STEMに最適なアイスキャンデースティック・カタパルト - Little Bins for Little Hands

Terry Allison 17-04-2024
Terry Allison

STEM、特に物理学がこれほど楽しいとは誰が想像できただろうか? 私たちはした!アイスキャンディーの棒で簡単なカタパルトを作る方法を学びたい? この アイスキャンディー・スティック・カタパルトのデザイン ポプシクルスティックで作るカタパルトは、簡単な物理学を学ぶのに最適なキッズアクティビティです。

関連項目: ペーパーキャンドル・ディワリ・クラフト - Little Bins for Little Hands

アイスキャンデーの棒でカタパルトを作ろう

このアイスキャンデー棒のカタパルトは、STEMアクティビティに最適です。 技術 を使い、簡単なカタパルトを作りました。 数学 を使い、カタパルトを作るために必要な物資を決定しました。 エンジニアリング 実際にアイスキャンディーの棒でカタパルトを作り、そのカタパルトが選んだものをどれだけ遠くに飛ばすことができるかを科学で検証しました。

どの アイスキャンデースティック・カタパルト 最後に簡単な物理学的な科学遊びもある、最初から最後まで楽しめるSTEMアクティビティです!

カタパルトのデザインをもっと試してみる!

など、カタパルトと他のデザインアイデアとの相性を探ってみましょう:

  • レゴカタパルト
  • ジャンボマシュマロカタパルト。
  • 手持ちの学用品で鉛筆カタパルト)。
  • 発射力に優れたスプーン式カタパルト!

カタパルトのしくみ

物理学に関係するどんなことが調べられるのでしょうか。 弾性位置エネルギーを含むエネルギーから始めましょう。 投石運動についても学べます。

ニュートンの運動の3法則では、静止している物体は力が加わるまで静止し、物体は何かがバランスを崩すまで運動し続ける。 すべての行動は反作用を引き起こす。

レバーアームを引き下げると、位置エネルギーが蓄積されます。 レバーアームを離すと、位置エネルギーが運動エネルギーに徐々に変化します。 また、重力が物体を地面まで引き下げる働きもします。

ニュートンの法則をより深く掘り下げるには、こちらの情報をご覧ください。

アイスキャンディーの棒を曲げながら引き戻すと、蓄積されたエネルギーや潜在的な弾性エネルギーについて話すことができます。 棒を離すと、潜在的なエネルギーがすべて運動エネルギーとして放出され、投射運動が発生します。

カタパルトは、昔からあるシンプルな機械です。 お子さんには、カタパルトが初めて発明され、使われたのはいつなのか、少し歴史を調べてもらいましょう。 ヒントは、17世紀をチェックすることですね!

カタパルトのアクティビティを無料で印刷できる

この無料印刷可能な科学ワークシートで、カタパルト活動の結果を記録し、科学ジャーナルに追加してください!

カタパルトの製作風景を見る

アイスキャンデー・スティック・カタパルト用具

  • ジャンボポプシクルスティック10本
  • ラバーバンド
  • 発射力(マシュマロ、ポンポン、鉛筆の上消しゴム)
  • プラスチックスプーン(別売
  • ボトルキャップ
  • スティッキードッツ

アイスキャンデースティックで作るカタパルトの作り方

注意してください: こちらもぜひ作ってみてください。 ポンポンシューター もあります!

STEP 1: どちらの物体が一番遠くまで飛ぶか、なぜ片方が遠くまで飛ぶと思うのか、予想を立ててみましょう。

STEP 2: 個人または小グループに材料を配り、以下の手順でアイスキャンデーの棒のカタパルトを作る。

カタパルトの科学と、カタパルトの科学実験の簡単な作り方については、以下をご覧ください!

関連項目: 卵の酢漬け実験 - Little Bins for Little Hands

STEP 3: カタパルトから投げ出されたときの長さをテストして測定し、結果を記録する。

これは、たった2つの材料を使って、シンプルで素早くできるアイスキャンデーのカタパルトです。 一番いいところは、ドルストアで材料を調達できることです!ドルストアのエンジニアリングキットをどのようにストックしているかをチェックしてみてください。

ハサミを使用する際は、大人の監督と援助を強く推奨します。

STEP 4: ジャンボクラフトスティックまたはアイスキャンデースティック2本の左右に、ハサミで2本の切り込みを入れます(2本とも同じ場所)。 下の写真を参考に、切り込みを入れる場所を決めてください。

大人の事情です: への大きな一歩となります。 先手を打つ 大人数でこのアイスキャンデースティック・カタパルトを作る場合。

2本の棒に切り込みを入れたら、脇に置いておきます!

STEP5: 残りの8本のクラフトスティックを1本ずつ重ね、両端に輪ゴムをきつく巻きつける。

STEP 6: 切り欠いたスティックを1本、スタックの一番上のスティックの下に通してください。 この作業は、もう一度ビデオを見て確認してください。

このとき、作ったアイスキャンデースティックのカタパルトをひっくり返して、先ほど押し込んだスティックが一番下にくるようにします。

STEP 7: 2本目の切り込みを入れた棒を重ね、下図のように2本のアイスキャンデーの棒を輪ゴムで固定します。 切ったV字の切り込みが輪ゴムを固定するのに役立ちます。

ポプシクルスティックの束を、輪ゴムでつながれた切り欠きのある端に向かって押すことで、カタパルトに大きな力を加えることができます。 この科学的根拠については、以下をご覧ください!

STEP 8: アイスキャンデーの棒にボトルキャップを付箋や強力な接着剤で貼り付けます。 発射の準備をしましょう!

