受験生のみなさま

おうち実験室~親子で発見する算数と理科 第72回:スケルトン立方体をかざって学ぼう

2020年11月01日

骨組みだけの立方体

4年生では「はこの形」について学習します。立方体や直方体の展開図を学ぶことは、工作にもつながるのでわくわくしますね。この単元では、立方体の平行な辺や垂直な辺も調べますが、教科書ではイラストしか見ることができませんので、平行や垂直になっているのかどうかを想像するのは難しいようです。
今回はスケルトンの立方体を作り、目の前に立方体を置いて観察します。スケルトンというのは骨組みという意味です。辺と辺の関係が見やすく、かざっても美しい立方体を作って学びましょう。

<準備するもの>
・色画用紙A4  1枚
・定規
・えんぴつ
・木工用ボンド
・はさみ
・カッターナイフ

<スケルトン立方体を作ろう>
1辺の長さが8センチメートルのスケルトン立方体を作ります。

①正方形のわくを作ります
写真のように2種類の部品を作ります。

2種類の部品

まず、写真の左のような正方形のわくを作りましょう。1辺が8センチメートルの正方形を切り取り、各辺から0.5センチメートル(5ミリメートル)内側にできる正方形をカッターナイフなどで切り抜きます。切り抜くと、はばが0.5センチメートルの正方形のわくが残ります。これを6個作ってください。

②つなぎの部品を作ります
写真の右のように、たて1センチメートル、横2センチメートルの長方形を切り取ります。たての真ん中(上下の辺から0.5センチメートルのところ)に折り筋を入れておきます。カッターナイフで軽く筋をつけるか、へらなどで筋をつけることで折り筋ができます。これを12個作ってください。

③正方形のわくをつなぎます
正方形のわくをつないで展開図を作ります。となり同士になる正方形のわくの真ん中につなぎの部品をはってつないでいきます。つなぎの部品をはる場所は、写真の〇印を参考にして下さい。

つないだ正方形のわく

この時、わくとわくの間にほんの少しすき間を作ると、組み立てる時にきれいに曲げることができます。

④組み立てます
展開図から立方体を組み立てます。立方体の形に組み立て、正方形のわくどうしがつながっていないところは、つなぎの部品をはってつなぎます。つなぎの部品は、はる前に折り目を入れておいた方が作りやすいでしょう。全てのわくをはり合わせたらできあがりです。

完成したスケルトン立方体

<立方体を観察しよう>
①平行になる辺を探します
写真の赤い辺に平行な辺はどれでしょう?

スケルトン立方体で平行な辺を探す

黄色い3つの辺が平行になっていますが見つけられましたか? 平行の調べ方については、4年生で学習していますので復習してみてください。

②垂直になる辺を探します
写真の赤い辺に垂直な辺はどれでしょう?

スケルトン立方体で垂直な辺を探す

黄色い4つの辺は垂直になっていますね。垂直は、三角定規の直角の部分を使って調べることができます。

教科書や問題集だけでなく、実際に目の前に立方体を置いて考えると驚きや発見もあります。例えば、辺の長さが半分(4センチメートル)のスケルトン立方体を作ってみても楽しい発見があるでしょう。写真は1辺が4センチメートルのスケルトン立体を中に入れたものです。

2重になったスケルトン立方体

ぜひ作って調べてみてくださいね。

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[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5年間東京大学大学院工学系研究科で工学教育に関わった。
NPO法人センス・オブ・ワンダーの代表を務め、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。
認知心理学に基づくナカムタメソッドの研究開発を行い、算数とアート、理科などが融合したコンテンツの開発と普及を行っている。

家庭だから伸ばせる子どもの才能
https://sansu-sugau.hatenablog.com/
「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。

現在、さいたま市にて開校している「さんすう大好き!」が生まれる教室、「算数・数学塾」のWEBサイト
http://sansusugaku.wixsite.com/home

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/

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