ｙｐｃニュースNo.176

巻頭言　　　　　　　　　　　　　　　　　　　すた 67-68
１０月例会の報告　　　　　　　　　　　　　　　　　　　まとめby山本明利 68-75
(1) コズミックボヤージュ（オリジナル字幕スーパー版？）
(2) 磁力線の演示
(3) 究極のクリップモーター
(4) 固定コイル型モーター
(5) ２ｍの逆さコップ
(6) タンバリンの摩擦奏法
(7) プラネタエアードーム
(8) ジェラート回転台
(9) ラップフィルムの剥離帯電性能調査
(10) 帯電を変える魔法のペン
(11) １ｍスズランテープ電話・１ｍエナメル線電話
(12) たためる立体紙
(13) グラフソフト「Function Veiw」の紹介
(14) ３Ｄカード
(15) 溶ける紙
(16) 電子レンジるつぼ
(17) フックのミクログラフィアのCD-ROM
(18) 高等学校教育研究会のご案内

剥離帯電実験には「サランラップ」？！
―――食品包装用ラップフィルム性能調査――― 　　　　　　徳永恵里子 76-79
すばる輝く―――プラネタリウム今月の解説話題――― 　　宮崎幸一 80-81
究極のクリップモーターを作ろう！　　　　　　　　　　　　　　　　淺井武二 82-85
ビデオによる授業研究の試み――全国大会にレポートして得たこと――
『理科教室』2002年11月号「理科教師日記」より転載　　　　　鈴木健夫 86-87
「グレゴール・メンデル」石原純著『偉い科学者』より　　　　　　　　　　　　88-91

※ハイパーリンクで飛べない記事は、Web上にアップされていないものです。技術上の問題等で、すべて対応することは不可能です。また、ニュースは投稿原稿で構成されていて、その主要部分はＷｅｂ上で読めないので、お読みになりたい場合は、紙メディア版ニュースか、年１回発行されるニュース合本をご購読下さい。紙メディア版ニュースご購読は、1年間２０００円です。ニュース合本は、１冊１５００円です。申し込み方法等は、鈴木健夫までメールにてお問い合わせください。メール問合せ先は、トップページからリンクしています。

久々の巻頭言です。書く話題がないと困るなあ、と思っていましたが、巻頭言に書きたくなるようなニュースがいつも飛び込んできますね。
１１月始めのニュースです。文部科学省が高３の生徒を対象に、全国で一斉に学力調査をするというものです。もしかしたら、このニュースの読者の学校で実施されたところもあるかもしれません。（実施は１２日。）「学力低下」論が高まる中で、生徒がどれくらい学習指導要領の内容を身につけているかを見るのがねらいだ、と記事には書かれていました。
目的はとにかくとして、継続的に抽出で調査をしていくことには、意味があるとは思います。そこではかる学力が何なのかという大きな問題が残されますが、感情的・観念的に「学力低下」と言っているだけでは説得力がないのも事実です。現場で感じている感覚を、ある程度定量的な資料として実証していくことは必要だと思います。ただし、それを文部科学省自体がやるべきなのかどうかは別問題ですが。また、これが学校ごとのデータの公表などにつながるのなら、断じてやるべきではありません。学校の選別・序列化につながるからです。今回は、その点は配慮される、と記事には書かれています。
ただ、私は次の点が非常に腹立たしく感じました。私の誤解があるかもしれませんが。国語、数学、英語、理科で実施なのですが、理科の選択科目は、「物理ⅠＢ、化学ⅠＢ、生物ⅠＢ、地学ⅠＢ」なのです。本校は、全員にやらせる理科としては、ⅠＡ科目しか置いていません。もしも本校がこの調査に抽出されたら、理科は何を選ばせればよいのでしょうか。
指導要領で複線化、多様化を推し進めてきたのは、文部省です。その結果として、（理科に関しては）共通の「学力」を早々と放棄してきたのです。それを、ここに来て「学力をはかる」とは、どういうことでしょうか。ⅠＢ科目を置いていないということは、理科に関して学力をはかる土俵にも乗れないということになってしまいますが、それはこれまでの文部省の姿勢からは、当然の結果のはずです。それなのに、理科に関しても学力調査をするとして、さらにはその科目として、ⅠＢ科目４つをメニューとする。それなら、ⅠＡ科目は、何だったのでしょうか。ⅠＡ科目しか置いていない学校（全国でもごく少数かもしれませんが）にいる生徒は、そのことだけで理科の学力がないという判定にならざるを得ません。そういう点で、文部省・文部科学省にとって自己矛盾に満ちた調査ではないでしょうか。
繰り返しになりますが、そもそも理科に関して学力を云々することを放棄するという背景があるためにこういうカリキュラムになってきたのだと私は思っています。その元で見ようとする「学力」とはいったい何なのか、本当に疑問に思います。国語や数学や英語では、こういう議論はすぐには成り立たないと思いますので、それらの科目で「本当に必要な学力は何か」という議論も含めて、学力調査をするのは、ありえるとは思います。しかし、理科に関して、学力とは何かという理念を持たない文部省・文部科学省がこのような調査をすることは、自己矛盾も甚だしい！
すみません。同じことの繰り返しの文章になっています。しかしそれだけ私が腹を立てているということをご理解下さい。特に今の現場にいると、今回の調査はカヤの外に置かれたような気がして、よけいに腹が立ちます。

