第61回 仙台市児童・生徒理科作品展において
ものづくり講座 受講生名が入賞しました

2014年10月11日(土)~10月19日(日)にスリーエム仙台市科学館で開催された第60回 仙台市児童・生徒理科作品展(主催:仙台市教育委員会、仙台市小学校教育研究会理科研究会、仙台市中学校教育研究会理科研究会)科学工作の部・研究の部において、natural science ものづくり講座 受講生6名が入賞しました。受賞者名と賞の内容は下記のとおりです。
【科学工作の部】
吉村太一くん(仙台市立台原中学校1年/受講歴4年/ものづくり検3級ハード):[教育長賞]
大内彗史くん(宮城教育大学附属中学校2年/受講歴2年/ものづくり検4級ソフト):[部会長賞]
千葉裕翔くん(仙台市立南光台小学校4年/受講歴1年/ものづくり検7級):[部会長賞]
國井悠成くん(仙台市立八木山南小学校6年/受講歴2年/ものづくり検4級ハード):[部会長賞]
小野陽菜多さん(仙台市立長命ヶ丘小学校5年/受講歴1年/ものづくり検5級):[部会長賞]
【研究の部】
花田英駿くん(聖ウルスラ学院英智小学校6年/受講歴1年/ものづくり検6級):[部会長賞]

仙台市児童・生徒理科作品展とは

仙台市児童・生徒理科作品展は、仙台市内の小・中学生が夏休みなどを利用して自主的に取り組んだ研究や製作した作品のうち、各学校の審査を経て選ばれたものを仙台市科学館に展示する展覧会です。出展作品の中でさらに審査が行われ、市長賞、教育長賞、理科研究部会長賞が選ばれます。

科学工作の部の審査基準

【科学工作の部】
・科学的な考え方やしくみを使っているか
・自分なりのアイディアに基づいているか
・自分なりにいろいろな工夫をして作っているか
・しっかり動くか
・ていねいに仕上げているか
【研究の部】
・研究のねらいがはっきりしているか
・自分なりに工夫していろいろな方法で実験・観察・調査をしているか
・実験、観察、調査を積み重ねたり比べたりして結果を確かめているか
・結果を整理してわかりやすくまとめているか
・結果からわかったことや考えたことをしっかりまとめているか
(仙台市科学館 理科作品展 審査の観点より抜粋)

ものづくり講座受講生の受賞作品の紹介

作品名:Shokka=kun(触覚ん)

仙台市立台原中学校1年
吉村太一

作品概要

赤外線を用い、対象物(足)と障害物との距離が3㎝~8㎝になると、ブザーが鳴る装置。この作品は昨年制作した「ナースコール付きラジコン」にも使った赤外線を用いて、対象物との距離を計り一定の距離に近付いたらブザーが鳴る構造になっている。

製作の動機

家の中で思いもよらないものに足をぶつけたきっかけで、昆虫にある「触角」の機能を持つ装置を作ろうと考えた。

製作期間

1ヶ月

使用方法

1.足に装着する。
2.スイッチを押す。
3.足の近く(3~8㎝)にものがあるとブザーが鳴る。

使用上の注意

・乱暴に扱わないでください。破損の恐れがあります。
・対象物が近すぎると反応しません。気を付けてください。
・ものによっては反応しないことがあります。
・床から距離が離れているためある程度低い物は感知できません。
・電圧が下がってくると音量が小さくなります。

回路図

苦労した点

1.赤外線の反応距離の調整
 近すぎると意味がないしだからといって遠過ぎるとすぐに色々なものに反応してしまう。このちょうど間にあるいいかんじの距離をさがすのに時間がかかりました。最終的には3~8㎝に設定しました。
2.軽量化
 足に装着するので軽量化を試みました。今まで使っていた乾電池をボタン電池に変えたり、ちょうど回路に合うケースを探したりして何とか軽量化を実現できました。

工夫した点

・軽量化するためにボタン電池を使用しました。
・反応距離を調整し僕の家にピッタリな3~8㎝ぐらいにしました。
・LED搭載のスイッチを使いON、OFFの区別がしやすくなりました。
・クッションとしてメラミンスポンジを付けケースと足がぶつかって起きる痛さをなくしました。
・ホットボンドやスペーサーなどを使い頑丈に仕上げました

感想

 赤外線の感度、コンパクト化、装着の仕方等、問題はたくさんありましたが、何とか完成させることが出来ました。しかし、時間の都合上片足分しかできなかったのが少し残念です。この機械は妹のおもちゃがもっと増えてきたら使っていきたいです。 来年はもっと役に立つものがつくれるように技術を上げていきたいです。


作品名:時間制御信号

宮城教育大学附属中学校2年
大内彗史

作品概要

様々な点灯パターンでLEDが光る。マイコンによりLEDの点灯を制御している。

製作の動機

マイコンボードを用いて、LEDを面白い順番で点灯させたものを作りたかった。

使用部品

マイコントレーニングボード、LED、抵抗、電池スナップ、電池

使用方法

電池を取り付けて点灯させてください。

使用上の注意

マイコンや電池のスナップを外さないでください。

回路図

完成図

感想

回路図を考えるのに時間がかかりましたが、基板に抵抗やLEDを取り付けるはんだ付けは上手にできたと思います。LEDを順番通りに点灯するようにプログラムすることが思ったより難しくて、苦労しました。きれいにLEDが点灯するような作品ができてよかったと思いました。

