○26.01.07 <理科の世界をひろげよう>書籍『目指せ!科学者5』の紹介
○25.04.01 かわたなガリレオクラブ(KGC)は2025年度公益財団法人東京応化科学技術振興財団第20回「科学教育の普及・啓発助成」に採択されました。
KGC科学教室の取組<目次>
科学教育支援ボランティアかわたなガリレオクラブの取組
私たちは、子どもたちに、科学工作や実験をとおして、科学や理科の楽しさを伝えることを目的に活動している<科学教育支援ボランティア集団>です。月に一度、地域のコミュニティセンターで、<受講料不要>の科学教室を開催しています。(但し、実験にかかわる費用は無料ですが、持ち帰り可能な科学工作を行う時の材料費は実費負担となります)
月1回、限られた時間の中で実施する科学教室の目的はただ一つです。子どもたちが「科学はおもしろい」「科学は楽しい」と感じる科学教室にしたいということです。あれも、これもと伝えたいことはたくさんありますが、連続的に時間をかけて、学びを積み上げていく学校の授業と違い、私たちにできることは限られています。
ここでは、知識を伝えることが目的ではなく、各テーマ、体験をとおして課題に取り組む中で、子どもたちの「学びの動機付け」に少しでもつなげ、子どもの「理科の世界を広げたい」と考えています。毎回テーマについて必要となる科学的な知識は伝えていますが、できるだけ簡単に、小学生にも分かる内容にして、要点を絞って具体的に伝えるようにしています。
科学教室で、身近な材料を使って行う工作や実験等が、<おもしろい>、<楽しい>と感じられたら、学校での理科の授業にも積極的に取り組み、身近な科学について興味のある分野を自分で調べたりする意欲にもつながっていくと考えています。
2025年度KGC科学教室について
KGC科学教室は2025年度公益財団法人東京応化科学技術振興財団「科学教育の普及・啓発助成事業」と九州工業大学出前講義事業の支援をいただきながら活動しています。
第3期KGC科学教室【手作り電池】
KGCプログラムNo.9<もう少し深く学んでみよう>
2月20日(土) 第15回科学教室
<手作り電池〜キウイ電池からスライム電池>
テレビのリモコンや、時計など、電気を使う機器には電池が使われています。私たちの身の回りのものは電池で動くものばかりですが、電池は身近なものでつくることができます。今回は、電池をつくって、そのしくみを確かめてみよう。取り上げるのは「化学電池」と呼ばれる仲間についてです。先ずは果物を使ってフルーツ電池をつくろう。様々な果物の中で、どれが電池になり、電池にならないものはどれかなど、実験で確かめてみることにしよう。電池をつくるには何が必要か、実験で確かめることができたら、キャンプなどで燃料として使われる備長炭を使った電池や他の電池にも挑戦してみよう。
【KGC受講生の皆さんへ】
【科学実験】・フルーツ電池
・備長炭電池
・スライムを使った電池
【科学トピック】電池の始まり〜ボルタ電池
【材料費】無料
【その他】筆記用具を持参してください。
第3期KGC科学教室【ダジックアース】
KGCプログラムNo.8<もう少し深く学んでみよう>
<1月17日(土) 実施済>
第14回科学教室
<火星ジオパークの旅にでかけよう>
火星の不思議な輝きと天空における複雑な動きは、古代から「戦い」や「災厄」、「社会の天変地異」等と結びつき、様々な解釈が行われてきました。ローマ神話では火星(Mars)は戦争の神として崇拝され、ギリシャ神話では火星(Ares)は戦争と混乱を象徴する神でした。現代では、衛星や探査機などの調査を通して、火星全域について様々な科学的情報を詳しく知ることができるようになりました。
今回は「火星の歩き方」(光文社新書)をガイドブックに、やがて火星を旅行できるようになると仮定して、<火星一周ジオリーズムの旅>に出かけることにしよう。
