【小学算数】立体の展開図対策におすすめは3Dプリンタ
子供が算数の図形が苦手で困っている。立体の展開図を毎回ペーパーで用意して対応しているけど、ほかに良い商品や方法があれば教えてほしい。
子供が勉強嫌いなので、とにかく問題に取り組んでもらうのが大変。簡単に取り組んでもらえるような仕組みはないだろうか。
今回はこの質問にお答えします。
息子（5歳）に展開できるいろいろな立体を作ってみたところ、とても食いつきがよかったので、その具体例をご紹介します。
ご紹介する展開可能な立体は、市販品もペーパーも使いません。
テクニックを使うものでもありません。
立体の展開図を学ぶ一番の方法は、子どもが具体物にたくさん触れて、納得することだと思います。
目次
【小学算数】立体の展開図対策におすすめは3Dプリンタ
わたしが使うのは3Dプリンタです。
3Dプリンタの一例
3Dプリンタを使う理由は、データさえあれば市販の教材にはないものを家庭で作れるからです。
また、幼少期から最新テクノロジーを身近に感じることができます。
小学校算数で子供がつまずくワースト3の1つが「図形」
ポイントは次の3つ。
- 平面まではイメージできる子でも、立体になると急にイメージがわきづらくなる
- 丸暗記では解けないため、図形が苦手になると高学年でついていけなくなる
- 立方体や直方体のイメージがわかないと、三角錐や円柱でさらについていけなくなる
高学年になるほど図形は複雑になるので、苦手になると徐々についていくのが難しくなります。
このあたりの話は「理系が得意な子の育て方」に書いてあります。
▼感想はこちらに書いています▼
本では図形問題を苦手にしない対策として、「具体物に触れる」ことを勧めています。
市販では、立体・空間を把握できるすぐれた知育玩具もありますね。
ボーネルンド マグ・フォーマー (MAGFORMERS) ベーシックセット ［62ピース］ 対象年齢 3歳~ MF701007J
こういった玩具を幼少期から使うことで、空間把握能力を身につけることは可能ですよね。
私がおすすめするもう1つの方法は3Dプリンタです。
さっそく、いくつかご紹介します。
展開できる3Dプリンタ製立体の具体例
これは、よく出題される立方体を3Dプリントしたものです。
立方体を展開したのがこちら。
一部がヒンジになっているため、バラバラになりません。
正八面体もあります。
展開したのがこちら。
さらに正十二面体。
Twitterで反響がありました。
いろいろつくった算数の立体で、展開可能なこれは5歳の子供の食いつきが一番良かったもの。次は積み木ブロックでした。小さい頃から手に取っていたら、自然と立体感覚が身につきそうです。#教育 #算数 #3Dプリンタ pic.twitter.com/p2EmaJWZwD
— あゆみ📚3Dプリンタ教育活用アドバイザー (@AyumiSato_3D) January 26, 2020
上記でご紹介したものはヒンジで結合されて、バラバラにならないため、幼児でも組み立てやすいのが特徴です。
息子（5歳）は、何度か試した後も、見ると手に取りたくなるようで、食事中にも気づくと組み立てていました。
息子が取り組んでいるところ
さらに、展開可能でバラバラにできる立体も3Dプリンタでつくることができます。
こちらは立方体。
1つ1つバラバラにできます。スナップフィットで接合できる設計になっているので、組み立てたり、バラバラにしたりが可能です。
バラバラにできるので、いろいろな展開図を用意して、どれが正解かあててもらうこともできます。
立体が苦手な子には、展開図を選んでもらい、それが実際に立方体になるか自分で手を動かして、納得してもらうのがいいですね。
立方体のほかに、三角錐もできます。
3Dプリンタなら形状を変えて、別の展開可能な立体も作れます。
これは、複数のタイプを用意して、子供にどれが「箱」になるか選んでもらっているところ。
5歳の子でも、選んだあとに確かめることで、遊びの中で幼少期から図形に慣れることができます。
できた✨ https://t.co/tjTTK1B9se pic.twitter.com/7tM4If4kPO
