メインアクティビティ: メリーゴーラウンド

サムとサリーは、遊園地が大好きです。いちばんのお気に入りは、メリーゴーラウンドです。 ぐるぐる回りながら、友達や家族に手をふります。

あなたもメリーゴーラウンドが好きですか？ どんなところが、いちばん好きですか? メリーゴーラウンドを回すのに必要な、基本的な機械は何でしょう?

メリーゴーラウンドを組み立てましょう!

1. メリーゴーラウンドモデル A6 を組み立てて、回しましょう。 組み立て説明 A(34-42 ページ、手順 1-11)に従って、組み立てまし ょう。

メリーゴーラウンド A6 を組み立てたら、以下を確認してくださ い: 黄色いハンドルを回して、メリーゴーラウンドが回転すること を確かめます。 ミニフィグがしっかり取り付けられているか確かめます。児童 には、サムまたはサリーを 使わせてください。なお、メリーゴ ーラウンドに付けるのは一体だけにしたほうが、メリー ゴーラウンドが何周したか数えやすいことを教えてください。

ヒント 駆動歯車は外部からの作用点、ここでは手 で黄色いハンドルをまわして回転させるこ とを、教えてください。

2. 歯車の歯数を数えます。赤い点のところから数えはじめましょう。

モデル A6: には、2 つの歯車が使われています。 平歯車(8 歯)とクラウン歯車(24 歯)です。

3. モデルの絵をよく見て、メリーゴーラウンドモデル A6 と A7 を比 べます。 ちがうところに、○をつけてください。 何がわかりましたか?2つのモデルが、どのようにちがうのか、説明してください。 児童にモデル A6 と A7 の大きさと、使われている歯車の数が異な ることを教えてください。

4. 次に、モデルの絵をよく見て、予想します。 モデル A6 と A7 を比べ、どちらのメリーゴーラウンドモデル (A6/A7)のほうが、速く回ると 思いますか。 実際のメリーゴーラウンドで歯車装置が異なると、どのようなこ とが起こるか児童と話し合っ てください。予想に対する正解はモ デルA7ですが、この段階では答えが正しくても間違っ ていても 構いません。予想させて、それを後で確かめてください。

5. メリーゴーランドモデル A6を実験しましょう。 サムまたはサリーを１周させるには、ハンドルを何回まわさな ければならないでしょう? *ハンドルとミニフィグ両方の開始点を観察させてください。正 しく観察するために、必ず1 回以上試させます。答えをワーク シートに書くよう、指導してください。 メリーゴーラウンドモデル A6 を１周させるには、ハンドルを 3 回まわさなければなりませ ん。歯車比は 3:1;で、これはギア ウ ンになります。(なぜならば 24/8 = 3/1 なので)。この場 合、メリーゴーラウンドの回転速度は遅くなります。アングル 歯車装置は、90 度の角度で回 転運動を伝えることを、教えてく ださい。

注: メリーゴーラウンドモデル A6 の例を、モデル A7と比べるた めに、覚えておくように指 示してください。

6. メリーゴーラウンドモデルA7を組み立てて、回します。 組み立て説明書 A(44-52、手順 1-11)に従って、組み立てましょ う。 歯車を見てもらい、歯数を数えさせてください。このモデルに は、4 つの歯車が使われてい ます。小さな平歯車(8 歯)が2 つ、ク ラウン歯車(24 歯)が1 つ、大きな平歯車(40 歯)が 1 つです。

7. メリーゴーラウンドモデルA7を、実験します。 ハンドルを3回まわしたら、サムとサリーは、何回まわるでしょ う/? 上述のとおり、ハンドルとミニフィグの開始位置に注意するよう 指示します。正しく観察す るために、必ず1回以上試させます。

40 歯の歯車が 3 回転すると、メリーゴーラウンドは5周します。歯車比は 3:5,で(なぜならば 24/40 = 3/5 のため )、メリーゴーラウ ンドは最も速い速度で回ります。

ヒント 児童を二人ひと組みにして、一人がハンドル を１周させるときに、もう一人がミニフィグを 観察するようにします。

8. 最後に結果を書いて、予想がどうだったか、確かめます。 メリーゴーラウンドモデル A7 は、40 歯の駆動歯車と 24 歯の被駆 動歯車の組み合わせの ため、最も速い速度で回ります。

ワークシートに示されている歯車装置を試し、観察を記録させます。

注: この続ける の段階では、ワークシートの参照図以外に、指導するための「組み立て説明書」はありません。

以下のように質問しながら、歯車装置がメリーゴーラウンドに与える影響について、発表させ ます: • ハンドルをまわしたら、どう変化しましたか？ • メリーゴーラウンドを１周させるのに、ハンドルを何回まわしましたか?それは、なぜですか? • モデルがどのように動いたか説明してください。 • 自分の観察が正しかったことを確かめるのに、何をしましたか?

歯車列(複数の歯車のかみ合い)や身のまわりの機械や装置で歯車が使われているものを、 児童に描かせてください。これらのヒントについては、教師用ガイドの「概要： 歯車」ページ を参照してく ださい。

オプション 発展学習として、複合歯車装置や歯車比の指導もできます。歯車比とは何か、またそれによ り、ハンドルを回すとメリーゴーラウンドがどれだけ速くまたは遅くなるか質問してください。