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2024年4月25日 (木)

STEAM教育…正多面体クラブのポートフォリオ

STEAM fields
去年(2023年)𝕏のポストから「STEAM教育」という言葉を知ったんですが…
STEAM教育とは『 Science(科学)、Technology(技術)、Engineering(工学)、Mathematics(数学)を統合的に学習する「STEM教育」に Arts(芸術)を加えたもので、STEMだけでは収束思考に陥りがちだが、Arts(芸術)を加えることで拡散思考が加わり創造的な発想が可能になるという考えに基づいた教育手法』ということで、
あら? だったら「正多面体クラブ」でやってきたことって「STEAM教育」だよね!
「STEAM教育」というトレンド/需要があるなら、それを(科学教室/出前授業/ワークショップで)提供できますよ~😊ということで、
正多面体クラブのポートフォリオをまとめておきます。

Index
鏡の中のサッカーボール
作ってわかる万華鏡の仕組み、万華鏡の不思議
コーナーキューブと再帰性反射
正多面体を作る
ネオジム磁石はすごいゾ!
ハッピーDNAストラップを作ろう!
ふしぎなひも
すっとびボール
マグヌスコップ
飛ぶ種の模型
「貝殻の標本作り」を通して知る「生物多様性」
アンモナイト化石のレプリカ
セロテープと偏光板のステンドグラス
RikaTan 理科の探検 連載『作って楽しむ正多面体の不思議』


鏡の中のサッカーボール
Soccerballinmirror4

三角形の鏡を3枚組み合わせた三角錐体鏡の中にビー玉を1つ入れると… ビー玉が20個!
正三角形のプラ板を入れると… 正三角形が20面で、正20面体
正三角形の角を塗って入れて見ると… ほら、サッカーボールに見えるでしょ!
これ、正多面体クラブ 一推しのアイテムでして、子供たちには大ウケです。2002年からやってまして、これまでに約2,300人が作りました
このアイテムで伝えたいことは『正多面体の不思議』と『数学は楽しい』ってこと。
鏡の中に少し違うものを入れて観ることで、正20面体とサッカーボール(切頂20面体)が関係することがわかり、
プラ板(面)を入れると正20面体、ビー玉(頂点)を入れると正12面体に相当する立体が映し出されるのは、正20面体と正12面体は「双対」という関係があるからです。
▽実施ログは👉こちら(since 2002)

5種類の正多面体を映し出す錐体鏡を並べてビー玉(頂点)と正多角形の面を入れ替えて観ると、5種類の正多面体の関係がよくわかります。
正多面体展示用ボード
Rpolyhedradisplayboard

数学は「関係を考える」ことが大切です。
そして、関係を考えていくと、三角錐体鏡は万華鏡の一種であることがわかってきます。

作ってわかる万華鏡の仕組み、万華鏡の不思議
Rikatan202108kaleidoscope_20210712184601

このアイテムで伝えたいことは『万華鏡はキレイ~なだけじゃなく、科学/幾何学なんです。
それを伝えるために、万華鏡についてはいくつも記事を書いています。

万華鏡のしくみ(合わせ鏡)
Kaleidoscope3

ビー玉万華鏡の仕組み
Convexlens4

テーパードミラーのビー玉万華鏡
Kaleidoscope1a

三角柱の万華鏡のパターンは平面上に広がり「無限」に繰り返すのですが、テーパードミラーの万華鏡のパターンは球面で「有限」です。
そして、テーパーの角度をどんどん広げていくと繰り返しの回数が減っていき、やがてピッタリ20になったのが「鏡の中のサッカーボール」なんです⚽
▽実施ログ
2019/03/30 鏡の中のサッカーボールと万華鏡…東芝未来科学館・春休みスペシャルイベント

平面充填する万華鏡の三角形は3種類だけ!…なぜ?
Kaleidoscope3_20240413075501

▽実施ログ
2015/11/14 サイエンスアゴラ2015『作って楽しむ万華鏡の不思議』で、ビー玉万華鏡96セット

万華鏡の特徴の一つが「平面充填」であるなら、「空間充填」の万華鏡もできるんじゃない? と展開します。
ラビリンスボックス(立方体の空間充填万華鏡)
Labyrinthbox138
▽実施ログ
2019/03/31 ラビリンスボックス(立方体の空間充填万華鏡)…東芝未来科学館・春休みスペシャルイベント

立方体万華鏡を作る過程で「コーナーキューブ」が出てきます。
立方体万華鏡とコーナーキューブ
Rikatan202108cornercube_20210712184601