みんなへ伝えたいこと

LEDが光る順番を見てほしいと思います。マイコンにプログラムを書き込むとLEDが光る順番をコントロールできます。


作品名:イルミネーション

仙台市立南光台小学校4年
千葉裕翔

製作の動機

今回のテーマは「弟の楽しめるもの」です。イルミネーションの光で楽しい気持ちになってほしいと思いながら製作しました。

使用部品

IC(74HC4060AP)、ICソケット、トランジスタ、積層セラミックコンデンサー、マルチカラーLED、光拡散キャップ、抵抗器、ユニバーサル基板、スライドスイッチ、電池ボックス、電池スナップ、電池、ビニルコード、すずめっき線、熱収縮チューブ

使用方法

スライドスイッチを「オン」にする。

回路図

苦労した点

 すずめっき線とLEDをはんだごてでつなぐことが思っていた以上にむずかしかったです。
 資料を作るとき、見る人にわかりやすく作品を伝えることを意識しました。
 「字の書体・色・大きさ」や「背景」などにより、人に与えるイメージが変わることに気づくことができましたが、分かりやすいものを作る大変さを感じました。
 光っているものをきれいに写真にとることがむずかしかったです。モードを変えて何種類もとりました。

感想

 今回の製作において、2つのテーマをせっていしました。
 1つ目は「弟が楽しめるものを作る」ということでした。
 そこで弟の好きなものは何かを考え、光るものが大好きだということに気づき、製作することにしました。それから、これから訪れる「クリスマス」を意識したものにしようと考えました。弟を通し「相手が何をどのように感じ、理解し、楽しむことができるか」を考えることのむずかしさと大切さを感じました。
 2つ目は「弟も電子工作の楽しさ、ものづくりの楽しさを感じてほしい」ということでした。
 そこで、おまけとしてイルミネーションにプラスして、弟自身が手に取り、動かすことのできるブレッドボードを用意してみました。ケーキのロウソクに見立てたLEDを弟自身がこうかんし、いろいろな色の光を楽しみながら、電子工作を身近に感じてほしいと思いました。
 弟の「見る楽しさ、体験する楽しさ」を意識した作品作りを心がけました。
いつか一緒に電子工作づくりを楽しめたらいいな、と思います。


作品名:LEDライト

仙台市立八木山南小学校6年
國井悠成

作品概要

三角柱の側面にそれぞれ、デジタルオルゴール、デジタル花火、LED点灯の回路を持つ。

製作の動機

今までに作ったものを組み合わせてみたかった。

使用部品

LED、マイコン、トグルスイッチ、スピーカー、LED、抵抗、ボリューム、7セグメントLED、工作用紙、電池、電池ボックス、電池スナップ

工夫したところ

外装を工作用紙でつくったところ。

苦労した点

LEDの配線に苦労しました。


作品名:らくらくくつ下はき君

仙台市立長命ヶ丘小学校5年
小野陽菜多

作品概要

座ったままではけること。体を曲げないこと。力を入れないではけること。お金がかからないこと。この4つのことをポイントにして、くつ下を楽にはける道具を作りました。

製作の動機

私のおばあちゃんは筋痛症という病気で、全身が痛くて毎日くつ下をはくのが大変です。そんなおばあちゃんに体をちぢめたり、足を曲げたりしないで、くつ下をはかせてあげたいと思い、くつ下を楽にはける道具を研究して作りました。

使用方法

苦労した点

手を使わずにくつ下をかかとまではくという形を考えるのに苦労しました。

感想

 昨年の冬からこの「らくらくくつ下はき君」を研究し、作品ができるまで半年かかりました。
 この作品ができるまでには、たんくさんの苦労もありましたが、いろいろな人に協力してもらい、アドバイスをいただき、とてもすばらしい作品になりました。この作品を一番喜んでくれたのはうちのおばあちゃんです。おばあちゃんの喜ぶ顔と、お年寄りのみなさんの喜ぶ顔を実際に見て、作るのは大変でしたが、作って本当によかったと思いました。


研究題目:どうやったら氷を速くたくさん作れるか

聖ウルスラ学院英智小学校6年
花田英駿

研究概要

夏によく使われる氷はどのようにすれば速くたくさん作ることができるかという疑問をもちこの研究テーマを設定する。研究の中では、氷を作るための容器の素材をかえ、どの素材で作ったときに最も早く凍るのかを調べる実験を11回にわたり行う。7種類の素材を使用し実験を行う中で、アルミ素材の容器で作った場合に最も速く凍ることが分かった。このことから、本研究ではアルミニウムのような熱伝導のよい素材の容器を用いると氷が速くできるという結論を導いた。

用意するもの

磁器カップ、ステンレスカップ、ガラスカップ、シリコンカップ、アルミカップ、紙カップ(白)(黒)、ちゅうしゃ器、ボウル、温度計(冷ぞう庫の温度を測る)、料理用温度計(水の温度を測る)、カメラ、ライト、ふせん、マーカー、ストップウォッチ

結果

・水は1℃を下回ると凍り始める。
・アルミ+プラスチックが一番温度が低い。

考察

これはアルミ+プラスチックの方が熱伝導が良いため、水の熱が外に出始めるのが少し早いからだと考えられる。つまり熱伝導がよい容器の中の水は熱が早く外に出始めるため氷になりやすく、氷をたくさん作ることができる。



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