最初に「そもそも火星はどんな星なのか?」について、これまで観測されたデータ等をもとにして確認し、火星探査の歴史についてもNASAの映像等で振り返ってみよう。宇宙船の着陸について、<ミニ エッグドロップ実験>通して、落下の衝撃を抑える工夫についても体験してみよう。
最後は<火星儀>の工作とダジックアース火星を使って<気球でまわる火星一周ジオパークの旅>に出かけよう。
*ダジック®は登録商標です。ダジック・アースとは、地球や惑星についての科学を楽しんでもらうために、学校や科学館や家庭で、地球や惑星を立体的に表示するプロジェクトです。NPO法人ダジック・アース・プロジェクトと京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻が中心になって進めています。
⇒ダジック・アース ホームページ
【KGC受講生の皆さんへ】
【科学工作】・火星儀工作
・ミニエッグドロップ用プロテクター工作
→ミニエッグドロップ実験
【科学トピック】「火星の歩き方」臼井寛裕他著(光文社新書)
【演示】ダジック火星
【材料費】200円
【その他】筆記用具とハサミを持参してください。
第2期KGC科学教室【クリスマス・レクチャー】
<研究者訪問講座>
<12月20日(土) 実施済>
《九州工業大学 科学実験講座 》
超伝導体による浮上実験
〜超伝導体と磁石はどう違うか?〜
イギリスではクリスマスシーズンに子供たちへのプレゼントとして科学講座(クリスマス・レクチャー)が開かれてきました。マイケル・ファラデーが1860年に行ったクリスマス・レクチャーの内容は日本でも『ロウソクの科学』として出版されています。KGクラブでも 九州工業大学情報工学研究院物理情報工学研究系 教授 小田部荘司先生を講師にお迎えして、クリスマス・レクチャー「超伝導体による浮上実験」を波佐見町総合文化会館(ウェイブホール 11:00〜12:30)で開催します.
本講座は九州工業大学出前講義事業と公益財団法人東京応化科学技術振興財団「科学教育の普及・啓発助成」の支援をいただいて実施します。
<超伝導について>
近年、AIやデータセンター、電気自動車など、社会全体で電力消費が急増しています。こうした時代において、省エネや高効率な社会インフラの基礎技術として、超伝導は重要な役割を担っています。
「磁石が浮く」実験を通して、摩擦や抵抗のない世界、そして電気抵抗ゼロという現象を体感できます。リニアモーターカーや量子コンピュータといった最先端技術の原点を学ぶことで、科学の面白さや不思議さ、理科の世界を広げる機会になります。
【KGC受講生の皆さんへ】◎筆記用具を持参してください。費用負担はありません(無料)
◎欠席される場合には、KGC事務局宛にメールで連絡をお願いします。
第2期KGC科学教室【物体の運動2】
KGCプログラムNo.7「もう少し深く学んでみよう」
<11月15日(土) 実施済>
《不思議な動きをする物体》
これまで「飛ぶ物体」や「回転する物体」をテーマに科学教室を実施してきました。今回は、モーターやゴムなどの動力なしで、「不思議な動きをしながら動く物体」を工作してみよう。
前半は、全体を左右にゆれ続けさせながら、トコトコと斜面を下りてくる物体(受動歩行物体)「トコトコくん」を工作し、坂道を歩かせてみよう。最先端の二足歩行ロボットも、こうした基礎研究からヒントを得て、モデル化やロボット設計法につなげてきました。
後半は、球形ではないのに転がる物体「オロイド」をつくろう! ボールのように形が丸いものは、スムーズに転がり、サイコロのように角のあるものは止まってしまいます。ところが、この物体は、床の上を不思議な動きをしながらスムーズに転がっていくことから、転がり移動ロボットや複雑な地形でも歩き通すロボットの研究などにも使われます。
もう一つ、2個のリングの重心の高さが常に一定で転がる「ツーサークルローラー」も工作してみよう。完成したら、実際にこれらを転がして不思議な動きを楽しもう。
せっかくだから、工作物を利用して、物体の重心と回転の不思議について、ちょっぴり学んでみることにしよう。
