保護者のみなさま

おうち実験室 ~親子で発見する算数と理科 第4回:比を計算してプラバン工作をしよう!

2015年03月01日

マジックペン

みなさんはプラバンで遊んだことがありますか? プラバンはポリスチレンというプラスチックでできたうすい板で、熱を加えると縮む性質があります。同じ種類のプラバンはいつもおおよそ同じ比で縮むので、計算すればできあがりの大きさを予測できそうです。

まずは、みなさんの持っているプラバンについて調べてみます。熱を加える前と後の大きさはどのような比になっているでしょうか。調べた比を基に計算して自分が作りたい大きさの作品を作ってみましょう。

<準備するもの>
・工作用のプラバン 2枚以上(1枚は比を調べるために使います)
・じょうぎ
・はさみ
・好きな色のペン
・クッキングペーパー
・オーブントースター
・あつめの本

1.比を調べよう

プラバンを10cm×10cmの正方形に切ります。プラバンには向きがあり横とで縮む比が違う場合があるので、たてと横が分かるように絵を描いたり印をつけたりすると良いでしょう。
※プラバンには表と裏があり、どちらかは水をはじきません。なにか描くときには水をはじかない面にしましょう。また、せっかく描いたものがとれてしまうので、こすらないように気をつけてください。

プラバン加熱前

クッキングシートの上に乗せてオーブントースターで焼きます。すぐに縮み始めますので目をはなさないで見守って下さい。くねくねと縮み始めるのを見ていると少し心配になるかもしれませんが、しばらくすると平らになって縮まらなくなります。オーブントースターからそっと取り出してクッキングシートでつつみ、ぶあつい本ではさんで押さえましょう。オーブントースターを使う時はやけどに注意してお家の方と一緒に使って下さいね。

プラバン加熱後

できあがったプラバンのたてと横の長さをはかってどのくらいの大きさに縮んだのかを調べます。今回使ったプラバンは横は40㎜、たては38㎜に縮みました。もとの長さは10㎝、つまり100㎜メートルでしたので、熱を加える前と後の比はそれぞれ次のようになることが分かりました。
<横>100:40
<縦>100:38

2.計算して実験しよう

1で計算した比を基に、たて1.6㎝、横5㎝のプレートを作ってみましょう。まず、横の長さを計算しますが、分かりやすいように単位はミリメートルにそろえます。熱を加える前と後では、100:40という比でしたので「100:40=□:50」という式から□を計算すれば良いですね。

今回は比の値を使って計算してみます。比の値は、今回のように同じ比を作りたい時に便利です。「100÷40=5/2」で比の値は5/2ということが分かりました。同じ比では比の値の5/2は変わらないので「□÷50=5/2」となる□を求めます。「5/2×50=125」となり、横は125㎜にすれば良いことが分かりました。

同じようにたては16㎜になるようにしますので「100:38=□:16」の□を求めれば良いわけです。比の値は「100÷38=50/19」で50/19ということが分かります。「□÷16=50/19」の□を求めたいので「50/19×16」を計算すると800/19で42と2/19となり、約42㎜ということが分かります。

さっそくプラバンをたて42㎜、横125㎜に切ってオーブントースターで焼いてみましょう。

プラバン完成品

できあがりました。オーブントースター内の温度の違いで計算と少し違う結果になることもありますが、作りたい大きさに近いものができるはずです。

今回の工作では比の計算や比の値がどういう時に役に立つかを感じられたのではないでしょうか。このように比を使って計算することで、できあがりなどを予測することができます。算数の中でも特に分かりにくい比のようなものこそ、家で身近なものを使って工作や実験をして、どのように使ってどのように便利なのかを体験するのが良いかもしれません。




[中牟田 宴子]


中牟田 宴子

■プロフィール 中牟田宴子


家庭教育研究家。
九州大学卒業。大学では認知心理学を専攻。高2と中3の男の子の母。

なかむたやすこ ●大学卒業後は大手メーカーでシステムエンジニアとしてプログラムの設計と開発を担当する。その後育児期間を経て現在は、認知心理学を基に数学と科学などのつながりを学べる「算数・数学塾」を企画運営しながら家庭教育を研究。子どもたちが不思議なものに出会って驚いたり感動したりする瞬間に立ち会えるのが幸せ。
2012年より東京大学大学院工学系研究科で工学教育にも関わっている。
2008年に立ち上げたNPO法人センス・オブ・ワンダーの代表も務め、東京大学工学部や研究機関と共に子どものためのサイエンスカフェなどを企画開催。

NPO法人センス・オブ・ワンダーのブログ
http://sense-of-wonder-2008.cocolog-nifty.com/blog/

子供と学ぶ家庭教育のススメ~家庭教育研究所 家庭で伸ばす子供の才能~
http://homeeducation.cocolog-nifty.com/blog/
「算数・数学塾」の企画・運営の中で発見したことや、二児の母として子どもを育てる上で実践してきた家庭学習のヒントとその成果などをつづったブログです。

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