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音はどこから来るの?子どもと楽しむ「ふるえ」と「きく」実験

赤い紙コップと青い紙コップが底どうしを向けてならび、ぴんと張った糸でつながった紙コップ電話。青いコップの口から紫の音の波が広がっています。右には黄色い輪ゴムを張った段ボール箱があり、その上に緑の音符があります。

「わたしの声はどこへ行くの?」「どうしてたいこは音が出るの?」子どもはとても小さいころから音についてたずねます。でも、音は目に見えないので、言葉だけで説明するのはむずかしいものです。

いちばん簡単なのは、子ども自身に感じて、見て、聞いてもらうこと。ここでは、おうちにある物でできる4つの実験を紹介します。1つにつき10分ほどです。4つとも同じ考えにつながっています。音は、物がふるえるときに生まれるということ。そして毎回、子どもが先に予想してから、ためします。

用意するもの

  • 大きさのちがう輪ゴムを数本と、口の開いたプラスチック容器または段ボール箱。
  • ボウル、ラップ、ひとつまみのお米か粗塩、なべ、木のスプーン。
  • 紙コップ2こ、3〜5メートルの糸(毛糸やひも)、クリップ2こ、えんぴつ1本。
  • 同じ形のじょうぶなコップかガラスのびんを3〜4こ、水、スプーン。

安全のために:

  • 輪ゴムは顔から遠ざけて引っぱり、引っぱりすぎないこと。人に向けてはじかないこと。
  • 紙コップの底の穴は、おとながえんぴつの先であけます。
  • コップはとてもやさしくたたきます。小さい子のときは、おとながコップを持ちます。うすいコップやかけたコップは使いません。
  • 紙コップには、ふつうの声で話します。さけばないこと。反対側には人の耳があります。

音を感じる:のどと輪ゴム

先に予想:「お話しするとき、のどの中で何か動いているかな?」

子どもは指先をそっとのどにあてて、「んーーー」とハミングします。指にぶるぶるが伝わります。今度はとても小さな声でささやいてみましょう。ぶるぶるはほとんど消えます。自分の声を感じたのです。

次に、口の開いた容器に輪ゴムを張って、はじきます。よく見てください。輪ゴムはとても速く動くので、ぼやけて見えます。指を当てて止めると、音も止まります。

ためす前にたずねてみましょう。

  • 強くはじくのと、そっとはじくのでは、どちらが大きな音?(強くはじくと輪ゴムが大きくゆれるので、音が大きくなります。)
  • 太い輪ゴムと細い輪ゴムでは、どちらが低い音?
  • 輪ゴムをもっときつく張ったら、音は高くなる? 低くなる?

音を見る:おどるお米

先に予想:「近くでなべをガンガンたたくと、ラップの上のお米はどうなるかな?」

  1. ボウルの上にラップをぴんと張ります。たいこの皮のようにします。
  2. 真ん中にお米をひとつまみのせます。
  3. なべをボウルの近く(手のひら1つ分くらい)に持ち、木のスプーンでたたきます。

お米がとびはねます。たたいた音で空気がふるえ、空気がラップをふるわせ、ラップがお米をおどらせるのです。そっとたたく、強くたたく、なべを近づける、遠ざける。どんなときにお米は高くとぶでしょう?

紙コップ電話

先に予想:「コップにささやいたら、部屋の反対側の人に聞こえるかな?」

  1. おとなが、それぞれのコップの底の真ん中に小さな穴をあけます。
  2. 糸の両はしを外側からコップに通し、ぬけないようにクリップに結びます。
  3. ひとりが1つずつコップを持ち、糸がぴんと張って何にもふれなくなるまで下がります。
  4. ひとりがコップに小さな声で話し、もうひとりはコップを耳にあてて聞きます。

声でコップの底がふるえ、コップが糸を引いて糸もふるえ、糸がもう片方のコップにふるえを伝え、そのコップが空気をふるわせて、聞く人の耳までとどきます。

ためすこと 先にたずねること
ぴんと張った糸と、ゆるんだ糸 どちらが聞こえやすい?
糸の真ん中をだれかがつまむ それでも音はとどく?
毛糸とひも どちらの糸が音をよく伝える?

糸がゆるんだり、つままれたりすると、ほとんど聞こえません。ふるえが通れないのです。

水のコップの音楽

先に予想:「水がたくさん入ったコップと、少し入ったコップ。たたいたとき、どちらが高い音?」

同じコップを3〜4こならべ、少ないものから多いものまで、水の量を変えて入れます。スプーンで、それぞれのコップのわきをそっとたたきます。水が多いほど音は低くなります。水がコップをゆっくりふるえさせるからです。

違いが聞こえるようになったら、そのまま遊びましょう。

  • ひとりがたたき、もうひとりは目をとじて、どのコップか当てます。
  • 水を足したり出したりして、4つのコップが低い音から高い音まで4段で上がるようにして、自分だけの短い曲をたたきます。
  • 子どもが「水が多いと大きな音になる」と言ったら、毎回同じ強さでたたきましょう。「大きい」と「高い」はちがうことです。

先に予想して、それからためす

実験は、子どもが先に自分の考えを言うと、いちばん役に立ちます。予想が外れてもだいじょうぶ。「どうして?」と聞くチャンスです。

  • 理由を言う。「ぴんと張った糸のほうがよく聞こえると思う。だって…」
  • ためして、よく聞く。 一度に変えるのは1つだけ。たとえば張るかゆるめるか。ほかはそのままにします。
  • 予想とくらべる。 当たった? 少しちがった? 次はどう予想する?
年齢の目安 ためしてみること
4〜6歳 のどのぶるぶるを感じる、お米がとぶのを見る、「大きい」「小さい」「高い」「低い」を言う
7〜9歳 ぴんと張った糸とゆるんだ糸で紙コップ電話をする、予想と結果の表を書く
10〜12歳 コップや輪ゴムについて自分で問いを立て、ためし方を考え、ふるえの考えで結果を説明する

年齢はあくまで目安です。子どもはひとりひとりちがいます。

Dologiの「きく」のテーマには、「どの がっきの おと?」というパズルがあります。音を聞いて、それを出した楽器を選び、音が長くひびくのか、すぐに止まるのかに気づきます。実験をしたあとなら、そのどの音も、何かがふるえて出ていることが分かるようになります。

まとめ

  • 音は、物がふるえるときに生まれます。のど、輪ゴム、ラップ、コップのわきなど。
  • ふるえは、空気や、ぴんと張った糸をつたわって、だれかの耳にとどきます。
  • ふるえが大きいと音も大きくなります。きつく張った輪ゴムや細い輪ゴム、水が少ないコップは、音が高くなります。
  • 毎回、先に子どもに予想と理由を言ってもらい、それからためして、予想とくらべます。

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