【科学工作】トコトコくん、オロイド、ツーサークルローラー
【科学トピック】「歩くモアイ仮説:考古学的証拠、実験的検証、そして批判への反応」カール・P ・リポ
【材料費】200円
≪タミヤ 重心移動歩行ロボット≫は重心移動の動きだけを利用してトコトコ歩く、2足歩行ロボットです。モーターの回転を往復運動に変換し、左右の重心移動を創り出して、2足歩行を実現した、楽しく、アイデアがたくさん詰まったロボットです。<重心移動ユニット>が左右に移動することで体が傾き、浮いた足が前に振り出す動作を、左右に揺れながら繰り返して前進します。
一方、電池やモーターなどの外部動力を使わず、重力を主なエネルギー源として動いている ≪トコトコくん≫は、片足が坂道に接地している間、もう一方の足が空中に持ち上がると、重心が足の前に移動して前に傾き、空中にある足は前に振り出されます。振り出した足が着地する時に、片方の足が持ち上がり、この動作を繰り返すことで前進します。
重心移動歩行ロボットは、kGクラブ受講生のA君が工作を引き受けてくれて、見事完成させました。
第2期KGC科学教室【光の秘密2】
KGCプログラムNo.6「もう少し深く学んでみよう」
<10月18日(土) 実施済>
第11回科学教室
《手作りCD分光器を使って光の秘密を解き明かそう》
光の直進と屈折についての簡単な実験を終えたら、虹を閉じ込めたような不思議な箱を工作して、のぞいてみよう。その後、光の秘密を解き明かすために、CD分光器を工作して、太陽や電灯等の光を分光して、スペクトルのようすを観察してみよう。君たちが見ている太陽の光は、CD分光器で観察するとどのように見えるだろうか? スペクトルを確認し、その理由を学んだあとは、人工の光(蛍光灯など)も観察してみよう。観察したスペクトルは太陽と比べてどんな違いがあるだろうか? 光の3原色の実験もやってみよう。これらの実験をとおしてニュートンが見つけた光の秘密を見つけよう。
(分光は「光を分けること」、スペクトルとは「分けた結果見える光の帯」詳しくは第11回科学教室で)
【科学工作】分光シート万華鏡、CD分光器 ⇒ スペクトル観察
【演示実験】光の直進と屈折、三角プリズム、虹を作る実験、光の3原色、光の波長(直視分光器)
【科学トピック】「光のスペクトルと原子」板倉聖宣著(仮説社)*サイエンスシアターシリーズ
【材料費】200円
第1期KGC科学教室【物体の運動1】
KGCプログラムNo.5「もう少し深く学んでみよう」
<7月19日(土) 実施済>
コマは回っている間、なぜ倒れないのだろうか?今回は「倒れずに、よく回るコマ」を良いコマとして、その条件を実験で確認してみることにしよう。いろいろな形をしたコマの重心を求め、心棒をさして回転させる実験をおこない、トルクと重心について学ぼう。どんな物体でも、重心の位置に心棒を通すことができれば、コマになるのだろうか?重心の位置やコマの形、コマの重さなどを比べて、コマを回して、その条件を探ってみよう。
白色と黒色だけで描いた模様が、コマを回すと、いろいろな色が見えてくるベンハムのコマや色が消えるニュートンのコマを工作し、不思議を体験しよう。最後は、みんなで工作したコマを回して回転時間を競ってみよう。
【科学工作】様々な形をしたコマ、ベンハムのコマや色が消えるニュートンのコマ
【演示実験】コマの重心を求めてみよう
【科学トピック】「独楽の科学」山崎詩郎著(講談社)
【材料費】200円
《工作したCDこまに下記のデザインシートを装着し不思議を体験してみよう》
〇ボストン大学理科数学教育センターの「プロジェクトLITE:実験を通じた光の探究」サイトでは、CDコマに装着できるように設計されたデザイン(こまの表面パターン)が12種類公開されています。(但し9,10はストロボ用なので今回は除きます)
PDFをダウンロードし印刷して切り取り、中心をペットボトルのふたの大きさに抜きとると、そのまま今回工作したCDコマの上に装着できます。回転させるとそれぞれ不思議な見え方を体験できます。(KGC事務局でも実際にやってみました)
