プロジェクト「トコ連橋」

タイトル：築きに気づく
探究領域：万象究理
セントラルアイディア：『構造よく力を制す』

［２年生］

先週一週間でなんとか橋を仕上げた子供達。
今週はまず実験からスタートします！

二度目の橋は、「軽く、そして強い」ことを目指し作りました。
今回も、多くの橋が目標の1kgを越えたのですが、特に、30g台で1kg越えが2つ、20g台で1kg越えが1つと、なんと、20g台で1kgに耐える橋が現れました。
では、どんな要素を持つ橋が「軽く、そして強い橋」だったのでしょうか。
明日から全員の知恵を絞り作る橋のために、実験を振り返ってゆきます。

・「やっぱりトラス橋が成績を残したよね？」
・「それって周りの枠以外資格がないからなのかな。」
・「三角形だと力を分散するから強いんじゃないかな」
・「中にばってんが入っていると真ん中で抑えられるから強いんじゃないかな？」
・「ただのばってんだけだと弱い気がするよ」
と、ストロー二本をばってんに組み合わせて試してみます。

・「ばってんに縦横があると強くなるんじゃないか？」
・「ばってんにすると三角形がいっぱいできるから、強くなるんだよ！」
・「逆の三角形だと、地面についている部分が少ないから、曲がったり折れちゃったりするね」
・「みんなで助け合いできる形が強いんじゃないかな？」
・「それってどういうこと？」
・「えっとね、のっかったところだけじゃなくて、他のところの力も使えるということなの。」

強い橋の要素はやはり、力を分散させるために、「ばってん」にするか「三角形」を作るかが重要である、という結論に至りました。

そして、二日目は、全員で設計した橋を作るプロジェクトに入ります！
今までの構造についての議論を振り返って、どんな構造にするかを考えて行きます。

まず、橋の全体像！、そして今までは25cmだった橋を架ける幅が50cmになることから、全長についても決めなければなりません。

・「連続トラス橋がやっぱりかっこいいよ！」
・「トコトコチャレンジのクラス名のトコをとって、トコ連橋がいいんじゃないかな？」

ということで、これから作る橋は、「トコ連橋」と命名されました！
全員が「トラス橋」で同意しましたが、橋の幅を何cmにするかで悩みます。

・「軽くて強かった橋は、35cmだったよ！」
・「30cmの橋はすぐに片側から落ちちゃったかな。両側で乗せられるのは5cmしかないや。」
・「え、2.5cmじゃない？」
・「てことは、35cmのときは両側5cmか。」
・「じゃー50cmの場合には5cmにするのがいいのかな？」

比率を考えると・・・5cmの場合では、両肩に乗る長さが短くなってしまいます。
結局両側に10cm乗ることを考え、全長70cmの大きな橋とすることになりました！

では、次は「トラス橋」の構造をどうするか考えて行きます。
「ワーレントラス」と「ハウトラス」の二つのどちらにするかですっぱりと子どもたちは意見が割れました。

・「ハウトラスはすべての斜めの柱が外側を向いているから、力を外側に分散するんじゃないかな？」
・「ワーレントラスは力が上に行ったり下に行ったりするから力が分散されやすいと思う」

なかなか、一つの考えにまとまらない子どもたち、
設計図を描く時間は今日のテーマの時間しかありません。
・「そういうことなら、上と下の部分はハウトラスにして、ワーレントラスを横にしたらいいんじゃないかな？」
・「それって単純に合わせただけなんじゃないの？」
・「うーん・・・ハウトラスの時は、一つの接合点に柱が一つだけついているのが、３点、二つ柱がついているのが、１６点、三つ柱が付いているのが１点でしょ？、でもワーレントラスの時は、柱が一つついているのが１１点、三つ柱が付いているのが９点でワーレントラスが横の方がバランスがいいと思うんだよね」

そこまで考え抜き、設計図を原寸大で作っていきます。