【リカタンず】 丸ビーズとテグスで作る「正多面体ストラップ」…東芝未来科学館

東芝未来科学館で［科学実験工房］【リカタンず】 丸ビーズとテグスで作る「正多面体ストラップ」の講師をしてきました。
作った「正多面体ストラップ」は↓こういうもの。

・正４面体：丸ビーズ６個（単色）簡単/基本
・正４面体：丸ビーズ６個（イクラ・ストラップ）たのしい
・正６面体：丸ビーズ12個（ちょいむず）単色
・正12面体：丸ビーズ30個（かなりむず）単色

今回の開催は午前（10:30～12:00）と午後（13:30～15:00）の2回。各24人
イベント案内の説明文…

丸ビーズをテグスで編んでビーズボールを作り、
それにストラップを付けて「ビーズ正多面体ストラップ」にします。


手芸の世界では「ビーズボール」ですが、これを科学的/数学的に見ると「正多面体」なんです。
丸ビーズ6個→12個→30個と、3種類のビーズボールを作ります。ビーズの個数が多くなるとむずかしそう!?
と思うでしょうが、実は簡単なんです。
丸ビーズ6個,12個,30個のビーズボールの作り方は、たった一つルールが違うだけなんです。

ビーズボール=正多面体ボールを作って不思議の世界を楽しみましょう。

あ、そうだ… 最初は『丸ビーズ6個→12個→30個と、3種類のビーズボールを作ります。』の予定だったのですが、実際に来る子供たちは小学生低学年の子が多く、丸ビーズ30個（かなりむず）は難しいのでは？
そこで、丸ビーズ６個を…
　（単色）簡単/基本 と
　（イクラ・ストラップ）たのしい
…の2回作って、作り方のルールを身につけたら、12個（ちょいむず）→30個（かなりむず）もいけるんじゃない？
ということで実施しましたが、結果は…
午前の部は低学年の子が多かったためか、12個（ちょいむず）まで。30個（かなりむず）は「お家に持って帰って、がんばってね」ということに（´Д｀）
午後の部は、午前の部より高学年の子が多いような感じ。また講師/アシスタントも午前の回で経験値を上げましたので、ややスムーズな進行。そして、ほとんどの子が30個（かなりむず）を作ることができました～(^o^)

午後の回で挽回はしたものの、90分で丸ビーズ6個→6個→12個→30個を作るには…
（また機会があったら、次はもっとうまくやるために）今回の進め方を振り返り、「あそこは、こうするんだった～」と思うところを記録しておきます。
以下、説明に使ったスライドに沿って…

『理科の探検』略して『リカタン』その編集・企画委員で科学館などでも活動している人たちが『リカタンず』です。（私もリカタンずの一員）

ありゃ、当初案の３種類の画像のままじゃん。４種類並べた写真を撮って差し替える時間がなくて(^^;
それと、６個（簡単）、12個（ちょいむず）、30個（かなりむず）って書いてない。これから作る物がどんな物であるのか、そして難易度は…30個は「かなりむず」だよって、事前に伝えておいた方がよい。※「ちょいむず」「かなりむず」という表現は、NHK大人のピタゴラスイッチ「ちょいむず」「かなりむず」 から拝借してます(^^)

ひもの結び方の練習
各自に色違いの2本のひもを渡し、「縦結び」と「本結び」で結んで、引っぱってみて、縦結びを引っぱるとほどけちゃうこともあるけど、本結びを引っぱると結び目がきつく締まってほどけることがないんだよ～ってことを体験してもらう予定だったのですが・・・
ひもを結べない子が多数！ あ～！そうなんだ～
さらに、2本のひもを空中で結ぶという動作だったため、私は何の気なしにやっていたが、子供たちにとってはこれがかなり難しいことらしい。
ひもの結び方の練習は5分程度を想定していたが、10分以上かかった。想定外の時間ロス
しかも最初の段階で子供たちに「難しい」というイメージを与えてしまい、これは失敗。
最初は「簡単」「私にもできる！」というイメージを与え、小さな成功体験を積み重ねることで「ちょいむず」「かなりむず」も「作ってみたい！」と思わせなくちゃ。それが「ひもの結び方の練習」でつまずくとは… 想定外（汗；）

