとても驚いていました。

次に羽を用いて光が曲がることを使い手の骨が見えるような手品を行いました。

最後に封筒の中の文字が黒い筒で透視できる手品を行いました。

どの手品でも最後になぜこうなるかをキッズに聞いてみたところ思った以上に的を得た意見をしてくれるのでとても驚きました。

このような簡単な手品から科学に興味をもって欲しいです。

記入者
筑波大学 理工学群物理学類2年
高瀬勇気


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