2014年2月15日の記録の第2ページです


 自作ステレオカメラ (川田さん 

 アメリカで勤務していた旧友に趣味で収集したカメラを見せてもらった川田さん。その中にあった3Dカメラに興味を惹かれました。

 3Dカメラで取れる3D写真の仕組みを簡単に紹介します。

 3Dカメラは人間の目を再現したもので、2つのレンズの間隔は人間の目の平均距離である7cmとなっており、カメラのシャッターを押すと2枚の写真が同時に撮影できます。
 年代物のステレオカメラです。

 そして、現像した2枚の写真を目と同じ7cm離して張り合わせたものを、ステレオスコープで覗くと立体的に見えるわけです。
 これがステレオスコープです。

 続いて、川田さんが身近な物で製作したステレオ写真の撮り方の紹介です。

 まず、被写体を固定します。次に7cmの目印を付けた台の上にデジタルカメラを置きます。
 次に、被写体が真ん中になるようにカメラと台を動かし、必要に応じてズームをかけ、撮影します。
 続けて、台と被写体を動かさずに、カメラを7cm離れたもう1つの印の位置に移動させ、もう1枚の写真を撮ります。
 固定した被写体をカメラを7cm動かして撮ります。
 この2枚の写真を除くためのスコープには、100円ショップの老眼鏡を2枚重ね、よそ見防止用のフードをつけました。

 このスコープで2枚の写真を張り合わせたものを見ましたが、やはり、立体写真は初めてみる瞬間が大切で、個人差が大きいですが、見える人には立体に見えました。

 なお、眼鏡をしての観察は不可能でした。

 ステレオカメラのように動いた被写体には使用できませんが、安価に3D写真が作れるのは魅力ですね。
 自作ステレオスコープをはめた川田さん。見かけは相当怪しい人です。


 超音波スピーカーの使い道 (成相さん 

 秋月電子で超音波スピーカーを購入したのですが、どのように用いていこかと思案しています。

 超音波のエネルギーと指向性を利用し、定常波を作って発泡スチロール球を振動させられないかとやってみましたが、上手くいかなかったとのことです。

 アンプがないと、出力不足なのではとの声もありましたが、そのままで何かできないか、参加者でアイデアを出し合いながら、実験してみました。
 それなりに高価な超音波スピーカーですが、効果的な使い方は?

 超音波でスチロール球が浮くかやってみましたが、浮きません。

 重すぎるのではということで、スピーカーの上に小さな紙切れをおいてやってみるとかすかに振動しました。


 これは、脈がありそうです。
 これでは、スチロール球に反応はありません。工夫が必要です。

 スチロール球の数を減らし、容積の少ない試験管に入れ、再度、実験です。

 すると、ご覧の通り、定常波の中の特定の場所で、振動を続けました。
 工夫をするとこの通り、浮き上がりました。


 球形ペットボトルで虹の研究 (杉本さん) 


 
 杉本さんの持参した球形のペットボトルですが、酸素水が入っており500円したとのこと。値段に購入を躊躇しましたが、倒れずコンパクトなため手軽に虹を作れるのではと購入にふみきりました。

 ここに光を当てると虹がきれいに見えます。虹ができるのは一番外側で、その内側には白色光が虹の形状ででていることもわかりました。

 この主虹だけでなく、副虹も確認できました。

 満を持して授業で演示したところ、生徒達の反応は眩しいから早くやめてくれだったとのこと。
 高照度の懐中電灯を黒画用紙の筒で覆い、直進性を高めます。

 満を持して授業で演示したところ、生徒達の反応は眩しいから早くやめてくれだったとのこと。
 手軽に虹を作ることができます。


 スノーボードスロープスタイルの教材化 (杉本さん) 
 身近にあるニュースを授業に上手く取り入れる目を持つ、杉本さん。今回は、ソチオリンピックがネタ元です。新聞を見て、これは斜方投射の軌道じゃないかということで、新聞の画像をスキャンし、スケールを挿入しました。 すると、きれいに斜方投射の軌道に合います。

 いや、実際は合うところだけしかスケールを書き込んでいないのですが...  
 きれいな放物線になっています。


 虹ビーズで親子ガメの問題を (榊原さん

 ナリカから安価で販売されている虹ビースですが、画用紙等に貼り、虹を観察する以外にも、なめらかなと物理の教科書等で表現される摩擦力のない面をつ くることができます。

 榊原さんは、このことを知り、生徒のつまづき易い親子ガメ(だるま落とし)の問題の演示実験を行いました。ビデオにも撮り、コマ送りにすると、親と子の 位置関係がはっきり分かります。

 この運動は力の作図が難解なので、榊原さんの実践のように運動の結果から力を作図することと作用反作用の法則から作図をすること、さらに摩擦力の向きを 実感させることも含め、多様な方法から理解を促進させたいですね。  
    虹ビーズは、のると滑りやすく転倒の恐れがあり、取扱注意です。


 ガイガーカウンターと液晶表示器 (田中さん
 使用済みの使い捨てカメラを大量に譲り受け、何に使おうか思案していた田中さん。

 戸田さんからガイガーカウンターの話を聞き、インターネットで調べてみると、旧ソ連製のGM管(SBM20)と使い捨てカメラを使用した製作方法を見つけました。

 ちなみに、このGM管はチェルノブイリの事故の後、全家庭に配るため、旧ソ連が大量に生産したもので、1本3500円程度で個人輸入可能だそうです。  
   このGM管が存在するのも、歴史があるからです。.
 この製作方法では、カメラの高電圧回路はフラッシュ用なので、電気をしばらくためてから一気に流すものですが、GM管放電では放電する電気量は少しで十分ですので、工夫がされていました。

 それは、DUTY比の非常に小さな短形波を昇圧トランスに入力して高電圧をつくりながら、コンデンサーへの充電頻度を落とし、1秒間に50回程度に抑え込むということです。
 比較的、安価にガイガーカウンターが作れました。
 早速、同様の回路を作ってみたところ、記事は富士フィルム製で田中さんの入手したものがコダック製というカメラの回路の違いからか、動きませんでした。

 そこで、入力パルス幅を14μsと少し小さくし、ストップウォッチ回路と合体させ、ガイガーカウンタとして使用できるようになりました。

  田中さんは、これを液晶表示し、名古屋でさえも放射線量が未だに原発事故前より高いことを授業で話をしているそうです。
 事故を風化させないためにも今の教育が大切でしょう。


 中学校の数学教科書 (鈴木さん 
 鈴木さんは、今年度は理科だけでなく数学も教えているとのことで、教科書の内容と公式を覚えるだけでなく、実際に確認させることを重視した 自身の授業について紹介してくれました。
 例えば、教科書の円錐の体積の記述では水を使って体積が円錐3杯分で円柱が一杯になることに触れられています。また、おうぎ形の面積では 近似をつかった証明が載っています。

 円柱、円錐形の容積を入る水の体積で比較します。


 鈴木さんは教科書が改善されているように感じるといのことですが、理科にも同様に起こっている教科書の参考書化は、生徒が自発的に考え、発想する機会を奪っているとの側面も併せ持ちます。

 公式を「へえ〜」と感心するような方法で確認することも大切ですが、それを導き出す探究的な楽しみが損なわれかねないのです。学ぶ側にとって何が有益なのかということについての議論があるところではないでしょうか?


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