つくばサイエンスコラボ2022に出展する実験工作
『カラフルビーズでマジカルカップの工作』の流れをアップします。
当日のチョボラさん向けのアンチョコとなるアップですが、理科ネタとしてもどうぞ！
つくばサイエンスコラボ2022出展についてはこちらをどうぞ
つくばサイエンスコラボ2022出展内容（随時情報をアップ中）
『カラフルビーズでマジカルカップの工作』とは、児童館で行った以前のアップはこちら
消臭ビーズでふしぎ工作
簡単に言うと、画像にコメントをれているような工作です。
ひと活動、およそ20分くらいのネタです。
文中にある「参加者」とは、ブースに参加された一般市民（来場者）のことです。
テーブルは、6個ほどあると思います。
ひとテーブルに、一組のチョボラさんとチョボラさんの向かいに、参加者（1～4人）に座ってもらいます。
活動形態は、2019年などの以前の活動と同様です。
【前半:前座】KUBOさんの事前演示
最初に、KUBOさんが、事前演示を、8分くらい行います。
《KUBOさんが演示で説明するポイント》
★カラフルビーズは、高分子吸水体でできている
透明なボールが入っている、2つのボトルに水を入れます。
一つは、ボールはそのままで、もう一つは、ボールが消えたように見えます。
消えない方のボールは、ビー玉。
消えたほうのボールは、100円ショップなどで売っている、消臭ビーズ
ビー玉も透明だけど、ビー玉はガラスでできているので、水を入れても、見えます（下左）。
消臭ビーズは、まあるく膨らんでいるけど、実は、ほとんどが水でできているものなので水に入ると紛れて、見えにくくなるのです。
★高分子吸水体は、1gで、100～500gくらいの水を保つことができる
→こんなものに使われています。おむつを使って、高分子吸水体の説明をしておきますね。
今回は、SDGsに絡めた説明もいるので、そういうことも、ちょこっと説明します。
★こんなこともできますよ～。ということで、工作につながる演示と説明
当日は、もっとでっかいものにしようかな～。と思っています。
めっちゃ重いかも！
別のものですが、動画です。
★参加者の方が作るもののご紹介
→こんなものを作りますって、参加者の方にご紹介しておきますね。
★今日は、「高分子吸水体（プラスチック）」という言葉をおぼえてね。といっておきます。
チョボラさんも、説明では、ビーズという言葉と合わせて、「高分子吸水体」という言葉を多発してね！
★この後は、チョボラさんに引き継ぎます！とチョボラさんのご紹介
チョボラさんは、とっても緊張しているかもです。だから温かい目で見守ってくださいね。って言っておくので、ご安心を！
＝＝
ここからは、チョボラさんが行うことです。
【後半:メイン】チョボラさんの活動内容
参加者が作るのはこちら
プラカップにグッズを入れたスポンジを仕込んどいて、そこに、高分子吸水体のボールを入れて、ボールが見えるだけのようにしておいて、
水を加えると、中に入れたグッズが見えてくる！
おまけでビー玉を1個入れると、ビー玉はくっきり見える！（下記の画像には、ビー玉は入れていません）
というものです。
（理由）高分子吸水体は、ほとんどが水でできています。カップに入れておくだけだったら、そのボールが見えて、カラフルできれいです。
でも、そこに、水を入れると、ほぼ水の高分子吸水体は、水とほぼ同じ（屈折率）なので、光をほとんどそのまま通し、ないように見えるのです。
ビー玉は、水と同じく透明ですが、水とは違う物質（ガラス）でできているので、くっきり見えます。
この高分子吸水体は色が付けてありますが、その色はあまり邪魔せず、中に仕込んだグッズ（消しゴム2個と葉っぱ）が見えます。
≪工作のセット≫
・透明カップ：1つ
カップの中には、グッズに差すためにカットして短くしているつまようじ2本と小さい葉っぱ1つ（グッズとなる）が入っています。
・高分子吸水体：ひとトレー
透明なものだけでなく、色がついたものも、使っています。
・ビーカー：1個
水が入っています。一人分の実験で使い切るくらいです。
足りない場合は、予備のボトルを用意しているので使ってください。
・スポンジ：1個
水洗いしているのでぬれているかも。
色が濃い荒い方にカッターでばってんの切込みを入れ、のちのグッズが入りやすいようにしてあります。
複数色用意しているので、好きな色を選んでもらっていいです。
・スポンジにさすグッズ（消しゴム）：2個