(１) コズミックボヤージュ（オリジナル字幕スーパー版？）　小沢さんの発表

　Cosmic VoyageはIMAX版のPowers of Tenで、プラネタリウムドームで上映するために作られた映画です。2年前に湘南台文化センターでも上映されました。授業で生徒にも見せたいものですが、残念ながら日本語版は販売されていません。英語版ならば最近になってDVDも発売され、しかもhttp://www.amazon.co.jp\2486で簡単に購入できます。しかし、リージョンコードのハードルがあり、日本のふつうのプレイヤーでは再生できません。でもパソコンのDVDならば再生できるものも多い。

　そこで小沢さんは、同じ画面の別ウィンドウに日本語字幕を同時に表示させながら再生させるというワザで、自作「日本語版」を完成させました。

　Ecriture(http://www.vector.co.jp/soft/win95/art/se078657.html)というフリーソフトを使います。ウィンドウの枠を隠すとまるで本物のようです。もちろん、日本語字幕のテキストファイルは自分で作成しなければなりません。小沢さんの作品は売り物になるできばえ。みんなで感心しながら鑑賞しました。

初参加の淺井さんが、興味深い実験の数々を紹介しました。

最初のがこれです。科学の祭典全国大会で仕入れた実験法。奈良県の松山吉秀さんのアイデア。ビニタイ（袋の口を縛るのに使う鉄線入りビニルひも）を短く切って、磁石の上から落とすと、ビニタイが磁力線に沿って立ち上がります。磁極付近の磁力線のようすを美しくわかりやすく示すことができます。

　淺井さん自身が科学の祭典に出展したクリップモーターの作り方を実演してくれました。回転子のコイルは、左の写真のように割り箸を二膳合わせて巻き付けて作ります。まん中の溝がコイルを束ねるときに都合がいい。ちょっとした工夫ですが、子供達に達成感を味わわせるにはこうしたノウハウの積み上げで成功率を高めることがポイントです。電池ホルダを兼ねたシャーシは厚紙で作ります。配線はアルミテープです。

　回転子を取り付けたところ。電池の両極をはさむようにつかむと、コイルが勢いよく回り出します。上記の方法で回転子がバランスよく作られていれば、小さな磁石でもよく回ります。

　後ろに、淺井さんによる製作プリントと、台紙のコピーを掲載しましたので、ご覧下さい。

　こちらはコイルを固定し、磁石が回転する簡単モーター。磁石を支える軸が半分被覆をはがしたエナメル線で、半回転ごとに電流が断続します。芯出しを慎重に行う必要がありますが、回転子に質量があるので、非常に力強く回ります。

　ここまで来れば、コイルとコイルの組み合わせでモーターを作ることもできます。難易度はぐっとアップしますが面白い。

　越さんは遠路はるばる２ｍもある塩ビ管を担いで登場。これでダイナミックに「逆さコップ」を演じるのだといいます。

　　　授業では、まず、普通のコップでやって見せ、次に「大気圧って、けっこうすごいんだよ！」ということを示すために「長ーいコップでやったらどうかな？」と、２メートルでやって見せます。

