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子どもと磁石あそび:くっつく・はんぱつする、磁石は何をひきつける?

赤いU字形の磁石が2つのクリップをくっつけていて、そのとなりにスプーンと消しゴムとはてなマークがあります。

お子さんに磁石を渡すと、ほとんどの場合、家じゅうのいろいろな物にくっつけて回ります。これはもう立派な実験です。そこに小さなひと手間、ためす前に予想するを加えるだけで、あそびが本物の科学の時間になります。

この記事では、4歳から10歳くらいのお子さんと磁石を楽しむ方法をご紹介します。くっつく物さがし、意外な発見、磁石が何をこえて引っぱれるかの実験、そして2つの磁石がひきつけ合ったりしりぞけ合ったりする理由の発見です。

用意するもの

  • 持ちやすい大きめの磁石: U字形磁石、棒磁石、大きな冷蔵庫用マグネットなど。小さな磁石や、小さな磁石の入ったおもちゃは、小さなお子さんの手の届かないところに置いてください。
  • ためす物をのせたトレー: クリップ、大きめの画びょう、かぎ、金属のスプーン、プラスチックのスプーン、硬貨、アルミホイル、びんのふた、消しゴム、えんぴつ、ビー玉、毛糸の切れはし、葉っぱ。
  • 2つの欄をかいた紙:「くっつく」と「くっつかない」。

磁石は、スマートフォンやパソコン、銀行のカードから遠ざけてください。長い説明はいりません。「磁石はこのテーブルの上だけ」というルールがひとつあれば十分です。

先に予想して、それからためす

お子さんがひとつずつ物を手に取り、「くっつくと思う」「くっつかないと思う」と言います。保護者の方が書きとめるか、お子さんが予想したほうに物を置きます。そのあとではじめて、磁石でためします。

物 予想 結果
クリップ くっつく くっつく
プラスチックのスプーン くっつかない くっつかない
アルミホイル くっつく くっつかない
かぎ くっつく かぎによる

予想がはずれたら、少し間をとってみてください。「くっつくと思ったのに、くっつかなかったね。ふしぎだね、どうしてだろう?」予想がはずれたときこそ、お子さんがいちばんよく考えるときです。

小さなお子さんは、物を2つのグループに分けるだけで十分です。大きなお子さんなら、「何でできている?」という欄を足してもよいでしょう。

すべての金属がくっつくわけではない

1回やってみると、多くの子が「鉄やはがねでできた物はくっつく。プラスチックや木はくっつかない」というきまりを思いつきます。かなり近い考えですので、ぜひほめてあげてください。そのうえで、ほかの物でもそのきまりをためしてみましょう。

  • アルミホイルや飲み物の缶は、たいていアルミニウムでできていて、くっつかない金属です。
  • ステンレスのスプーン: くっつく物もあれば、ほとんどくっつかない物もあります。はがねにはたくさんの種類があるからです。
  • 硬貨とかぎ: 何の金属でできているかによって、1つずつちがうことがあります。全部をまとめて予想するより、1つずつためすよい機会です。

お子さんには、こう伝えるとわかりやすいでしょう。磁石は一部の金属、おもに鉄やはがねをひきつけますが、すべての金属ではありません。お子さんがいまやったこと、つまりきまりを考えて、それをたしかめるために例をもっと探すことは、科学者が自分の考えをたしかめるやり方そのものです。

磁石は何をこえて引っぱれる?

紙の上にクリップを置き、下から磁石を近づけます。クリップは磁石についてきますか? 次に、どんどん厚い物でためしてみましょう。

  • 紙1枚、厚紙、うすいノート。
  • 紙皿:道やめいろをかいて、その上にクリップを置き、下から磁石で動かします。
  • ぬれた手を使わずに、コップの水の中からクリップを取り出す: プラスチックのコップの水にクリップを落とし、コップの外側で磁石を上へすべらせて、クリップを上まで引き上げます。

磁石の強さをはかることもできます。クリップがついてこなくなるまで紙を1枚ずつ重ね、何枚になったか数えます。2つのちがう磁石でやってみて、毎回変えるのは磁石だけ、紙とクリップは同じにしましょう。

磁石の2つのはし:引き合う?おし合う?

棒磁石を2本用意します。それぞれのはしの一方に、色つきのテープを小さく貼ります。

  1. テープを貼った2つのはしを近づけます。何が起きますか?
  2. 片方の磁石を反対向きにして、テープのはしと、テープのないはしを近づけます。今度はどうですか?
  3. おもちゃの車に磁石をのせ、もう1本の磁石でさわらずに車を「おして」進めます。

お子さんは、磁石が引き合ったり、見えないクッションがあるようにおし合ったりするのを感じるでしょう。磁石にはそれぞれ、極とよばれる2つのちがうはしがあります。同じ極はしりぞけ合い、ちがう極は引き合います。 名前を教える前に、お子さんにこのきまりを見つけさせてあげてください。

大きなお子さんは、方位磁石づくりにちょうせんできます。縫い針を磁石で、いつも同じ向きに20回ほどなで、小さなコルクの輪切りにさして、水を入れたボウルにうかべます。針はたいていゆっくり回って、ひとつの方向を指します。針は保護者の方が扱ってください。

仲間分けとのつながり

磁石の実験は、じつは仲間分けの練習です。どの物も「くっつく」か「くっつかない」に入れて、それぞれのグループに共通するものを探します。Dologiの「なかまに わけよう」というパズルでも、色・形・数で物を箱に分けます。共通点に気づく習慣は同じです。

まとめ

  • 大きめの磁石ひとつと家にある物をのせたトレーがあれば十分です。小さな磁石は小さなお子さんから遠ざけましょう。
  • いつも先に予想し、結果は「くっつく」「くっつかない」の欄に記録して、予想がはずれたときは少し間をとりましょう。
  • すべての金属がくっつくわけではないこと、磁石は紙や水をこえてはたらくことを、お子さんに見つけさせてあげましょう。
  • 同じ極はしりぞけ合い、ちがう極は引き合います。名前を聞く前に、お子さん自身に見つけさせましょう。

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