「影」ってどうやってできるの？ 子どもたちが導き出した光の原理

この日のサイエンスαの講座で取り上げたのは、とても身近だけれど、改めて考えると奥深いテーマ「影」です。先生が「今日の実験は影です！」と伝え、「影はどんな時に、どんな場所でできるのかな？」と問いかけます。子どもたちは、「壁がある時」「自分が立っている時」など、さまざまな意見を出し合いました。さらに、「夜中は影ができる？」という問いには、「光がないからできない！」。このやり取りの中で、子どもたちは「影ができるには、光と、それを遮る壁や物、この両方が絶対に必要」という、シンプルな成立条件を自分たちの力で導き出しました。

「影」は英語でなんて言うんだろう？という先生の問いかけから「Shadow」という言葉が飛び出すなど、自然と語彙を広げる機会にもなっています。

懐中電灯で体感！光の角度と影の長さの秘密

影の原理がわかったら、いよいよ実験です。リックキッズのサイエンスαでは、ただ知識を詰め込むのではなく自分たちで楽しく手を動かして「実験」しながら学ぶことを大切にしています。懐中電灯を「太陽」に、筆箱を「壁」に見立て、影のできる場所と長さを探る実験が始まりました。
教室の照明を一部落とすと、子どもたちは真剣です。懐中電灯を斜めから筆箱に当てると、光とは反対側に影ができます。光を動かすと影も逆方向に動く様子に、「じゃあ、光と影は逆なんだ！」と発見の声が上がりました。そして、影の長さが変わる瞬間に、この日一番の驚きが見られました。

1：光を高い位置から当てる（昼の太陽を想定）影は短く映ります。

2：光を低い位置から当てる（朝や夕方の太陽を想定）懐中電灯を低くするにつれて、影は壁や天井に向かってぐんぐん伸びていきます。「伸びてる！伸びてる！」「鉛筆が置けないあんなところまで影が伸びる！」と、影がまるで生き物のように伸びる様子に大興奮です。

さらに、光を極端に低くして対象物に近づけすぎると、「影の境目が見えなくなる」という予想外の現象が発生しました。「ええっ！？影がないの？」という驚きの声が上がり、予想と違う結果にこそ、科学の面白さがあることを体感しました。この実験を通じて、光の高さと影の長さの関係を体で覚えることができました。

方位磁石で学ぶ、太陽の正確な通り道

影の原理がわかったら、今度はそれを地球規模の視点で見てみます。登場したのは、子どもたちが「コンパス」と呼んでいた方位磁石です。方位磁石が指し示す北の方角を机上で確認した後、実際の太陽の動きと影の関係を学びます。
「太陽は東から登って南の空を通り、西へ沈む」
この動きがわかると、影の動きも予測できるようになります。

朝、太陽が低い位置（東）にある時、影は西側に長く伸びる。
昼、太陽が最も高い位置（南）にある時、影は最も短くなる。

先生が「この中で一番影が長くなるのはいつ？」とクイズを出すと、子どもたちは「朝！」と即答。「夜は影ができない」「昼は光が高いから短い」と、実験で得た根拠をもとに説明できるようになりました。

工作と光のアート：影の知識を応用する

続いて、実験の知識を活かした工作の時間へと続きます。この日は、黒い四角い紙を三角に3回折りたたみ、点線に沿ってハサミで切り進める切り絵に挑戦しました。ハサミで細かい線を切り進める作業は、集中力と手先の器用さが試されます。先生に手伝ってもらいながら、誰もが自分だけの繊細な蜘蛛の巣のような模様を完成させました。完成した切り絵をクリアファイルに貼り付け、マーカーで好きな色を塗りました。そして、再び教室の照明を落とし、懐中電灯の光を切り絵の裏側から当ててみました。すると、子どもたちの描いた色と複雑な切り抜き模様が混ざり合い、壁にカラフルで幻想的な影絵アートが浮かび上がりました。光の強さや距離を変えるだけで、模様の大きさや色合いがダイナミックに変化します。子どもたちは夢中になり、光で遊ぶ楽しさを満喫しました。

リックキッズのサイエンスαは、単に実験するだけではなく、知識を応用する工作や、方位磁石を使った発展的な活動を通じて、子どもたちの知的好奇心を広げていきます。「わかった！」という喜びと新しい発見に満ちた時間になったことと思います。