地球は上図のように地軸を23.4度傾けながら太陽の周りを1年かけてまわっていて、月日がたつとともに太陽の光の受け方が変ってきます。しかし、紙の上だけでは季節でどのように太陽の光があたるのか確認することは難しいですよね。そこで、今回、地球の位置と太陽のあたり方を考える模型を作って季節で太陽の当たり方の違いを確認してみることにしました。コラムではその模型の作り方をお話ししたいと思います。

材料と道具

材料

紙、厚紙、竹串、ストロー、電球、電球ソケット、導線(いらなくなった家電製品の線)、スイッチ,コンセント、段ボール、はんだ、ワイヤー、絶縁テープ(ビニールテープ)、セロハンテープ

道具

はさみまたはカッター、はんだごて

作り方

地球儀

1.地球儀の図を好きな大きさに拡大コピーして厚紙に貼ります。

2.のりが完全にかわいたら、線にそってはさみやカッターで切ります。

3.裏側をセロハンテープで止めます。

4.最後の1枚をとめるには、セロハンテープを先に内側にはるなど工夫して完成させます。

5.季節は、春夏秋冬の4つなので地球儀を4つ作ります。

地球儀を支えるのも

1.地球儀をまわることができるように、ストローの中に竹串を入れ、竹串を入れたストローのまわりを紙で作った地球儀を貼り付けます。

2.段ボールで地球儀の支えを半円の形でつくり、地球儀を23.4度傾けて固定します。

3.地球儀を支える土台を段ボールを丸めてつくります。下の支えも段ボールでつくります。

歯車

1.大きい歯車と小さい歯車がうまく回るように設計図を書きます。下記のサイトは今回の歯車づくりで参考にサイトです。

カラフルギア歯車を上手にかみ合わせて、美しい連動を生み出すブロック！

2.歯車の設計図が書き終わったら、段ボールに設計図をうつし歯車の形に切ります。

大きい歯車上下合わせて2枚、小さい歯車上下合わせて2枚の形を用意します。

3.大きい歯車、小さい歯車を完成させます。

4.歯車がまわるように中心に穴、あけた穴の部分に段ボールを丸めてつくった回し棒を入れます。

太陽

電球は太陽の役目をします。
○電池と豆電球で太陽を作った場合

電流や電圧が高くないので、配線どうしでショートする、配線を間違えても火花が散ることがない、また配線と配線の接続も比較的に安全にできるので初心者におすすめします。

しかし、電流や電圧が高くないので電球に明かりがついたとしても明るくないので部屋を暗くしないと地球に光が当たり方を確認することが困難でした。

○コンセントと電球で太陽を作った場合

電流や電圧が高いので、配線同士でショートする、配線を間違えて火花が散ることがあります。また、配線と配線の接続もはんだを使う場合があるので必ず大人の人と一緒に作業しましょう。はんだ付にははんだごてを使います。はんだごては時に手をやけどすることがあるので注意して使いましょう。

配線と配線の接続部分にはショートして火花が散らないようにするために絶縁テープをまいておきましょう。

土台作り

1.丸形の1枚と、長方形の2枚を段ボールでつくります。長方形は丸形の土台より少し大きめに作ります。

2.1番下(1階)と真ん中(2階)に長方形を置き、真ん中の長方形(2階)の上に歯車2つを丸めた段ボールで固定します。また、1番下(1階)の長方形と真ん中(2階)の長方形を丸めたダンボールでつなぎます。

3.丸形(3階)の中心と歯車の中心を丸めた段ボールでつなぎます

組み立て

1.丸形(3階)に地球儀4つを置き、地球儀をまわるようにワイヤーを通して丸形に固定します。

2.コンセントの電源とする場合、ショートを防ぐため、配線と配線のつなぎ目に絶縁テープを貼ります。

3.太陽(電球)への配線は丸形、大きい歯車の中心を通して、真ん中の長方形(2階)、1番下の長方形(1階)の間を通します。

光の当たり方を確認します。

1.スイッチを入れてみましょう。
太陽の役割をする電球が、明りがつくかきちんと確認しましょう。

2.小さい歯車を矢印の方向に回して、きちんと歯車が動くか確認しましょう。

3.地球儀をまわしてみましょう。
地球儀をまわすことで、当たり方の違いを確認してみましょう。

まとめ

実際完成した、地球の位置と太陽のあたり方を考える模型です。

少し難しい工作ですが、地球の位置と太陽のあたり方を考える模型は、春夏秋冬で地球と太陽の位置関係や、太陽のあたり方を理解するのが、紙の上だけで考えるよりも早くできます。

地球の位置と太陽のあたり方をすばやく正確に理解したい、子どもに理解させたいと考える方は模型づくりにチャレンジしてみてください。