*番号1,2,3,4はベンハムのコマで、白黒なのに回転により彩度の低い赤、緑、青の外観を生み出します。
*番号5,6は混ざり合って他の色を生成しますが、これは通常の色を混合する概念とは違っています。
*番号7,8 のコマは、高速で回転させると実際には存在しないリングが見え「マッハバンド」(錯視)を体験できます。
*番号11,12のコマはニュートンとマクスウェルが初めて用いたデザインです。高速回転させて白色を再現しようとしても、実際には灰色しか生成されません。→ボストン大学理科数学教育センタープロジェクトLITEのサイト
第1期KGC科学教室【地面効果翼機】
KGCプログラムNo.4「もう少し深く学んでみよう」
<6月21日(土) 実施済>
第8回科学教室
《床面スレスレを地面効果で飛ぶ物体》
地面効果翼機は「地面効果」(水面では海面効果)で揚力増加と抵抗を減少させて、地表ないし水面から数十センチ〜数メートルほどの高度で航行する物体です。自然界でも鳥の翼が地面や水面の近くで性能が高まることが知られています。
人力のみで空を飛ぶ<鳥人間コンテスト>でも機体を海面スレスレで飛行させ、極限まで海面効果を利用し距離を稼いでいます。物体が飛ぶ原理や地面効果、海面効果の事例、揚力について学んだ後は、地面効果翼機を工作して、みんなで走らせてみることにしよう。
【科学工作】地面効果翼機
【科学トピック】
「児童を対象とした科学教室用の教材開発ー飛ぶ仕組みを理解するための地面効果翼機の製作」増淵寿著
「新しい離島モビリティの一つになるか?『空飛ぶ船』(海面効果翼船)」(長崎県企画部)
【材料費】無料
第1期KGC科学教室【偏光板の世界】
KGCプログラムNo.3<5月17日(土) 実施済>
<偏光板>は、あるひとつの方向に振動する光の成分だけを通過させるように作られていて、<偏光板>をテーマにすることで<波としての光>を学ぶことができます。
2枚の偏光板の間に透明なプラスチックのスプーンを置いて<光弾性>(こうだんせい)と称される現象や偏光板の光の振動の向きを変える働きを利用した<偏光板万華鏡>、壁を通り抜ける<ブラックウォール>を工作して、偏光板の性質を確認し偏光板を使って遊んでみよう。偏光板はテレビやスマートフォンなどの液晶画面等、私たちの身近なところで使用されていることも紹介します。
【科学工作】ブラックウォ―ル、偏光板万華鏡
【科学トピック】「東工大 Science Techno の理系脳を育てる工作教室」大谷尚登監修(主婦の友社)
【材料費】200円
第1期KGC科学教室【旅する種】
KGCプログラムNo.2<4月19日(土) 実施済>
植物は子孫を残すため、種子を動物にくっつけたり、水や風を使って移動させています。それぞれ「動物散布」、「水散布」、 「風散布」とよばれていますが、全く受け身ではなく、種子は自然の力をうまく利用するために様々な工夫をしています。
今回 は「風散布」を取り上げて、飛び方と種子のつくりやはたらきがどのように関係しているか、アルソミトラやフタバガキの種子と種子模型を飛ばし飛び方を観察してみよう。研究によれば、アルソミトラの滑空中の揚力係数は0.35となり、飛行機の巡航中の値にほぼ一致しており(「タネは旅する」中西弘樹著 八坂書房)、アルソミトラは飛ぶための理想的な形をしています。アルソミトラをヒントにして、飛ぶ物体をデザインしてみよう。ScienceToyMakerのWalkalong Glider を参考にして実際に飛ばしてみよう。
【科学工作】飛ぶ物体、種子模型
【科学トピック】「タネは旅する 〜 種子散布の巧みな植物」中西弘樹著 (八坂書房)
【材料費】200円
第1期KGC科学教室【工作体験講座】
KGCプログラム1<2月15日(土) 実施済>
2025年度工作体験講座
《「ビー玉転がし装置」》
