STEM教材-浄水器

この教材では、ペットボトルと綿、炭、ビー玉、軽石などを使って、浄水器を作りました。「わたしたちが飲めるようなきれいで透明な水にしたい」という工学的な課題をもとに活動しました。詳細は、後日ファイルをアップロードします。

CPS実験の計画をしよう

さて、いろいろ調べてみて過去に同じような実験をした人もたくさんいたのではないかな? ここで改めて、どうしたらあなたの疑問は解決できるのか考えてみましょう。方法は簡単です。 「できるだけたくさんアイデアを出す」 ということです。疑問を考えたときと同じく、実験方法もできるだけたくさんアイデアを出しましょう。できるだけ具体的に、質よりも量を追究すること。 さて、たくさんアイデアを出したところで、今度はそれをしぼっていく作業が必要ですね。 今度は、その実験で解きたい疑問と分かるはずの事を書き出してみましょう。 疑問:「    」 分かったこと:「    」 さて、これらは一致していますか? 最初に自分が決めた疑問と、分かるはずの事がずれていませんか?これが確かめられたら、いよいよ実験開始です。

CPS自分と同じことを考えた人はいないか

さて、疑問が定まったら、自分と同じ疑問を持って、実験をした人はいないかを探してみましょう。 あなたの疑問を、インターネットで検索してみましょう。 ほとんどの場合、同じ疑問を考えた人を見つけることができるでしょう。ここで見つからないということは、ほぼないと思います。 そこで、見つかったらその人の実験のやり方を一通り読んで学びましょう。 ここは、非常に微妙な問題なのですが、あなたがもし誰かのやった実験を知らずに同じことをやっていたら、それは「コピー」になってしまいます。 「自分オリジナル」というのは、とっても難しい事です。ほとんど自分で考えたと思っていても、既に誰かが考えてやっているということばかりです。この場合、たとえあなたが自分自身で考えたとしても、結果としてはコピーと同じように扱われます。このことを、十分考慮の上で、自由研究にも取り組みましょう。 そこで、大事なことは、この段階で調べて見つかってきた自分と同じようなことをしている情報は、必ず「引用をしよう」ということになります。 引用の仕方については、また後日紹介します。

CPS疑問・課題を一つに絞ろう

さて、疑問を言い換えてみることで、本当の問題を見つけようというステップがありましたが、本当の問題は見つかりましたか?できるだけ具体的な問題を見つけることが大事です。疑問や課題は大抵言葉づかいによって意味が違っていて、それが本当に知りたいことからズレていることが、本当の問題が見つからない原因です。 Howどうしたら事故を無くせるだろう? What何が事故を起こしているのだろう? Whyなぜ事故が起こるのだろう? How→Whyの順に考えると、より本当の問題に近づくことができる場合があります。ですが、反対に答えるのも難しくなります。Howの段階では、いくらでも案を出すことができますが、WhatやWhyを考えたとき、ズレていることがあるのです。 そこで、この3つの段階を行ったり来たりしながら、答えの材料を探していく実験を計画していけるといいと思います。 この段階で「多分こうじゃないかな?」と予想を立てるのが面白いし、科学の醍醐味(だいごみ)でもあると思うので、ぜひ楽しんでくださいね。

CPS本当の問題を見つけよう

「本当の問題を見つける」と言われて、??となる人も多いかもしれませんが、大体が問題を間違って設定していると、たどりつきたい答えに達するのが難しくなります。 そこで、私たちのCPSプログラムでは、この段階を「疑問を研ぎ澄ます」と呼んでいます。以下、具体的な段階を見てみましょう。 例えば「空はなぜ青いのか」という疑問を持ったとしましょう。何だか、詩人みたいですね。 ここでは「なぜ?」(Why?)という言葉で疑問を書いていますが、この疑問はあなたの疑問をはっきり示しているでしょうか?ちょっと言い換えてみると、その意味が違って聞こえてきます。 「何が」空を青くしているのか? 「どこから」空は青いのか? 「いつから」空は青いのか? 「いつ」空は青くなるのか? 「どうやって」空は青くなるのか? 「どれくらい」空は青いのか?   それぞれ意味がかなり違いますよね?あなたの本当の疑問はどれですか?書き出してみて、それに気づけるといいですね。もし、この中に本当の疑問がなかったら…やはり最初から考え直してみた方が良いかもしれませんね。焦ることはありません。 「それは本当の問題なのか」 自分は納得いっていても、時々問題がズレて設定されている場面をよく見ます。初めは気づかないのですが、実験をやっているうち、調べているうちに自分が本当に知りたいことは何か。問題の本当の原因は何かに気づくことがあります。 例えば、車の発明を考えてみましょう。世界で初めて交通事故にあった人は「ブレーキをつけよう」と思ったでしょう。ですが、ブレーキがあることで、事故は無くなったでしょうか?大体の交通事故ではブレーキを踏めないことで事故が起こります。→ブレーキがあっても事故はなくならない=本当の問題はブレーキがない事ではなかった(もちろんそれも問題だけど…)→ブレーキが必要な時に自動で踏まれる装置ができないか? といった風に、本当の問題は隠れていることがありますね。あなたの研究の場合はどうでしょうか?

CPS疑問・課題を見つけよう

早速、進めていきましょう。 まず、第一にやりたいのは疑問や課題を見つけるということです。皆さんの中には、既に自由研究を進めてきて、自分は疑問を持ってやってきていると考えている人も多いと思います。しかし、これは大学で研究する研究者でも「毎回」取り組んでいることです。そのたびに「もっと知りたいことをはっきり示す疑問は何か」を考えています。あなたも、やってみることをお勧めします。 さて、ということで以下では初めて考えるあなたに向けて書いていきます。 1.普段から?と思っていること、もっとこうなったらいいなぁと思っていることはありませんか?それが疑問の種になります。 ない?…普段から疑問なんて考えて過ごしていませんよね。じゃあ、次のような言葉を、口に出してみましょう。 なぜ?○○は○○なの? どうやって○○は○○するの? どこで○○は○○になるの? いつ○○はできたの(できるの)? 誰が○○を作ったの? まずはこんな質問が友達にできるようになると、普段から疑問を考えることができるようになってきます。どうしても、疑問が見つからないなぁっていう人は、ちょっと寄り道して「疑問が見つからない人へ」のページも見てみよう。 疑問が見つかったよっていう人は、次の「本当の疑問を見つけよう」のページに進んでください。

CPSなぜ自由研究か

あなたはどうして自由研究を始めようと思いましたか? 何か興味のあることがあったからでしょうか。 それとも、家族に勧められたからでしょうか? それとも単に夏休みの宿題としてやらなければならないのでしょうか? 大体、自由研究と言うのは面白くありません。なぜなら、答えがわかっているから。ですので、自分が不思議に思っていること、答えのまだ分からないことの答えを出すためにやるものだという風にまずは、捉えましょう。(もし、単に宿題を終わらせたいだけであれば、このページは役に立ちません。どこかのサイトのまねをすればすぐにできますので、そちらへどうぞ) 「誰も知らない自分だけの何かを見つけたい」と思って、自由研究を進めていくことは、それなりに時間もかかりますが、やってみよう!という人は、このまま次に進んでください。