いっしょに世界を探る

小学校での科学実験 · Lothar Bodingbauer

小学生といっしょに科学実験の午後をつくるのは、大きな喜びです。3年間続けるうちに、うまくいくポイントやアイデアがいくつも見えてきました。

リスト。コレクション。試してみました。とてもうまくいきました。説明書きはありません。まだ字を習っていない子どもがいるかもしれないからです。それで大丈夫！

背景

自己効力感、自分の居場所を見つけること、状態ではなく過程、アナログ、五感、感情、協力、話すことと言葉を見つけること、失敗すること、試してみることとしての実験、仕上げていくこと、自信、火を慎重に扱うこと、安全に気を配ること、年齢の違う子どもたちがいっしょに取り組むこと。

いちばんうまくいったのは五感を使う実験でした。ろうを溶かす、冷えていく液体のろうに指を入れて固まっていくのを感じる、ロープウェイを作る、振り子を揺らす、色をたらす、粘土をこねる、小さなロケット花火を飛ばす。

そして、できるだけ説明はなしで。小さな子は、最初はまだ字が読めないことが多いからです。記録やほかの教育的な工夫もなし。やりたいと思うことだけ。たとえば、土から顔を出すサボテンを絵に描くこと。

実験

よく知られた定番の実験のほかに、次のテーマがうまくいきました。

太陽の円盤を地面に映す。（近さ、遠さ、エネルギー）
公園のベンチの影をチョークで地面になぞり、どちらへ動くか予想して、10分ごとになぞり直す。（状態ではなく過程）
長いひもと水のボトルで振り子を作って木につるし、それで遊びを組み立てる（積み木を倒す）。（振動面、予測できること、周期性）
サボテンの種をまく。（発達、時間の長さ、環境条件、育つこと・発達すること対コンピューターのダウンロードやアップデート――あちらはすぐ終わる）
玉を積む――直径10ミリの玉1000個が転がっていかないように囲いで止め、ピラミッドを積み上げる。（球の充填、実験条件）
木のへらでダ・ヴィンチの橋を作る。（力、荷重、構造）
電池を作って、それで LED を光らせる。（金属、酸、電気、エネルギー、原因探し）。
電気製品を分解する。（壊さずに作業すること（ねじを回す）、つくり、構造、中身、ブラックボックス）
ろうを溶かす。（材料の知識、材料物理、五感、温度、冷やすこと、溶けること）
砂糖を溶かす、いろいろな種類の砂糖で。（消えること、溶液、飽和）
3人で教会のまわりを歩いて歩数を数える。ひとりが百の位、ひとりが十の位、ひとりが一の位。（記数法、測ること）
ブラシロボットを作る。ボタン電池、携帯電話の振動モーター、LED、水のボトルのふた。（電子工作、いじって工夫すること）
粘土と型枠で橋を作る。（構造力学、建築材料）
ケーニヒスベルクの橋の問題。広場にチョークで町の地図を描いて橋を書き入れ、どの橋も一度だけ渡る道を子どもたちに見つけてもらう。（歩くこと、問題解決、体を使うこと、通りがかりの人の参加）
玉を斜面で転がす。（速さ、加速度、重力、1次元）
工作用のろうで船を作る。（浮力、力を感じること、表面、2次元）
ロープウェイとエレベーターを作る：広場の木にひもを張って。（力学、空間、力、3次元）
推進力としての小さなロケット花火。（実験すること、反動、ロケットや火を扱わせてもらえること）
リンネの散歩：ひとりは丸いものを、ひとりはとがったものを集め、ひとりは空を、ひとりは地面を観察し、ひとりは安全に気を配る。（分類学、知識を得ること、グループ作業、研究）
磁気：いろいろな小さな磁石をたくさん持っていく。磁石をひもに結び、願いの泉から硬貨を引き上げる。（基本的な力、自己効力感、知識は富をもたらす）
遺伝学の研究室への遠足（IMBA、Vienna Open Lab）（科学、遺伝学、現代の実験、細胞、人間）
いろいろな色のインクを水にたらす。（混ざりやすさ、溶けやすさ、色、動き、渦）
ねじやレゴのブロックを分類する。（分類学、基準、両立しないもの、体系）
レモン電池と LED。（電気、日常生活、電気回路）
小さな石こうのブロックを流しこんで作る。（素材、感情、材料、過程、材料の割合）
粘土とろうでポジとネガ。粘土に指を押しこみ、その穴にろうを流しこむ。（型、ポジとネガ、鋳造、空間）
ノートパソコンを分解して、また組み立てる。（壊さずに作業すること、元に戻せること、しくみ、部品、修理できることによる持続可能性）
いろいろな条件でクレスの種をまく。（環境条件、光、水、過程）
サボテンの形：球。レゴでまねして作る。表面積がいちばん小さくなるのはどの形か。（水分のバランス、進化、生息地、生活条件、身を守ること）
ボトルの水で音の高さを変える。音階を作ってみる。（音響学、音、音律）
地図の塗り分け問題：できるだけ少ない色で地図の国々を塗り分けるとしたら、何色で塗れるだろう？（彩色問題、最適化）
モールで大きなシャボン玉を作る。（飛ぶこと、条件、しずく、重力、極小曲面）
数えること。広場でいろいろなものを数える課題シート。横断歩道を渡る人は何人か、学校のいちばん上まで階段は何段か。（測ること、自分と関係づけること）
そばに座って見ていること。（落ち着き、ほかの人にまかせること、世界が動いていくのを眺めること）

これを学校の前の広場でやると、通りがかりの人がよく足を止めます。目を輝かせ、いっしょに参加することもできます。

サボテンの種まき

小学生といっしょにサボテンと多肉植物を植えました。光、水、土。物理と植物学の組み合わせ。うまくいきました。数日後には、子どもたちは鉢を家に持って帰れます。忘れないで：サボテンは光で発芽する種です。穴は掘らずに、種を粗い石英砂でおおいます。

石畳に色とりどりのチョークで塗ったモザイク。真ん中に「Königsberger Brücken Spaziergang」（ケーニヒスベルクの橋の散歩）と書かれている。 — 写真：Lothar Bodingbauer、2012年

文章：Lothar Bodingbauer、2013年に phyx.at で初出（ドイツ語）。
3つの記事からの編集、小見出し、誤字の修正：Claude（Anthropic 社の AI モデル）、Lothar Bodingbauer の依頼による。
連絡先：lothar@sprechkontakt.at

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