　ウリは、教室内で、1人でやって見せられること(重さも３[kg]くらい)と、紙を取り除いたあと、水が「ドボドボドボッ」と出てきて、こんなに「たくさんの水を、空気の圧力が支えていたんだよ」ということが実感しやすいこと。

　　　末端処理は右の写真の通り。塩ビ管用のキャップをはめこんであります。気密性はこれで十分だといいます。

　友人の小学校の先生に教わったというタンバリンの演奏法。

　親指を少し濡らし、タンバリンの太鼓面(？)の円周に沿って、指先を立てて押し付けながら(親指の爪側に向かって)ずらしていきます。すると、タンバリンのまわりの鈴(？)の部分が細かく振るえ、「シャカシャカシャカ」っと鳴ります。ワイングラスのふちを指でこするとによって、グラスに振動を与える「グラスハープ」の原理と同じです。

　参加者もそれぞれチャレンジしましたが、なかなか上手には鳴りません。演奏技術はやはり練習のたまもの？　原理は理解できてもすぐにできるというのもではなさそうです。

　県立柏高校の天文部の発表を参考に、野田高校の文化祭で天文科学部の発表のために作った直径４メートル、高さ３メートル、定員15名ほどのプラネタリウムのドームです。

　白い生地を縫い合わせ、半球形を作り、扇風機３～４台で中に風を送り込み、内圧を高めてドーム全体を自立させています。部員の女の子が一生懸命縫って完成させたそうです。

投影機は備品としてあった五島光学の投影機を使いましたが、来年は自作を目指したいとのこと。

　エスキモーのアイスクリーム「イタリアンジェラート」のカップを利用して、静電気実験用の回転台を作りました。

　用意するものは、イタリアンジェラートのカップ（６個入り５００円）　１個、お裁縫用の針　１本、割り箸　１本、紙袋入りのストロー　２本、セロテープ。

　箸の先に針をとりつけ、カップを逆さにのせます。このときジェラードカップの底面に刻印してあるリサイクル表示の「プラ」の文字の「フ」と「°」の間に針を固定するのがコツ。フィルムケースで行うときのように、針先を受ける穴をあける加工がいりません。

　フィルムケースよりも軽くて、カップの入口の方が大きいため、回転しても安定がよい。底面積が大きいので、ストローも載せやすくなります。

　徳永さんは、電界の観察実験を計画中に、「最近剥離帯電がうまく行かない」という話を聞いて、ラップによる違いがあるかどうかを徹底検証しました。ラップを１１種類も買い集め、ポカリスェットの空き缶（大塚製薬、アルミ缶、３４０ｍｌ）をそれぞれのラップで包んでははがし、缶の帯電量をクーロンメーターで測定しました。

「サランラップ」（旭化成、原材料・・・ポリ塩化ビニリデン）が＋７ｎCで最も帯電しました。次は、「NEW　クレラップ」（呉羽化学、成分は「サランラップ」と同じ）と「ザ・ラップ」（ダイソー、原材料・・・ポリエチレン）で、＋４ｎC。他のラップは

「サランラップ」と他の空き缶との組合せで実験しました。「あがり」（Ａｓａｈｉ、スチール缶、２７０ｇ）　＋２ｎＣ、「スプライト」（日本コカコーラ社、アルミ缶、２７５ｍｌ）　＋５ｎＣ

　缶の塗装や表面積も関係してくるので、缶とフィルムラップの組合せで、帯電量にかなりの差が出るようです。実験用のラップは「サランラップ」に限る・・・と言う声もありました。徳永さんはさらに調査・実験をすすめ、結果をまとめてあります。後ろに掲載されていますので、ご覧下さい。また、さらなる発展もありそう。続報に期待しましょう。

　紙袋でこすって帯電したストローの電荷を回転台を使って判定してみます。同種の電荷は当然反発しますが、一方のストローをフェルトペン「マッキー」で着色すると、同じく紙でこすったときの電荷が反転し、回転台のストローを引きつけるようになります。塗料の成分が関係しているのでしょう。鈴木さんの続報に期待しましょう。

