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折り紙の形と強さを調べる

🎨 工作・アート

折り紙の形と強さを調べる

🌱 小1〜3年生向け ★☆☆ ⏱ 準備30分 / 実施1〜2時間

紙を三角・四角・円筒に折り、上からの重さにどれだけ耐えるか比べます。

紙は薄くて弱そうに見えますが、折り方や形を工夫すると強くなります。柱や建物では、形によって力の受け止め方が変わります。三角柱、四角柱、円筒では、同じ紙でも重さに耐える力が違うことがあります。これは構造(こうぞう:ものを支える形や組み立て方)の研究です。折り紙を使って、建築やものづくりに役立つ考え方を楽しく学べます。

必要なもの

材料分量代替案
A4コピー用紙9枚同じ大きさの画用紙9枚
セロハンテープ1巻マスキングテープ
厚紙板2枚下じき2枚
1円玉150枚同じ重さの本や小石
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
はさみ1本必要な場合のみ

手順

1

紙を同じ大きさにする

何をする:形以外の条件をそろえます。

どうやる:A4コピー用紙を9枚用意します。

なぜ:紙の厚さや大きさが違うと、強さが変わってしまいます。

2

三角柱を作る

何をする:三角形の柱を作ります。

どうやる:紙を折って高さ約15cmの三角柱にし、端をテープで止めます。

なぜ:三角形の構造の強さを調べるためです。

3

四角柱を作る

何をする:四角形の柱を作ります。

どうやる:同じ紙で高さ約15cmの四角柱を作り、テープで止めます。

なぜ:三角柱や円筒と比べるためです。

4

円筒を作る

何をする:丸い柱を作ります。

どうやる:紙を丸めて高さ約15cmの円筒にし、テープで止めます。

なぜ:円い形は力を分散しやすいか調べられます。

5

柱を立てる

何をする:重さをのせる準備をします。

どうやる:平らな机の上に柱を立て、上に厚紙板を1枚のせます。

なぜ:重りを直接のせると偏るため、板で力を広げます。

6

重りを10枚ずつのせる

何をする:どこまで耐えるか調べます。

どうやる:厚紙板の上に1円玉を10枚ずつのせます。

なぜ:少しずつ重くすると、限界を記録しやすくなります。

7

つぶれた時の枚数を記録する

何をする:強さの限界を調べます。

どうやる:柱が折れる、つぶれる、立てなくなる直前の枚数を記録します。

なぜ:形ごとの強さを数字で比べられます。

8

各形を3回試す

何をする:結果を安定させます。

どうやる:三角柱、四角柱、円筒をそれぞれ3個作り、同じ実験をします。

なぜ:作り方の少しの違いをならすためです。

観察ポイント・記録の取り方

1回目2回目3回目平均つぶれ方
三角柱
四角柱
円筒

つまずきやすいポイント

⚠️ 高さが違う

なぜ:高い柱ほど倒れやすくなります。

対処:すべて約15cmにそろえます。

⚠️ 重りが片側に寄る

なぜ:柱が斜めにつぶれやすくなります。

対処:厚紙板の中央に重りをのせます。

⚠️ テープの量が違いすぎる

なぜ:テープで補強されて強さが変わります。

対処:テープは各柱10cmまでなど、量をそろえます。

発展アイデア

  1. 紙を2枚重ねた場合と1枚の場合を比べる。
  2. 高さ10cm、15cm、20cmで強さを比べる。
  3. 実際の建物や橋に使われる形を調べる。

安全上の注意

まとめ方(発表・レポート)

形ごとの限界枚数を棒グラフにし、つぶれ方の写真を入れましょう。

「同じ紙でも、形によって強さが変わる」と構造の考え方でまとめます。

タイトル例:

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