午後の回では、ここは私が実演して見せるだけで、練習するのはスキップしました。
テグスを結ぶには「縦結び」より「本結び」にした方がよいのですが、縦結びでもその後テグスの端をもう一度ビーズの中に通しておけば大丈夫なので、まぁいいか(^^;

作り方…ビーズ６個の場合
まずは、作り方を一通り実演して見せます。実際のビーズとテグスでは小さすぎて見えませんから、発泡スチロール球に穴をあけた「ビーズのつもり」と、「テグスのつもり」の紐を使って実演。

作り方のルール…ビーズ６個の場合
① ビーズ３つで三角形を作る。
② ビーズが３つ集まったら、まだテグスが１回しか通ってないビーズにテグスを通す。
作り方のルールは「たったこれだけ」(^^)v
作り方を「手順」として覚えてしまうと、ビーズ30個は作れません。
作り方の「ルール」を覚えることが重要なんです。

作り方のルールの2番目…
② ビーズが３つ集まったら、まだテグスが１回しか通ってないビーズにテグスを通す。
ここが理解しずらいところなので、もう一度説明。
でも、大きめの模型や、大きな画像を見せても、24人全員に伝えるのは難しい。
アシスタントの藤田さんが、ウッドビーズを使って子供たちの近くで実演して見せてまして ←これ、なかなかイイね！

当初、作り方を一通り実演して見せて、作り方のルールを念を押して説明しておけば作れるよね～と想定していたのですが… そうしたのは、こちら→ふしぎ発見科学教室「ビーズ正多面体ストラップ」の実績に基づいた想定だったのですが、こちらは小学3年生以上、今回は低学年の子も多く、想定通りには進みませんでした。
なので、午後の回では最初のビーズ6個は、作り方の手順を１ステップ実演しては作らせ、また１ステップ実演しては作らせ…という風に進めました。

最初のビーズ６個は透明ビーズで、ビーズの中をテグスが通る様子が見えるようにしてますが、次のビーズ６個は赤系の不透明な「ケシ玉」で、名付けて『いくらストラップ』です。
※「いくらストラップ」の名付け親は、今回のイベントプロデューサーのさかさパンダさんです。⇒さかさパンダサイエンスプロダクション

作り方のルール…ビーズ12個
① ビーズ４つで四角形を作る。
② ビーズが３つ集まったら、まだテグスが１回しか通ってないビーズにテグスを通す。
ビーズ６個→ビーズ12個の違いは、
「ビーズ３つで三角形」が
「ビーズ４つで四角形」になっただけ。それだけです。

作り方のルール…ビーズ30個
① ビーズ５つで五角形を作る。
② ビーズが３つ集まったら、まだテグスが１回しか通ってないビーズにテグスを通す。
ビーズ12個→ビーズ30個の違いは、
「ビーズ４つで四角形」が
「ビーズ５つで五角形」になっただけ。それだけです。

ビーズ６個→12個→30個、ビーズの数は増えても作り方のルールの違いは「たったそれだけ」 ね、簡単でしょ！ という展開を想定していたのですが… 想定通りには進まなかった。。。

「丸ビーズとテグス」ではなくて「ストローとゴム紐」で正多面体を作ったイベントがこちら…
→2014青少年のための科学の祭典 東京大会in小金井「ストローとゴムひもで作る正多面体」
このときの所要時間が「ストロー1本につき約1分」だったので、ビーズも1個につき約1分と想定し、6個＋6個＋12個＋30個＝56個⇒約56分≒1時間
そしたら30分時間が余る想定だったのですが… 想定と大きく違ってしまったのはなぜだ？
あ～科学の祭典のときはマンツーマンで指導してます。今回は講師１：24人、アシスタント１：6人です。マンツーマンなら、子供が作っているところを逐一見ていて「あ～そこは、そうじゃなくて～…」という指導ができたから、「ストロー1本につき約1分」だったのね。

そうか～ いつかまた今回のような教室形式でやる機会があったら、ビーズ30個はあきらめて～
ストロー正４面体（ストロー６本）
ビーズ正４面体ストラップ（丸ビーズ６個）
ストロー正８面体（ストロー12本）
ビーズ正６面体ストラップ（丸ビーズ12個）

