栃木市レッスン風景【地震に強い建物】プログラムで地震の震度を再現してみよう!

本日はLEGO wedo2.0のカリキュラム【地震/頑丈な構造】のカリキュラムです。
このカリキュラムでは揺れに強い建物はどんな形?構造?・・・といったことを学びながら、地震についてみんなで考える授業となっています。

地震を起こす装置を作る

wedo2.0の、ハブとモーターを使って、地震発生装置を作っていきます。
ここ最近は、栃木県には大きな地震もなく、生徒たちも地震の怖さを身近に感じる機会は少ないと思いますが(なければなくていいことですが!)、地震の多い国・日本に住んでいる以上、避けることのできない自然災害ですよね。

このカリキュラムでは、どんな形の建物が地震に強いのか、自分たちで実験することによって知ることが出来るカリキュラムとなっていますので、皆でいろいろな意見を出し合いながら進めていきました。

プログラムを組み立てる

地震発生装置を作ったら、地震を起こすプログラムを組み立てます。
未就学児には少し難しい言葉ですが、地震の大きさを表す単位として【震度(しんど)】といいますよね。

しかし生徒たちにも、「震度って知ってる??」
と聞いてみると、元気よく「知ってる!!」
とのこと。

それでは質問です!
Q.震度1と震度10では、どちらが揺れが大きいでしょうか?
A.「はいはいはい!10!」

・・・とこちらも元気よく答えてくれました!正解です!

それでは、いくつかの特徴の違う建物を作り、それぞれ『震度1~徐々に震度をあげて行って』実際、震度いくつの揺れに耐えられるかの検証を行いたいので・・・

【震度1~震度10まで、徐々に揺れを強くするプログラム】
を作ります。

【「0」を画面に表示⇒画面に表示された数字に「1を足す」⇒画面に表示された数字のスピードでモーターを回す⇒2秒モーターを動かす⇒1秒待機⇒・・・を10回繰り返す】
といったプログラムです。

これで、震度1~10までの揺れを作ることが出来ます。

予想してみよう!

検証前に、ABCの特徴のある3つの建物が、それぞれ震度いくつに耐えられるか、を予想してもらいました。
とっても真剣に考えてくれました。

検証してみよう!

各々が、地震発生装置に建物を置いて、一つずつ検証してはカリキュラムに書き込んでくれます。
実際の予想と、検証結果はあっていたかな?どうだったでしょうか?

震度4に耐えられる15階建ての建物を作る

検証をしたことで、どんな形の、大きさの建物が倒れにくい・・・というのになんとなく感じるところがあったようです。
ここではあえて、正解を言わずに、課題を出してみました。

①震度4に耐えられる15階建ての建物を作る
②震度8に耐えられる15階建ての建物を作る

沢山のブロックを使って、それぞれが15階建ての建物を作っていきます。
そして、作っては実験をし、また作り直して・・・を繰り返していきました。

倒れた~
作り直しだ~

課題をクリア!!

ドキドキの検証・・・震度3!!
震度7!!やった!パチパチと思わず拍手!

高さを出すと、建物が不安定になることに気づきました。
最初の検証でも、同じ高さのBとCの建物では、土台の大きさが大きいCの方が揺れに強いことが分かっていたので、とにかく土台を大きくすることをポイントに建物を改造してくれました!

そうですね!
倒れにくい建物を作るには、【重心の位置を低くする】という事が一つのポイントとなっています。

また、震度10にもびくともしない建物を「みて~!!」と元気よく見せてくれたT君!
よく見ると、地面と建物がしっかりと固定されていました。

お!いいですね!
そうだよね。地面に固定されていないから、建物がすくに倒れてしまうんだよね!
とってもいい気付きでした。

みんなで、こうかな?ああかな??と話しながら、楽しそうに取り組んでくれていました☆彡

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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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