複数入れておくので2つだけですが、参加者に選んでもらってください。
・持ち帰り用のもの：カップのふた1個・ビニル袋1枚・お持ち帰り資料1枚（予定）
持ち帰り時に蓋をし、ビニル袋に入れます
・予備：水入りペットボトル・ふきん用のティシュ・ゴミ袋
ボトル；ビーカーの水が少ない時に足すための水を入れています
ティシュ：スポンジが濡れているし、ビーズも濡れているので、使用ください。ただ、最後のビーズを触ったりするときまで、使わない方がいいです。最初から使っているといくらあっても、足りないです。ｹﾁｸｻｸﾃｽﾐﾏｾﾝ
ビーカーの水や、高分子吸水体のトレーや、カップなど、次の参加者用のものは、空いているスペースに、置いておきますので、順次各テーブルで補給してください。KUBOさんも、気づけば補給するようにします。
アンチョコなどは、お送りした資料に、このアップの内容を書き加えたりしてお持ちになるといいかもです。大雑把な説明は、掲示するか各テーブルにアンチョコを置いておくか、しますね。
チョボラさんは、安心して活動してください。
ひと活動が終わると、すぐ次の参加者が入ってくるので、ある程度片付けながら活動すると、いいですね。
★実際の活動
①マジカルカップに入れるグッズの用意
・参加者に消しゴムを2つ選んでもらう
同じもの2つでもいいです。
もっと入れたい～と言う参加者には、「入れすぎると、見えちゃうので２つで我慢してね」って言っておいてください。ｺﾞﾒﾝﾈ
・参加者にカップからカットして短くした爪楊枝2本と葉っぱを、出してもらう
小さい参加者は、カップから爪楊枝を出すことに、時間がかかったり、戸惑ったりすることがあります。
「カップをひっくり返して、中のものを出してね～」とか、声かけてあげるといいかもです。
・消しゴムに、爪楊枝のとんがったほうをさす。
けがはないと思いますが、気を付けてください。
どのくらい指すかですが、消しゴムが取れなければいいです。
小さい子でも案外上手にさせると思います。難しそうだったら手伝ってあげてください。
・消しゴム2つと葉っぱを、スポンジにさします（いれます）。
さすところは、カッターで切れ込みを入れた部分です
カップに入れておいた小さい葉っぱもさしてください。
グッズは、真中に寄せた方がいいです。
真ん中に寄せたほうがいい理由は、
カップの外側からの距離が長い方が、邪魔するビーズ（高分子吸水体）が多く複数個になりグッズが見えにくいからです。
スポンジをカップに入れます。
下画像左の子のように「上からぎゅ！ぎゅ！という感じで上手に入れてね。」
って声かけてあげてください。
一応、きちんと入ったか、確認してあげてね。
②スポンジまで水を入れる
まず、スポンジの上くらいまで、水を入れます（下画像1枚目）
入れすぎるのはよくないです。入れすぎたら、ビーカーへ戻してください。
まず、ここで水を入れる理由は、この後にも、水を入れるのですが、
最初にスポンジまで水を入れていなければ、
高分子吸水体を入れた後に水を入れたとき、スポンジまで水が入るまでにまず時間がかかり、ぱっと高分子吸水体が消え始めず、びっくり感がなくなるからです。
また、スポンジの上くらいまででにして、水を入れすぎるのはよくないという理由は、
スポンジの上まで水があると、その後、高分子吸水体のビーズを入れたときに、スポンジの上にある高分子吸水体の部分が、すでに透明になってしまい、楽しくないのです。
まあ、楽しくないレベルなので、厳密にできなくても、いいですよ。
③高分子吸水体を入れる
高分子吸水体のトレーを見たら、触りたがる参加者がいらっしゃるかもしれません。その時は、
「後で触らせてあげるので、つぶれたらいけないので、触らないでね」と言って、後で触ってもらってください。
「ビーズが丸くなくってつぶれているとか、壊れている」とかいう参加者がいたら、
「実は、丸でなくてガタガタしているほうが、見えにくくなる（乱反射してくれる）ので、いいってこともあるんだ。後で渡す説明書を読んでね」とか言ってください。
小さい参加者でも、下画像左のように、手で覆うとじょうずにいれられると思いますが、
こぼすとポンポン跳ねるので、ここは、こぼさないように、慎重に、見守ってやってください。こぼした高分子吸水体のビーズは、そのままでもよいし、机横に張り付けているごみ袋に入れて捨ててください。
足りなくなったら、予備を用意しているので、足してあげてください。
でも、こぼさないように～。
