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『小学生 科学工作 紙とんぼから学べること』

小学生 科学工作 紙とんぼ作りから発展して・・・

1年ほど前から自宅で学習教室を教室を開講しています。
教科は算数と国語ですが、教科の境を意識しない深く学べる授業を
心がけています。
こどもたちが学ぶものに境界線なんてないですよね!
教室の様子をカテゴリー「教室日記」にまとめています。
是非ご覧下さい。
 

6月23日(土) 実験と検証の繰り返し
  
今日は、子供たちの教室日記ではなく、この週末私自身が体験した
ことを書いてみます。
 
科学が苦手な私にとっては驚きと感動がある体験だったので
いつか子供たちにも同じ体験をしてもらいたい!と思っています。

こうやって、子供たちと一緒にやりたいことがどんどん増えて
いくんですよね。
授業のカリキュラム作りのほうが追いつかない状況です・・・

こまったな~
 

それでは、週末の体験日記のはじまりはじまり~
 

まずは、これまでのいきさつから。

先日、子供たちと国語の授業の後半に紙とんぼを作りました。
 
その様子はこちら↓
 
『教室日記 小学生国語 紙とんぼ作り』

http://homeeducation.cocolog-nifty.com/blog/2007/06/post_a0f3.html
 
 
結局のところ、最後に紙とんぼはそれなりに飛んだわけですが、どうして
飛んだのか
、はたまたどうして改良前は飛ばなかったのか、私にはなんとなく
しか分かりませんでした。
しかもその理由に自信なし!
改良の方法もよく分からないので、なんだか不完全燃焼な状況のままに
なってたのです。
 
と、そんな話を大学時代の友人に話したところ、たまたま仕事で近くに
来る予定があって、飛んだ紙とんぼ飛ばなかった紙とんぼを見てもらえる
ことになりました。
知り合いというのは、本物の飛行機を作っている人なので、いわば流体力学
プロなわけです。
 
< 飛ばなかった紙とんぼ(次男作) >

*写真はクリックで拡大できます

0624tonbo1
 
 
 
 
 
 
 
 
まず、指摘されたのは、軸が曲がってついていることでした。
 
ものすごく当たり前のことだけど、とても大切なことなんですね。
(すみません・・・おおざっぱなので・・・)
 
そして、羽根の剛性の問題。
 
実は、紙とんぼ竹とんぼと違って、軽いけど変形しやすい「紙」
を材料にしていることで、飛行中の形が理想形を維持できにくい
んだそうです。
 
飛行するにあたって・・・

軽いことはプラス
 
でも、飛行に適した形が維持できないのはマイナス
 
本物の飛行機は、軽くてなおかつ理想の形が維持できるものが研究
されれているんですね~
なるほどなるほど。
 
 
そこで、その友人は、手持ちの材料を使って紙とんぼの改良を実演して
くれました。
 
まず、紙の剛性を高めるために、風があたる部分(回転した時に
前になる部分)をセロテープで強化します。
 
飛ばしてみます。
 
軸のずれを直し、さらに回転したときに軸がぶれないようにします。
 
飛ばしてみます。
 
次に羽根の形に注目して、回転時の邪魔になる空気抵抗を抑えるため
風があたる部分のほうを短く設計しなおします。
 
飛ばしてみます。
 
最後に、まっすぐだった羽根に少し丸みをつけます。
これは飛行機の羽根の仕組みと同じで、羽根の下に空気だまりをつくり
揚力を高めるためです。
 
飛ばしてみます。
 
 
わ~っ! とんだ~!
 

まるで魔法を見ているようでした。

 
色々試した結果、この材料の組み合わせでは4枚羽根は、少し重たくなって
しまうため、2枚の羽根の方がよく飛ぶようでした。
 
それにしても、こんなシンプルな材料でも、改良の仕方によっては
こんなに飛ぶようになるんですね。
 
本当にびっくりです!
 
< よく飛んだ二枚羽根の紙とんぼ >
 
0624tonbo2   
 
 
 
 
 

 
さらに、にしている発砲スチロールの形を変えて回転のときの
ブレーキにならないようにしたり、羽根を安定させるために遠心力で
抜けない
構造にしたり・・・ 
 
まだまだ改良の余地はあるようです。 
 
 
科学が苦手だった私は、目に見えないものを考える理論をあまり持ち
合わせていません。
今回のポイントになった「揚力」だって目にはみえませんよね。
でも、理論→実験→検証と進めていくと、見えなかったはずの揚力
空気の流れが見えてきます。
これは私にとって感動でした。
 
科学に限ったことではないのですが、目の前に見える現象だけではなく、
その奥にある真理を見ようとする力を子供たちにも持ってもらいたいな
と思うのです。
 
今回の紙とんぼ作りのような体験が、もしかするとそのきっかけに
なるかもしれません。

 
例えば・・・
 
リモコンで簡単に操作できるテレビ
 
焼くとふんわりふくらむパン 
 
目を使わなくなった深海魚
 
いつもいじわるする友達の気持ち
 
100円ショップで売られているなわとび

(普通に考えると100円では作れないのに・・・)
 
 
どんな現象にもその奥に何か真理があるんですよね。

今は全部が分からなくたって「見よう」とすること。
 
それはとても大切なことのような気がします。
 
 
今回の紙とんぼ作りで私が学んだことでした。
 

 

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