サイエンス教材「テクロンとひみつのけんきゅうじょ」のテーマ「磁力」の教材の意義を解説していきます。
テーマ「磁力」では、磁石にクリップや缶などがくっついたり、磁石同士で反発したりする現象を活かした思考力問題に取り組めます。
「教材でどんな力が育まれるか」「もっと知りたいお子さま向けのおすすめ動画紹介」についての解説を、ぜひ教材の取り組みにご活用ください。
アプリで手軽に試行錯誤できるから、事前知識なしで磁力への理解が深まる
この教材では、「磁石には鉄などを引き付ける磁力という力がある」「磁石のまわりには磁界(磁力がはたらく空間)がある」「磁石のN極とS極は引き付け合い、同じ極同士は反発し合う」という現象を通して、「磁力」についてアプリで感覚的に学ぶことができます。
磁力について事前知識がなくとも、クリップや鉄球をゴールに持っていくには？という試行錯誤の中で「磁石を動かしたら、クリップがついてきた」「磁石同士でくっついた」という現象に自然と親しむことができます。
自分で動かして、何かしらの変化が起きるという設計によって、お子さまの「こうしてみたら、どうなるんだろう？」という好奇心が引き出されます。
自分で動かして、何かしらの変化が起きるという設計によって、お子さまの「こうしてみたら、どうなるんだろう？」という好奇心が引き出されます。
「テクロンとひみつのけんきゅうじょ」で取り組める3つのゾーン「けんきゅう」「じっけん」「かいはつ」についてそれぞれ解説します。
「けんきゅう」では、「クリップ/缶/鉄球をゴールに持っていこう」という思考力問題に挑戦できます。全部で12問ありますが、全部取り組まないといけないというわけではありません。
「クリップが磁石にくっつく」→「磁石同士がくっついたり反発したりする」といったように、段階的に現象への理解を深められる問題ステップになっています。
磁界(磁力がはたらく範囲)が可視化されており、「どうしてそうなったのか？」になるべく納得感があるように設計されています。
磁界(磁力がはたらく範囲)が可視化されており、「どうしてそうなったのか？」になるべく納得感があるように設計されています。
コラム：N極だけの磁石って？
「けんきゅう」では、アイテムとして「N極だけの磁石」「S極だけの磁石」が登場します。ですが、世の中の磁石は常にN極とS極が一緒になっていて、例えば棒磁石を真っ二つにしても分かれた磁石それぞれがN極とS極を持ちます。
N極だけの磁石は、「磁気単極子」「モノポール」とよばれ、まだ実際に観測されたことはありませんが、量子力学と電磁気学の研究から理論上存在することが推測されています。ニュートリノなどの観測を行っているスーパーカミオカンデでも、宇宙が生まれたときのビッグバンによってモノポールが生成された可能性を鑑みて、探索実験が行われてきました。
「テクロンとひみつのけんきゅうじょ」では、「NとSがくっつく」「Nどうし、Sどうしは反発する」という現象をわかりやすくするためにあえて実在するものとしてアイテムに採用しています。
「けんきゅう」では、アイテムとして「N極だけの磁石」「S極だけの磁石」が登場します。ですが、世の中の磁石は常にN極とS極が一緒になっていて、例えば棒磁石を真っ二つにしても分かれた磁石それぞれがN極とS極を持ちます。
N極だけの磁石は、「磁気単極子」「モノポール」とよばれ、まだ実際に観測されたことはありませんが、量子力学と電磁気学の研究から理論上存在することが推測されています。ニュートリノなどの観測を行っているスーパーカミオカンデでも、宇宙が生まれたときのビッグバンによってモノポールが生成された可能性を鑑みて、探索実験が行われてきました。
「テクロンとひみつのけんきゅうじょ」では、「NとSがくっつく」「Nどうし、Sどうしは反発する」という現象をわかりやすくするためにあえて実在するものとしてアイテムに採用しています。
参考：理論物理学研究室. "磁気単極子とは" 理化学研究所. http://www2.riken.jp/lab/theory/research/monopole.pdf (参照 2024-12-06)
「けんきゅう」をある程度進めると「じっけん」「かいはつ」が解放されます。
「じっけん」では、磁石や壁の配置を考えて、60秒という制限時間の中でできるだけ多くのアイテムをゴールにはこぶ「てつくずホイホイ」に挑戦できます。
8つまで磁石や壁を配置することができて、60秒の間に磁石を動かすこともできます。左のコンベアからアイテムがどんどん流れてくるので、右の回転している回収ボックスにできるだけ多く運ぶことを目指します。
磁石を動かしてアイテムを運ぶだけでもそれなりのポイントをかせぐことができますが、例えば「なるべく磁石を動かさずに高得点を出すには？」「アイテムを貯めて一気に回収させることはできる？」といったお題を考えて試行錯誤してみるのもおすすめです。
「かいはつ」では、自由に道具を配置することができます。お子さまの「やってみたい！」を何でも試せる場として活用してみてください。全部一から自分で作っても良いですし、あらかじめ道具が配置されたテンプレートをまず触ってみるのも良いでしょう。
もっと知りたいお子さま向けのおすすめ動画紹介
磁石とスライムの実験
”【寸劇】かえであーたんは磁気スライムで実験をしたい！地球の仕組みを学ぼう！Kaede and Ahtan’s Magnetic Slime Science Experiments." Youtube
Kaede and Ahtan / かえであーたんファミリーCHANNEL.2023年.
磁石とスライムを組み合わせた不思議な実験についての動画です。
磁力について
”磁力のパワー/Power of magnetism". Youtube でんじろう先生のはぴエネ!【公式】Mr. Denjiro's Happy Energy!.2024年.
磁力とは何か？ということについて、わかりやすくまとまっています。
磁界を見えるようにする実験
”磁界の観察 ７つの実験". Youtube Yanoteaチャンネル.2020年.
磁界をみえるようにする実験を紹介しています。特に1:59の実験がわかりやすいです。
以上、「テクロンとひみつのけんきゅうじょ」のテーマ「磁力」についての解説でした。
「こうなるのか！」にたくさんふれられて、「こうしてみたい！」を自分の手で自由に作り出せる「テクロンとひみつのけんきゅうじょ」を、ぜひ楽しんでみてください。
以上、「テクロンとひみつのけんきゅうじょ」のテーマ「磁力」についての解説でした。
「こうなるのか！」にたくさんふれられて、「こうしてみたい！」を自分の手で自由に作り出せる「テクロンとひみつのけんきゅうじょ」を、ぜひ楽しんでみてください。