容器に入っているもの全部入れていいです。多すぎるようだったら、予備の容器に入れて保存しておいてもいいです。
入れると、上右画像のように、グッズが見えなくなります。
これで、中のグッズが隠れてしまいます。
でも、よ~~~くみると、実はちょこちょこ見えることがあります。
ぱっと見、気づきにくいので、
「参加者の方は、入っていることを知っているけど、知らない人にぱっと見せたら、ビーズだけが入っていると思うよ。」って言ってあげるといいかも。
でも、「ここでひとつおべんきょう！」ってことで、大事なことを参加者に発見してもらい、科学の楽しさを感じてもらいましょう！
④虫眼鏡の原理で大きく見えることの説明
参加者に、「では、ちょっとお勉強！カップを横から観察してみたら、中のグッズがでっかく見えることがありますよ～。観察してみて！」って言って観察してもらいましょう。
ほぼ、ほとんどの観察者が大きく見えることを確認できると思いますが、見えにくい参加者がいた場合は、強要はしなくてもいいですが、カップを回してよく見える部分がないか確認してあげてもいいかもです。
これは、どうしてか…ここをきちんと説明しましょう。
「でっかく見えるのは、どんなもの知っている？」と聞いてみてください。
「虫眼鏡！」って言ってくれる参加者もいるかも。
答えがなかったら、虫眼鏡を持つジェスチャーをしたりしてもいいかも。
案外、心の中で思っているけど、お口には出せない小さい参加者もいます
そこで、虫眼鏡で、でっかく見えることの説明。
下記のアンチョコを利用してください。
KUBOさんは、最初の演示で、こんな説明をするかも。
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虫眼鏡は、光を集めることもできるね。
虫さんから来た光は、虫眼鏡を通して、こんな感じで、目に届くんだけど、
人間は、光はまっすぐ届くと思うので、その延長線上に、虫さんがいると思うのです。
だから、上の画像の手で書こうとしているところに、虫がいるように感じるのです。
虫眼鏡は、丸い形をしています。こういうのを凸レンズっていうんだけど、
今回の高分子吸水体のビーズも、まん丸い形をしています。
だから、モノを大きくすることができます。
ちょうどいい感じに、グッズの前にビーズがあって、それを目で見るとでっかく見えるんだ。
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ってことで、
⑤水をさらに入れる
「水を入れるときは、両手を使ってね！」と注意してあげてください。
上右のように左手で抑えてないと、こぼれることあるからね。
「入れたグッズが見えてくるかな～」
「さあ！やってみよう！」なんて言ってあげると、楽しさ増すかもね。
高分子吸水体の上の方まで水を入れますが、足りないときは、予備のボトルから足してあげてください。
また、話せたら、
「水を入れているのは、ビーカーっていうんだけど、鳥のくちばしをビークって言います。
ビーカーの水を入れるところって、鳥のくちばしみたいでしょう。
だからビーカーっていうらしいよ。」
なんて小ネタを入れてあげてあげるとちょっといいかも。
よくカップを観察してもらいましょう！
案外、「かわいい～～～！」って声が聞こええると思いますよ。
ほんとかわいです。
ここで、おまけとして、ビー玉一つを入てもらってください。
案外はっきりくっきりビー玉は見えます。
「高分子吸水体は、ほとんどが水なので、紛れて見えにくくなったけど、
ビー玉は水と同じ透明だけど、水とは違うもの（ガラス）だからはっきり見えるね」なんて言ってあげるといいですね。
⑥水を出し入れして、観察
ここでは、ビーズを触ってもらってもいいです。
手が濡れるので、用意しているティシュなどを参加者に渡してください。
最初から渡すと、ティシュがいくつあっても足らないので、
「最後にまとめてふこうね！」とか言って、最後だけにしてください。ｹﾁﾃﾞｺﾞﾒﾝ
まあ、ひどい時は、存分に使ってください！(*^^)v
⑦持ち帰りの用意
持ち帰りは、水を全部、ビーカーに戻して、空っぽにして、
ふたをしてビニルの袋に入れ、お持ち帰り資料を渡し、終了です！
蓋は、しずらいので、お手伝いしたほうがいいかも。ビニル袋も、結んであげたほうがいいかもです。お持ち帰り資料は、必ず渡してあげてください。
今回、グッズが見えないということや、虫眼鏡の原理で大きく見えるということは、お持ち帰り資料では、こんな図を使って説明する予定です（書き直しありですが）。