コーナーキューブと再帰性反射
コーナーキューブには「再帰性反射」という面白い性質があります。
コーナーキューブ(再帰性反射)
Corner_cube_reflector_1aCorner_cube_reflector_4

アポロが月に置いてきた物
Lunar_retroreflector

地球と月の距離と大きさのスケール感
Earth_moon
Spaceel Evator

▽実施ログ
2009/09/23 みたか太陽系ウォーク「万華鏡から宇宙エレベータまで~正多面体の不思議~」
2016/11/05 サイエンスアゴラ2016『再帰性反射』で「お~!」
2017/07/22 博物ふぇすてぃばる!4 で『再帰性反射』を語ってきた

正多面体を作る
正多面体を作る素材は色々考えられますが、お手軽で簡単に作れるのが、ペーパークラフト、ストロー、ビーズです。

正多面体ペーパークラフト
Polyhedra papercrafts

▽実施ログ
2008/01/26 ふしぎ発見科学教室「正多面体ペーパークラフト~正多面体はなぜ5種類しかないのか?実験」
2011/05/28 ふしぎ発見科学教室「正多面体ペーバークラフト」

正20面体サイコロ(ペーパークラフト)
Icosahedrondice0
▽実施ログ
2012/09/09 青少年のための科学の祭典 東京大会in小金井「正20面体サイコロ(ペーパークラフト)」
2023/08/25 ハチラボ夏休みワークショップ…「鏡の中のサッカーボール」と「正20面体サイコロ」作り
正20面体サイコロを通して伝えたいことは「乱数」と、インターネットで安全な通信をするために乱数が使われている ということ。

ストロー正多面体
Bpoly2

▽実施ログ
2014/08/27 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」
2015/11/22 『ヒンメリカフェ』…東芝未来科学館でサイエンスカフェ
2022/08/08 フィンランドのつるしかざり『ヒンメリ』を作って楽しむ正多面体の不思議@赤羽文化センター夏休み子ども講座

ビーズ正多面体
Bpoly3

▽実施ログ
2009/02/14 府中市青少年のための科学体験フェスティバル「ビーズ正多面体ストラップ」
2013/02/26 ふしぎ発見科学教室「ビーズ正多面体ストラップ」
2015/04/26 【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
2023/10/14 丸ビーズとテグスで作る正多面体ストラップ@渋谷区こども科学センター・ハチラボ

特にストローとビーズは「編む」ことによって正多面体の特徴/エッセンスを知ることができます。
丸ビーズで正多面体を作ると「双対(そうつい)」が面白い
Polyhedra140903b

PPバンドでも正多面体を作ることができます。

MOVE FORM (平面立方体)

Move_form
▽実施ログ
2011/09/11 青少年のための科学の祭典 東京大会in小金井「MOVE FORM」
2023/07/19 正12面体『MOVE FORM』組み立てキット(パズル)…博物ふぇすてぃばる!9 準備中~

PPバンドのセパタクローボール
Sepaktakrawball

▽実施ログ
2010/09/12 青少年のための科学の祭典 東京大会in小金井「PPバンドのセパタクローボール」

PPバンドとトジックで作る 20・12面体ボール
2012ball10

▽実施ログ
2021/05/01 東芝未来科学館【リカタンず】『20・12面体ボールを作ろう!』2回目

以下は正多面体以外のアイテムです。

ネオジム磁石はすごいゾ!
ネオジム磁石を使った4つの実験ができるキットです。
ガウス加速器
Ga01a2
磁石がゆっ~くり落ちるパイプ
Mfsipipe5b
超簡単モーター
Usm30b
磁力線を閉じ込めろ
Magfl2b
▽実施ログ
2010/02/13 府中市青少年のための科学体験フェスティバル「ネオジム磁石はすごいゾ!」
2010/11/20 サイエンスアゴラ2010「ネオジム磁石はすごいゾ!」
2020/10/31 ネオジム磁石はすごいゾ!…発見工房クリエイト(オンライン)実験教室

ハッピーDNAストラップを作ろう!
科学イベントなどで「DNAストラップを作ろう!」というのを見ていると、遺伝子・DNA・二重らせん までは説明しているけど「コドン」まで説明しているのを見たことがない。
DNAストラップ作りを通して伝えたい(一番面白い)ことは、
DNA二重らせん→(転写)→mRNA→(翻訳)→アミノ酸タンパク質合成のメカニズムだと思うのですよ。
Dnamrnahappy
コロナワクチン接種で「mRNA」という言葉を知る人も増えたから、その「しくみ」まで知ってもらうには「コドン」のことを知らなきゃね🧬

