中学生の科学実験教室

中学生の科学実験教室

2013年度

2013年8月16日開催

テーマA

電子楽器テルミンを作って演奏してみよう

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テルミンは、抵抗やコンデンサ、コイルを用いて構成される電子楽器として世界で最初に生まれたものです。その演奏方法は独特です。奏者は、本体に触れることなく、空間中の手の位置を変えることで音程を変化させます。また、その音は、演奏する人の体格や楽器の置かれた環境などで変わります。このテーマでは、テルミンの簡易版を製作し、その演奏を体験します。

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テーマB

レーザーを使って絵を描こう

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レーザービームをレンズで小さな点に集めると大きなエネルギーが1点に集まります。このエネルギーを利用すると金属や半導体を一瞬で溶かしたり、蒸発させたりできます。レーザーのエネルギーをコントロールすることで板の表面に1ミリよりも小さなサイズのこげ跡を作ることもできます。この性質を利用して、様々な材料の板の表面にレーザーとパソコンを使って自分の好きな絵を描く実験を行ないます。

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テーマC

人工生命体の行動記述に基づくライフゲームコンテスト

今回の科学実験では、簡単な人工生命体の設計及び、人工環境下での人工生命体のシミュレーションを体験してもらいます。これらを通して、コンピュータ科学への興味を喚起するとともに、自分でアルゴリズムを考えることの楽しさを体験してもらいます。人工生命体(名称未定)は二次元(五角形)の外観と遺伝子に当たるアルゴリズム列により行動します。参加学生によりそれぞれの生命体の設計と、参加学生作成の複数の生命体による二つのコンテストを実施します。コンテストは自分の生命体のみが生き残ることを目的とするものと、他の生命体との共存とを目的とするものの2種類を用意します。

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テーマD

見て!触って!感じる。静電気を体験しよう

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冬場のパチパチ君や夏場に発生する稲妻あるいは蛍光灯の光は、様々な静電気現象の一部です。このテーマでは、静電気実験に関する装置を工作し、電気を「溜めて」、「スパーク(放電)させて」、「触れて」、静電気現象を体感します。また、大掛かりな実験装置を用いて静電気発生実験を行う予定 です。迫力満点の静電気を体験できるかも。

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テーマE

簡単コンピュータ体験教室 -パソコンや携帯で、絵や音を出して遊んでみよう-

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パソコンや携帯機器などのコンピュータで、絵や音を出すという操作をしながら、コンピュータが動く仕組みや、データの中身に触れていきます。さらに、プログラミングの初歩を体験していただきます。そのことで、コンピュータや情報技術への興味と好奇心を高めることを目指します。実験器材などは、大学の研究室で使っているものをそのまま利用します。大学での研究室の雰囲気も体験できます。
パソコン操作をしたことのある人ならば、初心者でも大丈夫です。

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テーマF

光から電気をつくろう

火力発電・原子力発電等の従来のエネルギー源に代わって太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーが注目されています。太陽電池は光電効果という現象を利用して光のエネルギーを電気に変えることができます。このコースでは、太陽電池のひとつである色素増感型太陽電池を作りながら、太陽電池を楽しく学びます。この夏、君も、人類が直面するエネルギー問題についてちょっと考えてみませんか。

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テーマG

「風で電気を作ろう!!」〜風力発電機を作って発電のメカニズムを学ぼう〜

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石油資源の枯渇、CO2増加による地球温暖化や原子力発電が社会問題となる中、自然エネルギーを利用した発電として太陽光発電とともに風力発電が注目されています。このコースでは風力発電機作りにチャレンジします。発電機作製を体験しながら、電気と磁気の不思議な関係について学んでいきます。

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テーマH

センサロボットを作って対決しよう

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匂いや色や赤外線を検知するセンサで動くロボットを作り,みんなが作ったロボットの能力を競います.まず,センサを組み込んだ電子回路を作ります.あなたの鼻とセンサとどちらが優れているでしょう.次に,このセンサをロボットに搭載し,ロボットに感覚を与えます.そして,センサで判断して動くプログラムをコンピュータで作り,ロボットを動かします.センサで周辺の状態を判断し,的確に動くロボットを作りましょう.

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テーマI

味覚センサーを作って世界のナンバーワンを体感しよう

友達と一緒においしいものを食べるときはとても幸せですね。これはおもに舌で味わっています。この味わい(うま味、甘味、塩味、酸味、苦味)をはかるものさしを、舌にならって世界で初めて創り出した(九州大学・都甲潔教授)日本が誇る味覚センサーがあります。これを自分たちで作って、飲み物をはかってみましょう。ナンバーワン&オンリーワン&フロムジャパンの味覚センサーを初体験して科学の世界でトップになるすごさ・すばらしさを実感してください。いろんなゲームもやるからね。

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テーマJ

光のタイミングを駆使して暗号解読装置を作ろう!

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音声に加え、画像や動画によるコミュニケーションが一般的になりました。ここでは、コミュニケーションの基礎となる通信や動画、アニメ等の原理を、工作と実験を通して体感しましょう!まず、文字をバラバラに暗号化したディスクを解読する装置を工作キットとハンダごてで作ります。次にiPadで暗号化ディスクを作り、互いに解読してみましょう。他にも、落下する水滴が止まったり、上に登ってみえるウォーターパール等で面白い体験しながら、コミュニケーションの基礎を科学的に学びましょう。 ※右の写真は2010年7月のさいとぴあオープニング記念イベント「アニメーションの仕組みを楽しく学ぼう」の一コマです。

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テーマK

IP電話で世界とつながってみよう!

中学生にIP電話を実際に使ってもらいながらIP電話のことを知ってもらおうと思っています。概要として

  1. IP電話を構築しながらの仕組みを理解してもらう。
  2. 実際に中学生同士で通話してもらう。
  3. 「社会情報基盤構築プロジェクト」のパートナーであるグラミンに協力してもらい、バングラデシュの中学生と通話してもらう。
  4. テレビ電話に挑戦してもらう。

1〜4を通し、IP電話のことがよく理解できると思います。

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