(１１) １ｍスズランテープ電話・１ｍエナメル線電話　大谷さんの発表

　紙コップ糸電話の糸部分を、１ｍのスズランテープにしたのが「１ｍスズランテープ電話」、１ｍのエナメル線にしたのが「１ｍエナメル線電話」です。糸電話の糸部を短くして、生徒が隣同士で、立ち歩かずに実験できるようにしたもの。すぐたくさん作れて、全員に体験させられます。できるだけ、わかりやすく簡単にし、中学生が自宅でも実験できるようにすることがポイントだといいます。

　　糸の部分をわざと音がひずむ材質にしたのが工夫です。音にひずみがないと、近くで実験した場合、直接空気中を伝わった音と区別できません。エナメル線はエコーがかかるのが面白い。実験時、話す側も聞く側も、コップの底に指をあてさせ、音の振動を体感させるとよい。すずらんテープは、ピンと張らない聞こえませんが、エナメル線はピンと張らなくても聞こえるので１人でも遊べます。

　昨年の科学の祭典で仕入れてきたネタ。１２枚の板を組み合わせてできている立方体が、たたむと正方形や十字などきれいな平面図形になります。

　立方体は四角形が３つ、層を組む様に組まれています。こう組むことで立体を平面にできるということは、古代文明の時代からから分かっていたらしい。

　材料は１００円ショップのファイルから板を切りだし、はと目で止めました。詳しいことは、http://www.oeco.co.jp/を参照のこと。

　３０枚組み合わせれば１２面体ができますが、これを平面にたたむのは至難の業。当の益田さんもまだ会得していないとか。

　文字式を書きこむことで、簡単なものから複雑なものまでグラフ化できるフリーソフト。データをグラフにするのではないので、実験の解析には不向きですが、グラフモデルを作成するには非常に簡単で良いソフトです。Mathematicaなどよりお手軽でおすすめ。

　数学で主に用いられていたため、パラメータの割り振りに制限がありますが、グラフを動かすことも簡単にできます。式も微分形、積分形で書くことができ、さらに、マクロも組めるため、フラクタルのような複雑な作図も可能です。デモ用のサンプルが豊富でそれだけでも十分楽しめるソフトです。

　益田さんは、このソフトで「定常波」のモデルを作成し授業に用いています。この他にも、スリットの干渉、回折格子の干渉、うなり等も検討中。

　３Ｄ模様が現れるシートが市販されていますが、これは名刺などを印刷して３Ｄ効果が出せる自作用キット。製品名は「３Ｄカード」、東急ハンズ渋谷店で葉書サイズ４セット組７８０円。

　なかには、レンズシートと色紙が入っています。これを重ねるとレンズシートが、色紙の小さな色の点を拡大した模様が出てきます。シートを動かしてみるとレンズのはたらきとモアレ効果で模様が変化します。

　レンズシート同士を重ねても面白い。ずらしていくとご覧のようにモアレパターンが連続的に変化し、スケールを変えます。

　これも渡辺さんがハンズで入手してきた不思議な素材。一見ただの紙で字を書いたり印刷したりできますが、水につけるとご覧の通りたちまち溶けてしまいます。繊維にほぐれるという感じではなく、どろりと糊のように溶けてしまう感じです。何でできているのでしょう。

　電子レンジに入れて、6分程度加熱すると内部の温度を800℃まで上げることができる電磁レンジ専用の炉です。SiCという発熱体（右の写真の黒い部分）が電子レンジのマイクロ波をうけて発熱します。数分で高温が得られるので、食塩の融解などの実験に使用できそうです。ただし、電子レンジ内が高温になる点や発熱したるつぼを扱う際に注意が必要。

　製品名：電子レンジるつぼ　　価格7,100円　東急ハンズなどで入手できます。

　Micrographiaは1664年にロバート・フックによって出版された彼自身の発明による顕微鏡による観察画集です。有名なノミの絵をはじめとする細密画が多数収録されています。本の実物は非常に貴重なものですが、そのコピー版ＣＤ－ＲＯＭは、http://www.octavo.com　で入手することができます。オリジナルな形で同書が一般に公開されるのはこれがはじめてだといいます。

　12月7日に小沢さんが筑波大学附属高校で公開授業を行うことになりました。次々回例会の当日で会場も東京なので、みんなで見に行こうということになりました。