ストロー正多面体とビーズ正多面体をミックスするのは～
ストローの方が正多面体の形を伝えられるからです。丸ビーズで作ると、構造的には正多面体でも、できあがった物は正多面体の形を素直に現してはいない「ビーズボール」になっちゃって、正多面体とは？に関するお話がしにくいのですよ。
※丸ビーズ正4面体のできあがりの形は正８面体になっていて（正４面体を切頂すると正８面体になります）
丸ビーズ正６面体のできあがりの形は立方８面体（準正多面体）になっています。
なぜそうなるのか？←その話も面白いのですが、それは小学生レベルのお話ではないので、素直に正多面体の形になるストロー正多面体を作らせておきたいのです。

さて、このメニューですと、6本＋6個＋12本＋12個＝36 で1本・1個 約2分としても、約72分で作れます(^^)v
すると、余った時間で正多面体のお話ができるんです。
今回なんて30分余る想定だったので、正多面体のお話をするために以下のスライドを用意してたんです。でも、今回は出番なし(^^;

正多面体とは…
すべての面が同一の正多角形で構成されており、かつすべての頂点において接する面の数が等しい凸多面体のこと。←これを小学生に話そうとは考えてません。5種類の正多面体の画像を見てもらい「正多面体はこの5種類しかありません。」ということを話すだけです。

正多面体 面・頂点・辺の数
ここは「何か規則性があるでしょ？」というお話 

正多面体が5種類あることは新石器時代の人も知っていた
人は昔から「対称性」のある形に惹かれてきたんだよ～というお話。

手鞠（てまり）の「地割り」は正多面体です
手鞠を作っている人はそれが「正多面体」だとは意識していないかも、なんですが、身近なところに正多面体があるんですよ～というお話。

サッカーボール：切頂20面体
セパタクローボール：20・12面体
→正多面体とボール…意外と身近にある正多面体

数学は紙と鉛筆だけでやるものではありません。
作ってみると…楽しい
『手作業による発見』

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私、科学イベント/科学教室では、子供たちに教えるのではなく、子供たちが「発見」することをお手伝いしたいと常々思っています。
で、正多面体を作って何かを「発見」するには…
・丸ビーズなら、正４面体（6個）→正６面体（12個）→正12面体（30個）
・ストローなら、正４面体（6本）→正8面体（12本）→正20面体（30本）
…というコースでやると「アハッ！」って何かを「発見」できる可能性が高くなるのですが・・・
限られた時間でやるとなると、一番面白い正12面体（30個）や正20面体（30本）はあきらめるしかないのか～

え～上のスライドは、前日になってやっと作っていて、作り終わったのが午前2時(^^;
それが「正多面体のお話」部分は出番がなく（´Д｀）
でも、午後の部が終わったときに質問してきた男の子「もっと大きなの作れないんですか？」という質問。お～！「イイ質問ですね～！」 (^o^)
「三角形→四角形→五角形と作ってきたから、次は六角形でしょ。六角形をつなげていくと～　蜂の巣って六角形の集まりだよね。六角形が集まると平らになるでしょ。だから丸くならないの。」…「あ、そうか！」 この質問をした男の子、丸ビーズ30個もスイスイ作っていて「この子、分かったね」という子だったので、もう少し時間があれば「正多面体が5種類しかないことの証明」も伝えられそうだったし、「六角形と五角形を組み合わせれば、正多面体じゃないけど、もっと大きなものが作れるよ。それがサッカーボール（切頂20面体）」というお話もしたかったんですが、そのときまだビーズ30個を作っている子の方に呼ばれてしまい、そこまでのお話はできませんでした。ちょっと残念。でも、この男の子は「あ、そうか！」とアハッ！体験できたから、正多面体のことが長く記憶に残ると思います。高校生/大学生になって、また正多面体に出会うことがあったら、そこで対称性の秘密に迫ってね(^＿^)

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※Special Thanks
今回の機会を与えてくださった東芝未来科学館の小林さん、前川さん
そして、さかさパンダさん（さかさパンダサイエンスプロダクション）
アシスタントを務めてくださった…
原さん（リカタンず）
藤田さん（ほんとほんと）
コパンダさん（さかさパンダサイエンスプロダクション）
三浦さん（あうるの森）
みなさま、ありがとうございましたm(_ _)m