ふしぎなひも
ふしぎなひも/ふしぎな筒(動滑車4倍バージョン)の作り方
ふしぎなひも/ふしぎな筒

▽実施ログ
2008/07/26 鳴門競艇場 科学体験フェスティバル「ふしぎなひも」
2019/03/17 『ふしぎなひも、ふしぎな筒。中はどうなってる?…考えて作る』…発見工房クリエイト・科学教室

すっとびボール
Jumpingballs01c
このアイテムを実施するときのポイントは「なぜ?」の答えを教えないことです。まず観察し、そして発見してもらいます。
▽実施ログ
2012/02/18 府中市青少年の科学体験フェスティバル「すっとびボール」
2023/10/07 すっとびボールとマグヌスコップを作って飛ばす@渋谷区こども科学センター・ハチラボ

マグヌスコップ
Mugnuskop8910
▽実施ログ
2014/07/26 ハチラボ夏休みワークショップ「マグヌスコップ」
2018/08/25 発見工房クリエイト理科実験教室『飛ぶ種の模型を作ろう、種が旅するかたちを考えよう』
👆どうして『飛ぶ種の模型を作ろう』でマグヌスコップを飛ばしているのかと言うと…
ニワウルシの種子が落下・回転するとマグヌス効果が働いていた~!

飛ぶ種の模型
Styrolpaperalsomitra03

▽実施ログ
2014/07/27 東芝未来科学館『飛ぶタネの模型を作ろう』で小学生と『バイオミメティクス』
2015/05/04 『とべとべアルソミトラ』東芝未来科学館でサイエンスコミュニケーション
2016/06/25 発見工房クリエイト理科実験教室『飛ぶ種の模型を作ろう、種が旅するかたちを考えよう』
2023/08/28 ハチラボ夏休みワークショップ『風と旅するタネの模型作り』…SDGsと生物多様性のお話も

※「飛ぶ種の模型」や「貝殻の標本」作りを通して伝えたいことは「生物多様性」と「進化」と「SDGs」

「貝殻の標本作り」を通して知る「生物多様性」
▽実施ログ
2015/07/26 東芝未来科学館で【リカタンず】貝殻の標本とタカラガイのストラップ作り
Shellspecimen2Shellsstrap2

2018/07/28 発見工房クリエイト理科実験教室『貝殻の標本とタカラガイのストラップ作り』

アンモナイト化石のレプリカ
Ammonitereplica2020a
Ammonitereplica2020b
▽実施ログ
2012/07/15 「化石のレプリカ」 アンモナイトのお話
2020/12/05 大和市 冬のおもしろ科学館『アンモナイトの化石のレプリカ作り』のスライド
2023/12/16 新宿未来創造財団 子どもフェスタ2023で『アンモナイト化石レプリカつくり』
このアイテムで伝えたいことは「進化」と「大量絶滅」と「SDGs」

セロテープと偏光板のステンドグラス
Polarizedstainedglass

▽実施ログ
2006/01/28 ぶしぎ発見科学教室「光を観察しよう~偏光板で遊ぼう」

RikaTan 理科の探検 連載『作って楽しむ正多面体の不思議』
RikaTan 理科の探検 に『作って楽しむ正多面体の不思議』という連載記事(全15回)を書いてました。
Wonders of regular polyhedra that you can make and enjoy



「STEAM教育」って、いつごろ出てきた言葉?
STEAM教育|Wikipedia脚注の参考文献の年をみると、 2014年。英語の参考文献が 2012年。ふ~ん、その頃からですか。
このブログの古い記録は、2002年
「STEAM教育」の前の
STEM教育」が『2000年代に米国で始まった教育モデル』だから、その頃からの流れなのね。

「STEM教育」の読みは「ステムきょういく」
「STEAM教育」の読みは「スティームきょういく」

※英語版Wikipediaでは
“STEAM Education”じゃなくて、
STEAM fields”なのね。
このページを訳すと、「STEAM分野」
『生徒にイノベーションを教え、批判的に考えることを教え、生徒の数学と科学の基礎を築きながら、想像力豊かなデザインや現実世界の問題に対する創造的なアプローチに工学やテクノロジーを使用することを目的としています。』ん~、そういうアプローチは弱かったかな。

正多面体クラブのポリシーをおさらい。
・科学を楽しく面白く!
「教える」のではなく「発見」するお手伝いをする。

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