⑧まとめ
参加者には、「隣の実験キット販売ブースでは、高分子吸水体やその他の科学グッズのガシャポンなどもあるのでぜひ！見てね。」といって、販促活動お願いいたします！
後、再度
「今日は、高分子吸水体って言葉を覚えてくれたら、それでOKです！おうちでもやってみてね！」と伝えてください。
また、活動中に、質問されたら、知っていることは、説明してくれていいです。
わからなかったら、KUBOさんを呼んでください。
困ったことがあっても、すぐにKUBOさんを呼んでね。
ひと活動終了後アルコール消毒を行うなどは、当日、説明します。
この工作で、参加者の方に伝えたいこと・気づいてもらいたいことは、
・高分子吸水体は、１gで100～500gくらいの水を保持をすることができる
・高分子吸水体は、ほぼ水なので、水の中に入ると、ほぼ見えなくなること
・ビーズは虫眼鏡（凸レンズ）と同じような球形ををしているので、物を大きくすることができること
補足として持ち帰り資料には、
・高分子吸水体が水を保持できる理由
・水が入ったときや入ってないときの光の道筋
・高分子吸水体を使っている商品のSDGsの取り組みや高分子吸水体と環境に絡めた話
を入れておくつもりです。
また、注意点として、
・ビーズは、透明でないといけないかな？と思ってたけど、色がついていても、水を入れるまではグッズが見えにくいし、水を入れてからもうっすら色がついている感じで、中のグッズもきちんと見えるのでいい感じだと思います。
・１００円ショップにも、消臭ビーズはあります。今回は、消臭剤が入っていないビーズを使っています。消臭剤が入った消臭ビーズを使うときは、洗った方がいいです。洗っても、中には消臭のためのお薬が入っているので、洗うとき・使うときは、手袋をした方がいいです。
後、消臭剤のビーズは、水に入れると、もっと大きく膨らみます。そして、膨れたものは、脆いです。割れやすい。おそらく、消臭ビーズのビーズは、購入時より、大きくして使うことは想定してないので、下記の図の青●の部分の架橋が弱いのだと思います。
などを盛り込んでおきます。
これらは、説明しなくても、大丈夫です。
今回の実験の流れは、高分子吸水体はもちろん
光の性質にも、ちょこっと触れられて、
ｶﾜ(・∀・)ｲｲ!! 工作もできるので、いいかなと思っています。
チョボラさんは、自信をもって、活動してくださいね。
≪補足≫
高分子吸水体が膨れる理由は、下のようにお持ち帰り資料・机のアンチョコに書いておきますね。この図は、ブースのどこかに掲示しておきます。
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高分子吸水体（ビーズ）が膨れることの説明（大人向け）
高分子吸水体は、水風船のように膜で水を保持しているのでしょうか？実は、そうではありません。
高分子吸水体の分子は、吸水前は長い高分子のひもが糸マリのように丸まって小さくなった構造をしています。 図は、代表的な高分子吸水体であるポリアクリル酸ナトリウが吸水した様子を簡単に示したものです。
①ポリアクリル酸ナトリウムに水が入り込むと ②COO-とNa+のイオンに分かれ ③Na+の一部は、外の水に出ていくのですが、COO-は分子にくっついて
いるので出て行けず、全体として陰イオンが多くなり ④その陰イオンの反発で、ポリアクリル酸ナトリウムは膨れていきます。 ⑤そうすると、さらにそこに水が入ってこれるようになり、さらに膨れるのです。
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高校生でイオンとか習ってはいたのですが、おお～。こんなところで理解につな
がったって感じになってくれる大人参加者さんがいらっしゃるかもしれません。
≪補足≫今回の工作は、事前にはこんなものを作っていました。
これは、チョコプラがテレビでやっていた実験です。ちょっと今、実験業界では、はやっているかな？と思っています。
チョコプラの松尾が、お湯の代わりに、透明なボールがいっぱいあるお風呂に入っていて、そこにお湯を入れると、ボールが見えなくなって、ハダカンボウの様子が見えちゃうってやつです。知っている参加者もいるかも！
高分子吸水体については、右上の検索窓に【高分子吸水体】と入れて検索してみてください。
高分子吸水体で遊ぼう！
などで詳しく書いていいます。
おもしろ！ふしぎ？実験隊 