— あゆみ📚3Dプリンタ教育活用アドバイザー (@AyumiSato_3D) January 11, 2020
正十二面体のデータも作ってみました。
展開可能な正十二面体の3Dデータが完成しました。
不安が残りますが、3Dプリントしてみます。
今回はモデリングに苦戦しました。スケッチはすぐできたけど、押出しの時に、同時に押し出すと結合してしまうトラブルあり。手探りです💦#3Dプリンタ#fusion360#算数 pic.twitter.com/3exq1TO6TZ— あゆみ📚3Dプリンタ教育活用アドバイザー (@AyumiSato_3D) January 13, 2020
接合するタイプやヒンジタイプと違い、この折りたためる立体の耐久性はよくありません。
ですが、もとになるデータさえあれば、折りたためる立体を家庭で作れる点はすばらしいです。
展開できる立体の一部をご紹介しました。
図形の勉強に3Dプリンタを使うメリット・デメリット
デメリット
- 3Dプリントに時間がかかる
- 3Dデータがないと作れない
3Dプリントに時間がかかる
たとえばこの正八面体の3Dプリントには約90分かかります。
すぐに使いたい場合は時間がネックになります。
3Dデータがないと作れない
3Dプリンタは装置だけあっても意味がありません。種となるデータが必要です。
3Dデータを用意する方法として、
・ネットで入手できる無料データを利用する
・自分でモデリングする
の2つがあります。
初めての方にとって、ゼロからCADを勉強していくことも1つのハードルといえます。
今回ご紹介した立体の一部は、ネットにある無料データを使いました。
https://www.thingiverse.com/thing:440141
最初はネットの無料データを活用し、徐々にご自分で作っていくのがいいと思います。
メリット
- 市販品にはない立体を家庭でつくれる
- 子供がテクノロジーを学ぶきっかけになる
- 算数だけでなく、おもちゃ・便利グッズを作れるのでコスパがいい
市販品にはない立体を家庭でつくれる
市販教材で足りないところを、3Dプリンタがあれば補うことができます。
子供がテクノロジーを学ぶきっかけになる
私が思う一番のメリットは、子供が早くから最新テクノロジーに触れられることです。
わが家では、子供が4歳のときに3Dプリンタを導入しました。
朝起きてきて3Dプリンタが動いているのを見ると、「何作っているの？」と装置をのぞき込んだりしています。
小学校低学年くらいのお子さんでしたら、一緒に簡単なCADを使って、親子でものづくりに挑戦することもできます。
おもちゃの恐竜ができるのを待っているところ
算数だけでなく、おもちゃ・便利グッズを作れるのでコスパがいい
教育への活用だけでなく、便利グッズやおもちゃを作れるので、長い目でみるとコスパは悪くありません。
最初に買うのにおすすめの3Dプリンタは？
わたしはいろいろな3Dプリンタ（5台）を持っていますが、最初に買うおすすめ機種はこちらの低価格の家庭用タイプです。
子供と使ってみたところ、大人向けの大きいタイプよりも食いつきが抜群でした。
過去記事にも書いていますが、3Dプリンタはトラブル・失敗がつきものです。
そのあたりの話はこちらの記事に書いていますので、参考にしてみてください。
無料データの入手方法をはじめ、3Dプリンタの具体的な始め方はこちらに書いています。
もしフィギュアや複雑なものを作りたい場合は、光造形というレジンを光で固めるタイプがおすすめです。光造形は算数の教材づくりには適していませんが、フィギュア・アクセサリーなら光造形がいいです。
光造形のオススメ機種はこちらに書いています。
いまでは家庭用プリンターと相違ない値段で3Dプリンタを手に入れられるようになりました。
早めに導入して、学校の勉強・未来への投資、双方向から子どもの教育に役立てちゃいましょう＼（・●・）／
算数への3Dプリンタのほかの活用方法は下記記事でご紹介しています。
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