こんにちは!
ScienceTechnoのかりんです。
3月30日、4月11日、4月12日に、東京科学大学大岡山キャンパスにて、弊団体自主開催の工作教室を開催しました。
大岡山キャンパスでのイベントは今まで何度か開催しておりますが、今回は3日すべてで工作のラインナップを変え、なんと全8種類もの教室を行いました!
1日目の3月30日では、「からくりダンサーズ」「クリップクレーン」「レクテナ」の3工作を行いました!

「からくりダンサーズ」は、自動車の自動変速機にも使われている、遊星歯車機構をモチーフとした工作で、歯車を回すと、妖精が踊りだします。
変速機がテーマなので、工作に配置されたギアを押さえると、妖精の動きが速くなったり、遅くなったりするのです!

教室では、歯車を用いた様々な実験道具を使って、変速機の性質や仕組みに迫りました。
遊星歯車機構を用いた変速機では、1つのからくりで増速や減速、さらには反転ができます。いったいなぜなのでしょうか?

この工作は手順が多く複雑なのですが、今回の子どもたちには難なくできてしまったようです。
昨年12月に開催した時にも好評をいただきましたが、今回も楽しそうに歯車を組み合わせて工作を作っていました!
お昼からは、「クリップクレーン」の工作教室です!
「クリップクレーン」は、現実のクレーンのように、動滑車を用いることで、重いものを軽い力で持ち上げられることを学ぶ工作です。
重いものを楽に持ち上げる、そんなこと、どうやったらできるのでしょうか?
その理由を知るため、まずは簡単な「てこの原理」についての実験を行いました。

「てこの原理」について学習後、そこから発展した「仕事の原理」について学びます。
どうやら、「動滑車」というものを用れば、持ち上がる高さは低くなってしまうものの、代わりに持ち上げるのに必要な力を小さくできるようです!
しかし、そんなことをするためには、工夫しないと大掛かりな仕掛けになってしまいます!教室でも、このために造った大型の動滑車模型を使って、実際に錘を持ち上げるのがとても楽になることを実感しました!

「クリップクレーン」では、1つの動滑車にひもを複数回通すことで、コンパクトさと性能を両立しています。これって、本物のクレーンでも用いられているんですよ!

複雑な配線に苦戦していましたが、無事みんな完成させられ、さっそくハサミやスマートフォンのような重たいものを持ち上げて楽しんでいました!
本日の最終回、3回目の教室では、「レクテナ」の教室を行いました。
工作名からはどんな工作かがすこしわかりづらいですが、この工作の正体は、スマートフォンから発信される電波をキャッチして、LEDが光る、というものなのです!

教室では、電波の正体や、それを受けて電流を発生させる回路、「ループアンテナ」についての学習を行いました。
少し難しい内容でしたが、最終的に回路が光る簡単な原理については理解ができたようでした!
この工作は、「電波キャッチャー」と名前を変えて、今後のサイテクのイベントに出てくるかもしれません。もし見かけたら、「レクテナだ!」って言ってくれれば、通に見えるかもしれませんよ?
2日目の4月11日では、「ローリングすべり台」「クランクメリーゴーランド」「論理演算器」の3工作を行いました!
「ローリングすべり台」は、電磁誘導の効果により金属の近くを移動する磁石にブレーキがかかる、「渦電流ブレーキ」の仕組みを用いた工作です。一見普通の滑り台に見えますが、実は片方だけ、くるくる回りながらゆっくり滑り落ちるのです!

今回は対象学年が低学年だったので、木・鉄・銅の3組のポールにそれぞれ磁石と鉄のリングを通して、磁石につかないはずの銅のポールに通した時にも、磁石にブレーキがかかっている様を観察しました。

渦電流ブレーキとその活用先について学習したのち、実際に工作に入ります!
今回は工作の難易度も高くないので、小さな子どももいたものの、大きな問題もなくみんなくるくる回ってゆっくり落ちる、不思議なすべり台を制作できました!
作り終わった子の中にはお母さんに早速説明しに行っている子もいて、とっても可愛らしかったです!
2回目の教室では、「クランクメリーゴーランド」の教室を行いました。今回の教室が初公開となる、できたての工作です!
この工作は、回転運動と往復運動を互いに変換するからくり、「スライダ・クランク機構」を用いた、メリーゴーランドのおもちゃです!
「スライダ・クランク機構」について知るために、実際に機構の模型に触れて、どのように動きを変えているのか理解した後、実際に工作を行いました。


工作は細かい部分も多く、苦戦している子どもも多かったですが、最終的にはみんな完成させられ、つまみを動かしてくるくるメリーゴーランドを回していました!
教室終了後、時間に余裕のある子どもは、シールやペンなどで自分だけのメリーゴーランドを作っていました!

本日最後の教室は、「論理演算器」。こちらも今回初披露の工作です。
この工作のテーマは名前の通り論理回路。工作の難易度は高くないですが、教室自体のレベルは少し高いです。今回は高学年を対象として行いました。
論理回路の実際の仕組みについては難しすぎるのですが、論理演算とはどういうものか、実施にどのような計算を行っているのか、については理解してもらえたようでした。

この工作では、基本の3つの論理回路である、「NOT回路」・「OR回路」・「AND回路」を組み立てます。完成後、実際に論理演算の通りにスイッチを入れれば、LEDが光るということを実験で確かめました。

最終日の4月12日には、「スライドホイッスル」と「クロマトしおり」の教室を行いました。
「スライドホイッスル」は今回が初公開、「クロマトしおり」も、実に7年ぶりの教室です!
「スライドホイッスル」は、円筒の長さを変化させることで、音の高さを自由に変化させることができる笛の工作です。
皆さんはビンの注ぎ口に横から息を吹きかけて、「ホー」という音を出したことがありませんか?あの音と同じ原理で音を奏でています!
工作を通して、音の正体や、音の高さが変化する仕組みについて学びました。

この笛、綺麗に音を出すのはなかなか難しいのですが、四苦八苦しながらも音を鳴らせるよう頑張っていました!
お昼休憩を挟んで最後の教室は、「クロマトしおり」の教室です!
これは、「クロマトグラフィー」という、水と色素の親和性を利用することで、複数のインクが混ざったものから、色素を1つずつ分けることができる技法を用いています!今回は、クロマトグラフィーについて学んだあと、実際にインクを分けて、自分だけのオリジナルのしおりを作ります!

子どもたちもインクの点が綺麗な模様にスーッと広がっていく様を楽しんで見ていました!
クロマトグラフィーでできる模様は、同じように行っても、毎回模様が変わってしまいます。
なので、この教室で作ったしおりは、世界に一つしかない唯一無二の模様なのです!

今回のイベントは、教室1回あたりの定員が12人と規模の小さなイベントでしたが、参加していただいた皆さま、大変ありがとうございました!
このような自主開催イベントも含め、ScienceTechnoでは、今後も様々なイベントを実施する予定です。
皆さまのご参加をお待ちしています!
ScienceTechno 
