2月13日 口笛に感じ(LEDの)光が踊り モーターが回る音センサー

 技術者が設計に使う「ブレッドボード」に、音センサーを組み込み、LEDの点灯やモーター駆動ができる電子回路を製作した。「(ソルダーレス)ブレッドボード」とは、各種電子部品やジャンパ線を差し込むだけで電子回路を組むことの出来る、はんだ付けが不要な、実験や評価や試作をするための基板のことである。電子回路を容易に組み換えたり、回路図を見ながら再組み立てしたり、また、今後の科学教室内での再利用も鑑み、初の導入となった。おそらく子供向けでは、初の試みと思われる。

 回路は、コンデンサーマイクと2つのトランジスタを用いて、LED、ミニ電球および模型用小型モーターへの電圧を制御するものである。電気抵抗の読み方や、電界コンデンサーやLEDの足の極性の話などを加えながら、組み立てた。これまで学習したことのある子供から、LEDのアノードやカソード、トランジスタのエミッタ・コレクタ・ベースなどを、挙手して説明する場面もあった。
 
 モーターの先には、回転の確認を容易にするための色つき円盤を取り付けた。これを羽根車のように折り曲げて、扇風機のようにして遊ぶ子供や、駆動モーターによる騒音を、マイクに近づけ、一度音を鳴らすとモーターが回り続けることを発見して遊ぶ子供などが表れた(いわゆるメモリー回路の基本概念である。子供の自発的創造はすばらしい)。
 ブレッドボードを用いることで、子供の自発的な「創意工夫」の活発化が電子回路においても容易になることであろう。基礎から応用への実践的取り組みを通じて、子供の科学する(自分の目で試行錯誤する)土壌を養っていきたい。

10月10日 ビリビリ虫の運動研究

 昆虫のようなロボット、ビリビリ虫を製作した。プラスチックの板による4つの足と、モーターをもつ。モーターの軸には、ゴム管が付けられており、回転で生じる遠心力が、ビリビリ虫全体を揺すり、跳ね回るような動作をさせる。この時、4つの足の曲げ剛性の非等方性から、特定方向への振動に変換され、ほぼ一定の方向へ移動していく。これは小さな部品の整列・供給に用いられるパーツフィーダーと同じ原理である。
 インフルエンザの流行のため、参加者が少なかったが、スムーズに製作が進み、製作した昆虫ロボットで相撲をして楽しんだ。

6月6日 ドレミファ発信器作り

 みのサイエンスボランティアの宮島会長と前田先生による「ドレミファ発信器」作りを行った。

<午前:桑名市社会福祉会館>

 回路図に加え、完成時の基板の写真を配布し、製作を開始した。タイマーIC555を用い、外部抵抗の大きさに応じてスピーカからの発生音の周波数が変化する回路である。はんだ付けに慣れていない生徒には、その指導も行いつつ、製作を進めた。
 製作が進むにつれ、はんだ付けも上達。また不慣れな被覆コードの皮むきも、何とかこなせるようになった。配線ミスやスピーカ不良のトラブルも克服し、全参加者が無事に完成に至った。
 外部抵抗として、自分たちの体を用いる、すなわち外部抵抗接続用の2つの端子を両手でそれぞれ持つと、人体の抵抗で音が発生することを確認した。濡れたスポンジや各種導電性の物体でも音程が変わることを興味深く試した。また、黒鉛が入っている黒色の画用紙を用いると、押さえる位置を変えると音の高さが変わり、ピアノのような雰囲気になる。抵抗の基本特性(長いと抵抗が増す)ことも体感した。

 応用例として、安藤先生より水位に応じて音の周波数が変わるようにした回路の実演を行った。百聞は一見に如かずと、子どもたちは食い入って見つめた。センサーが設置された水筒に水を注いていくと、音程が変化し、水位の変化を耳でしることができた。お風呂の水位検知などへの応用例を紹介した。



<午後:川越こども科学教室@川越町中央公民館>

 桑名と同様の教室を開催した。ほぼ全員がはんだ付け初体験のため、はんだ付けの練習から開始した。子供たちはびくびくしながらのスタートであったが、慣れてくるともう少しやりたいと言い出す子も多かった。その後、被覆コードの皮むきの練習をしたが、こちらはなかなか難しいようであった。
 その後、回路の製作を開始。はんだ付けする基板の表裏に、ICの足の番号を記させ、足の番号と接合する部品を一つづつ説明しながら行ったところ、非常にスムーズに製作が進んだ。
 一人配線ミスがあったものの無事直り、こちらも全員ドレミファ発信器が完成した。予想以上に簡単に電子回路ができたようで、興味深く楽しんでいた。

 今回の電子回路は、普通に作れば普通に働く。この回路を応用した例を考案し、創意工夫に自らチャレンジする姿勢を育みたい。そのためにも、各所の発明展に子供たちの作品を出品していきたい。子供自身のみではなく、保護者各位のご支援も必須であり、ご理解を頂けると幸いです。