ヴァリエーションです: また、スプーンでアイスキャンデースティックのカタパルトを作ることもでき、特にプラスチックのイースターエッグや偽の目玉のような物を保持するのに適しています。

家庭や教室で試すためのヒント

  • シンプルで安価な材料(ドルショップで購入可能)!
  • 多くの年齢層で素早く組み立てられる!低学年の子供や大人数のグループには、あらかじめ用意されたバッグをセットする
  • レベルに合わせて差別化しやすい!無料プリントを利用して、サイエンスジャーナルに追加する。
  • 子どもはグループワークができる! チームワークを育む!
  • 移動距離を測って算数を取り入れる。
  • ストップウォッチで空中の時間を記録することで、算数を取り入れる。
  • 科学的方法を取り入れ、予測を立て、モデルを作り、結果をテストして記録し、結論を出す!振り返りのために私たちの質問を使用する!
  • エンジニアリングデザインプロセスを取り入れる。

科学実験にする

また、メジャーを使うことで、小2の子どもが興味を持ち始めた算数の概念も学べるので、実験も簡単にできます。

また、2~3種類のカタパルトを作り、どのカタパルトがより効果的か、あるいは異なる物に対してどちらがより効果的かを確認することもできます。

どのアイテムがより遠くに飛ぶか? xyzがより遠くに飛ぶと思う。 なぜか? カタパルトを設置して理論を検証してみよう!同じ材料で別のカタパルトを設計できるかな?

さらに、年長のお子さんには、すべての発射を測定してデータを記録するように促すこともできます。

カボチャ飴やクモ、目玉などの素材を10回発射し、その距離を記録します。 どのアイテムが一番うまくいったか、どのアイテムが全然うまくいかなかったか、どんな結論を導き出せるでしょうか?

また、カタパルトの発射に必要な張力を出すために、積み重ねるアイスキャンディーの本数を試すこともできます。 6本や10本ではどうでしょう? 試してみると、どんな違いがあるでしょうか?

こちらもどうぞ:簡単なサイエンスフェア・プロジェクト

中学生のためのカタパルト作り

年長の子どもたちは、ブレインストーミング、計画、創造、テスト、改善から大きな利益を得ることができます!

目標・問題:ピンポン玉をテーブルの端から端まで打ち出しながら、レゴボックスをクリアしていく!

彼の最初のデザインは、平均して1フィート(約1.5メートル)以上打ち出せませんでした。 もちろん、何度も試打して距離を記録しました!彼の改良は、ボールをテーブルから大きく離して72″以上打ち出すことができました。 Pinterestに載るほどでしょうか? そうではありませんが、問題を解決するジュニアエンジニアの仕事です!

ホリデーテーマカタパルト

  • ハロウィン・カタパルト(不気味な目玉焼き)
  • クリスマス・カタパルト(ジングル・ベル・ブリッツ)
  • バレンタイン・カタパルト(フライング・ハート)
  • セント・パトリックス・デイ・カタパルト(ラッキーレプラコーン)
  • イースターカタパルト(フライングエッグ)
ハロウィン・カタパルト

その他のエンジニアリング関連情報

以下では、ウェブサイト上の多くのエンジニアリングプロジェクトを補うためのさまざまなエンジニアリングリソースをご紹介します。 設計プロセスから楽しい本、重要な語彙まで...これらの貴重なスキルを自信を持って提供することができます。 以下の資料には、それぞれ無料のプリントアウトがあります!

エンジニアリングデザインプロセス

エンジニアは、設計プロセスに従うことが多い。 すべてのエンジニアが使用する設計プロセスにはさまざまなものがあるが、どのプロセスも問題を特定し、解決するための同じ基本ステップを含む。

このプロセスは、「問いかけ、想像、計画、創造、改善」のように、どのような順序でも柔軟に対応することができます。 の詳細については、こちらをご覧ください。 エンジニアリング・デザイン・プロセス .

エンジニアとは何か?

科学者は技術者? 技術者は科学者? よくわからないかもしれませんね!科学者と技術者が一緒になって問題を解決することはよくあります。 似ているようで違うということを理解するのは難しいかもしれません。 技術者本位 .

工学書

STEMを紹介するのに最適な方法は、子供たちが共感できるキャラクターが登場するカラフルなイラストの本です。 この素晴らしいリストをチェックしてください。 こうがくしょ そして、好奇心や探究心を刺激する準備をしましょう!

エンジニアリングボキャブラリー

エンジニアのように考えよう!エンジニアのように話そう!エンジニアのように行動しよう!子供たちのために、素晴らしい語彙を紹介するボキャブラリーリストでスタートしましょう。 工学用語 ぜひ、次回のエンジニアリングチャレンジやプロジェクトに取り入れてみてください。

反省文

STEMチャレンジを終えた子どもたちに、以下のような振り返りの質問をしてみましょう。 これらの質問は、結果についての議論を促し、批判的思考力を高めます。 これらの質問やプロンプトは、個人またはグループでの有意義な議論を促進するのに役立つでしょう。 反省のための質問はこちらから。

下の画像またはリンクをクリックすると、子供向けの簡単なSTEMアクティビティが表示されます。

Terry Allison

Terry Allison は、高度な資格を持つ科学および STEM 教育者であり、複雑なアイデアを簡素化し、誰もがアクセスできるようにすることに情熱を持っています。 10 年以上の指導経験を持つテリーは、数え切れないほどの生徒たちに科学への愛情を育み、STEM 分野でのキャリアを追求するよう促してきました。彼女のユニークな指導スタイルは地元だけでなく全国的にも認められており、教育分野への貢献に対して数々の賞を受賞しています。テリーは出版作家でもあり、若い読者向けに科学と STEM 関連の本を何冊か執筆しています。自由時間には、アウトドアを探索したり、新しい科学的発見を実験したりすることを楽しんでいます。