🎨 工作・アート
紙の折り方を変えて橋を作り、どの形が一番重さに強いか調べます。
紙はそのままだと曲がりやすいですが、折ったり丸めたりすると強くなります。橋や建物でも、三角形や波形、箱型の構造を使って強度(きょうど:こわれにくさ)を高めています。紙の橋に重りをのせると、形によってたわみ方やこわれ方が違います。身近な紙で構造の工夫を試すことで、建築や土木の基本を学べる工作研究です。
必要なもの
| 材料 | 分量 | 代替案 |
|---|---|---|
| A4コピー用紙 | 9枚 | 画用紙9枚 |
| 同じ高さの本 | 2冊 | 箱2個 |
| 1円玉 | 100枚 | 同じ重さの小石100個 |
| セロハンテープ | 1巻 | のりは不可 |
| ものさし | 1本 | メジャー1本 |
| 記録用紙 | A4用紙3枚 | ノート3ページ |
| スマホカメラ | 1台 | カメラ1台 |
| 鉛筆 | 1本 | ペン1本 |
手順
支える台を作る
何をする:橋をかける場所を作ります。
どうやる:同じ高さの本2冊を20cm離して置きます。
なぜ:橋の長さをそろえると、強さを公平に比べられます。
平らな橋を作る
何をする:基本の橋を作ります。
どうやる:A4用紙1枚をそのまま本の間にかけます。
なぜ:折らない紙の強さを基準にするためです。
じゃばら橋を作る
何をする:折り目のある橋を作ります。
どうやる:A4用紙を2cm幅で山折り・谷折りにして、じゃばら形にします。
なぜ:波形にすると紙が曲がりにくくなるか調べられます。
筒形の橋を作る
何をする:丸めた構造を作ります。
どうやる:A4用紙を直径約3cmの筒に丸め、テープで止めます。
なぜ:筒形は力を分散しやすい構造です。
重りを少しずつのせる
何をする:橋の強さを調べます。
どうやる:橋の中央に1円玉を5枚ずつのせます。
なぜ:少しずつ重くすると、こわれる限界が分かります。
たわみを測る
何をする:橋がどれくらい曲がったか見ます。
どうやる:20枚のせた時の中央の下がりをcmで測ります。
なぜ:こわれなくても、たわみ方で強さを比べられます。
こわれた時の重さを記録する
何をする:限界を調べます。
どうやる:橋が本の間から落ちる、または大きく折れた時の1円玉の枚数を記録します。
なぜ:どの構造が一番重さに強いか分かります。
3回ずつ試す
何をする:結果を確かにします。
どうやる:各形を3つ作り、同じ実験を3回行います。
なぜ:作り方の少しの違いによるばらつきを減らすためです。
観察ポイント・記録の取り方
| 橋の形 | 1回目限界 | 2回目限界 | 3回目限界 | 平均 | たわみ |
| 平ら | 枚 | 枚 | 枚 | 枚 | cm |
| じゃばら | 枚 | 枚 | 枚 | 枚 | cm |
| 筒形 | 枚 | 枚 | 枚 | 枚 | cm |
つまずきやすいポイント
⚠️ 本の間の距離が変わる
なぜ:距離が長いほど橋は弱くなります。
対処:20cmに固定します。
⚠️ 重りを一気にのせる
なぜ:どの重さでこわれたか分かりません。
対処:5枚ずつ増やします。
⚠️ 橋の中央にのせていない
なぜ:重さの位置で結果が変わります。
対処:中央に印をつけます。
発展アイデア
安全上の注意
まとめ方(発表・レポート)
橋の写真、限界枚数の表、平均値のグラフをまとめます。
「同じ紙でも、形を変えると強さが変わった」と構造の工夫に注目して書きましょう。
タイトル例:
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