レッスン風景【頑丈な構造】地震について学ぼう!地震の起こる原因、場所は?揺れに強い建物ってどんな構造??実際に建物を作って調べてみよう!

LEGO Educationシリーズの、WEDO2.0を使った授業をご紹介します。

今日のカリキュラムは『頑丈な構造ー地震ー』です。

まずは、地震についてカリキュラムを元に学んでいきます。

地球の中心は?

地球は丸いということは皆さんご存知ですよね!

それでは、地球ってどんな構造になっているのか?簡単に学んでいきましょう。

地球の中はこんな感じです。

Aの部分を『プレート』といいます。

Bの部分を『マントル』

Cの部分を『核』

大きく分けるとこのような構造となっています。

どうやって地震が起こるの??

では、地震はどのようにして起こるのでしょうか?

日本近海では海のプレートが、大陸のプレートにもぐり込んでいくため無理が起こり、このプレートの境目で断層が生じ地震が発生します。
海のプレートは1年に7~8cm位ずつ、日本列島ののっている陸のプレートの下にもぐり込んでいます。すると陸のプレートの先端が、海のプレートの動きにつれて、引きずり込まれ、だんだんゆがんでくるのです。長い年月にわたり、引きずり込まれていくうちに、プレートのゆがみはだんだん大きくなっていきます。

そして、ついに、ゆがみに耐えられなくなった陸のプレートは、元の状態に戻ろうとして、大きくはね上がります。

つまりプレートとプレートの接触している部分に沿って、ずれ破壊がおき、巨大地震となるのです。

地震に強い建物は?

では、地震が来ても安心して暮らすには、どのような建物が地震に強いのか、知っておく必要がありますね!

今回は実際にLEGOを使っていくつかの建物を作って、調べてみました。

できました!

①低い建物

②高い建物

③高くて土台が大きい建物

特徴がわかりやすい3つの建物を作ってみました。

そして、wedoを使って、地震を起こす装置を作ってみました。

プログラム

次に揺れを起こす動きをプログラムします。

検証するために震度1~震度10まで動かすプログラムを作成しました。

結果は?

どの順番で揺れに耐えたかというと・・・?

①震度4

②震度3

③震度6

このような結果です。

ここでわかったことは、建物は、『低くて、土台が大きなもの』が揺れに強いということでした。

難しい言葉で置き換えると【重心の低い】建物が揺れに強いことがわかりました。

課題をクリアしてみよう!

課題①『震度4に耐えられる15階建てのビルを作って見よう!』

最初のチェレンジは失敗!!

土台を③と同じ大きさにしましたが、高さが高くなってしまったので強い揺れには耐えられませんでした!!

そこで次に作ったのは・・・

(ちょっと顔もつけてみました!)

ポイントはもちろん土台の部分です!重心を低くするために、土台の部分を大きくしました。

見事成功!

課題②『震度8に耐えられる15階建てのビルを作って見よう!』

さあ!さらに大変な課題です!

ポイントはもう分かりましたので、建物を作り変えていきます!

すると・・・?

なんと!震度10まで一度でクリアしました!

どこが良かったのか聞いてみると、土台の部分がガッチリ地震の装置にハマったということです。

そうですね!

重心を低くすることと、もう一つのポイントとして、ビルを固定するということ。

何度も揺れを起こして建物の動きを観察し、ポイントを発見しました!

見事クリアです!!

 

講師としては何度も行っている地震の授業ですが、生徒さんによってゴールへのたどり着き方がいろいろで楽しいですね!

根気よくいくつもの建物を作りチャレンジする子もいれば、ポイントを瞬時に発見し、ゴールへ近道でだどりつく子もいます。

どの生徒さんも一生懸命自分なりの答えを探して取り組んでくれます!

とても大切なことですよね!

私達講師陣が学ぶこともたくさんあります。

これからも色々な課題を元に、楽しく、一緒に学んでいこうと思います!

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ロボット・プログラミング教室ロボテックでは、子どもたちが興味を持つブロックという教材を通じて、強要されることなく自然な流れで課題を解決し、それを発表する、さらには他の人の意見に耳を傾けるという力を育んでいきます。

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