脳を活性化させつつ終わらせる「夏休みの自由研究」テーマ

夏休み後半戦に入りました。

自由研究進んでますか? 面倒ですよね。
我が家でも一番最後まで残ってます。

我が家では、微生物をテーマに決めて実験観察を行っています。
目では認識出来ないような微生物の動きを見るのはとても楽しく、親子で奪い合うようにして楽しんでいるのですが、問題が一つ。
顕微鏡って、かなり目に負担をかけるんですよね。

片目を瞑ってずっと凝視してるので、疲れ目がハンパない。
これ以上視力が落ちたらどうしよう? と思いつつも、楽しいのでついつい長時間の集中作業になってしまう。

疲れ目にはプルーン & 機能回復にはルテインで乗り切っています。

目に負担なく・・・いや、もっと積極的に「視力回復&脳活性化させてくれる自由研究」ってないものか、調べてみました。

 

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「視覚」を復活させてくれる「錯視」を自由研究テーマにする

「錯視」をひと言でいうと「目の錯覚」になります。例えば

  • 縦ストライプの服は、ほっそり効果がある
  • 暖色の服は寒色の服より、膨張して見える
  • 水平の線が並んでるのに、間に模様を描くと傾いて見える
  • 市松模様を大きさを変えて並べると、飛び出して見える

などなどですね。

幾何学な錯視として有名なものでは、
同じ長さの直線なのに、両端に違う模様が入ることで長さが違って見える「ミュラー・リヤー錯視」でしょうか。

錯視「ミュラー・リヤー」の線の長さ
それぞれ違う長さの直線に見えるけれど・・・

錯視ミュラーリヤーの線の長さは同じ
実は同じ長さ!

他にも錯視はたくさんあり、それぞれ命名者の名がついて、どう体系づけられているのかわからないくらい、膨大な量にのぼるようです。

 

ちなみに「錯視」に似て「騙し絵」というものがあります。いわゆる「トリックアート」です。

  • 平面に描かれた絵なのに立体に見えたり
  • ないはずのものが、あたかも本当にそれが存在するように描かれていたり
  • エッシャーの建築物など「ありえない」階段があったり
  • 「令嬢の顔だと思ったら、魔女の横顔だった」なんて視点移動で複数パターンに見えたりする

などなどが「騙し絵」に入るようです。

「錯視」でも「トリックアート」でも、脳はどちらでも活性化するらしいので、お子さんが興味を持ちそうな方で深めていくといいでしょう。

 

低学年〜中学年向け、「錯視」を使った工作おもちゃ

1.「逆回転するコマ」

一番簡単な自由研究の工作おもちゃといったら、コマでしょうか。
錯視を使った「逆回転するコマ」です。(参考:「Let’s Try 理科実験」)

自由研究「錯視」逆回転コマ

【材料】

  • 白画用紙
  • 厚紙
  • マジック
  • のり
  • 短くなった鉛筆

【作り方】

  1. 画用紙にコンパスで円を描きます(大きさ自由)
  2. 白黒の放射線を描きます(マジック)
  3. 2の紙を厚紙に貼ります
  4. 3を2の円の線で綺麗に切り抜きます
  5. 中心に鉛筆が通るくらいの穴をあけます
  6. 鉛筆を通して固定します

これだけ。

自由研究「錯視」逆回転コマ裏

【実験してみた】(って、作って回転させてみただけですが)

確かに蛍光灯の下で、止まる直前の一瞬、逆回転しました。

 

 

注意ポイントとして、

  • 色の濃淡はハッキリしてる方が見えやすい
  • 回転時間が短いと見えにくい
  • 蛍光灯の下じゃないと見えない

ってことでしょうか。

 

ただ、これだけだと「研究」っぽくないですよね。単なる工作。
ここからテーマを広げていかないといけません。

例えば、管理人が写真撮影用に適当に作成したコマは最後の一瞬だけでした。
なぜ最後の一瞬なのか、中学年以上ならそういうテーマでもいいかもしれません。
また、もっと長く見るためにはどうすればいいか? なんかも研究ネタになりますね。

また、

  • 白と黒の割合を変えてみる
  • 色を変えてみる
  • 斜めにしてみる
  • 市松模様にしてみる
  • 円の大きさを変える

などなど、あらゆる変化を持たせ、全てのパターンで逆回転してくれるのか、しないパターンもあるのか、また、どのパターンが一番逆回転っぽかったか。スピードが早かった、なども研究のテーマになるかと思います。

パターンの例になるかわかりませんが、とりあえずいくつか置いてみました。拡大してプリントアウトして円形に切って貼り付けてもいいですが、低学年の自由研究工作おもちゃなら、自分で線を綺にひいて色を塗って見たほうが頑張った感が出るかと。

「錯視」逆回転コマ模様
普通の放射
「錯視」逆回転コマ模様
白黒反転
「錯視」逆回転コマ模様
赤でハデに
「錯視」逆回転コマ模様
集中線

この「逆回転」は「ストロボ効果」ゆえの「錯視」がテーマになっています。
お子さんと実験を行いつつ、親御さんはストロボ効果について是非調べてみてください。
コマ以外でも製作出来る工作オモチャが見つかりますよ。

 


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この「逆回転するコマ」は「蛍光灯の下」でないといけないそうです。
ということは、太陽の下、またLEDではどうなるのか? も一応結果に残せますし、調べれば、その「ストロボ効果」が起きる条件から「何故か?」を書くことも出来ます。(調べ学習になりますけど)
蛍光灯がなくても、テレビの映像では車のタイヤやヘリコプターも同じ現象が確認出来ますよね。
それらから一応まとめることは出来ます。

また、コマの回転時間を長くするための条件について調べても研究になるでしょう。
紙の重さや鉛筆を固定する高さなどによっても回転しやすさ、安定度は変わると思うので、色々試すのも研究としてオススメですね。
 ◯cmの円の時は、平均△秒間、回転した
 下から□cmの所で固定したら、平均▲秒間、回転した
などの実験結果は表を作りやすいし「実験しました」アピールがしやすいですからね。

と言っても、コマの安定度は人によって、またその時々の指の使い方、傾きなんかでも都度違う結果が出るので難しいですけどね。なんにせよ、自由研究は自由な研究なので、コマ回しが好きなお子さんはどうぞ〜

他にもオススメの「錯視」自由研究テーマがありますので、続きます。

 


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