「くまもと学びサポート」発案のビー玉転がし装置は、いつの時代でも子どもたちに人気のある工作です。ラッパ型のクルーンという装置でビー玉を転がすと、ビー玉がくるくると渦巻いて中心に向かって落ちていく単純な装置ですが、ゴールに標的を設定することで、各自オリジナルのピタゴラ装置として楽しむことができるからです。
KGCでは3月に科学教室導入講座として、ビー玉転がし装置を工作しました。「クルーンの中で、ビー玉がすぐに中心に落ちないのはなぜか?」「だんだん内側に向かっていくのはなぜか?」など、工作をとおして<なぜ>を引き出す装置でもあります。さらに「スタートからゴールまで、身近にある材料を使って、完走するのにちょうど10秒かかるようにしてみよう」等、遊びの中に時間の要素を加えるだけで、創造性を育てる場にもなります。
海外では、ビー玉チャレンジ<Marble Run Challenge>のように、STEM教育の一環として「ビー玉ができるだけ長く転がり続けるコース」を、子どもたちに設計・構築させ、ゆっくりと転がし続けるために、重力、摩擦、抗力を調べさせているところもあります。 (*
「STEM教育」は「
Science(科学)、
Technology(技術)、
Engineering(工学)、
Mathematics(数学)」の頭文字を取った造語、これら理工系の知識を統合的に学ぶ教育))
【科学工作】ビー玉転がし装置
【科学トピック】「Marble Run Challenge: Build a design that takes exactly 60 seconds」(TKSST)
【材料費】無料
第1期KGC科学教室【しゅぽしゅぽ】
<9月27日(土) 実施済>
《科学の原理原則・イメージを知る楽しさを感じよう》をテーマに、外部講師による大道仮説実験「しゅぽしゅぽ」を実施しました。 講座では、予想を立て、結果を実験で確かめながら、段階を追って、テーマについて楽しく学ぶことができました。
【費用負担】無料
2024年度 KGC科学教室から
第5回科学教室「坂道を歩く物体」
今回は「トコトコくん」を製作し、斜面を歩かせました。「トコトコくん」とは、モーターやゴムなどの動力は使わずに、2足歩行によって坂道をトコトコと下りてくる物体のことです。「トコトコくん」を、斜面に置くと、音を立てながら、ゆっくりと下りていきます。
そのためには、「トコトコくん」が左右にゆれなければうまくいきません。斜面を歩行して下り続けるためには、絶えず全体が左右にゆれ続け、片足が空中にある間に、前に踏み出すことが必要だからです。うまくいくと「トコトコくん」が斜面を降り続ける間、位置エネルギーが運動エネルギーに変わり、ゆれも小さくならずに降りていきます。
第4回科学教室「手に取って運べる水と動くスライム」
この世界は全てが何らかの物質によってできていて、化学はこれらの物質の性質や働きを知り化学反応によって、新しい物質を作り出す学問です。今回は身近な化学反応として「手に取って運べる水」と「スライム」にチャレンジしました。
「手に取って運べる水」は、アルギン酸ナトリウムと乳酸カルシウムからつくりますが、この実験はダブリュオウホウ<Ooho>と称され、食べられる食品技術として知られています。後半はスライムに鉄粉を混ぜて、磁石を近づけ、「動くスライム」に挑戦しました。
第3回科学教室「立方体万華鏡ラビリンス」
立方体華鏡ラビリンスのオリジナルは 1974年ヤマザキミノリ氏により考案された「立方体万華鏡キューモス《CUMOS cubic cosmos scope since 1974》」です。佐賀県立宇宙科学館《ゆめぎんが》は立方体万華鏡の発案者ヤマザキミノリ氏とオリジナル立方体万華鏡を製作されていて、《カラフルな宇宙をイメージしたオリジナル立方体万華鏡》等、毎回素晴らしい作品を展示されています。
第3回KGC科学教室では『ゆめぎんが立方体万華鏡』を参考にして工作にチャレンジしました。
第2回科学教室
「ニュートンも心ひかれた光の秘密〜虹を閉じ込めたような不思議な箱〜」
科学教室ミニギャラリー