週末科学実験講座
「色測定器をつくろう～色ってなんだろう～」報告書

10 月15 日( 土) から11 月12 日( 土) にかけて、毎週土曜日に全5 回( 各2 時間)の週末科学実験講座をFiveBridge 会議室（仙台市青葉区北目町4-7 HSG ビル３階）において実施し、小学生４人が受講した。以下に、本講座の報告をする。

1. 講座の目的

色が3 色の光からなることは知識としては持っているが、これを実感できる機会は少ない。そこで本講座では、色を定量化する、色測定器を製作し、色の測定を行うことにした。この制作・実験を通して、光の3 原色を実感を伴って理解することが本講座の目的である。

2. 色測定器の原理

物体の色はRGB3 色の光が反射される割合で決まる。今回の色測定器では、3 色の反射光の強さを別々に電気抵抗に変換することで反射光の強さを定量化し、色を測る。

3. 色測定器の実験結果を色の理解につなげる方法

色測定器の実験結果から、物の色がRGB の反射の割合で決まることを理解するためには、以下の２点が重要である。

①反射光の強さと光センサの一種であるCdS の電気抵抗の定量的な関係の理解
②RGB の光の組み合わせとできる色の対応の理解

そこで、①のために、CdS の特性を実際に測る実験を行い、生徒一人ひとりにグラフを描かせた。②のために、３色LEDで色を混ぜる実験を行った。

4. 本講座の構成

本講座の目的を達成するために、講座の構成を以下のように計画した。
1 日目：はんだ付けの練習をし、基本的な工作技術を身につける。
2 日目：3 色の光で様々な色の光を作れることを理解する。
3 日目：CdS の定量的な性質を理解する。
4 日目：色測定器を作り、実験する。
5 日目：色測定器を使って様々な色を測り、色とは何か理解する。

5. 講座の様子

6. 講座の結果

2 日目までは予定通り順調に進んでいたが、3 日目から、はんだ付けの未熟さのために、製作した回路の故障が相次ぎ、ややスケジュールが遅れてしまった。結局4 人中1 人はCdS の特性を自分で測ることが出来なかった。しかし、その生徒もCdS の定性的な理解をすることはできた。光測定器も、4 人中1 人は完成させることが出来なかった。その生徒には、講師が用意していた予備を貸しだした。

色測定器が測っている光の強さが反射光の強さであるということが十分に理解されていなかったために、色測定器の実験結果から「色とは何か」に対する答えを導く際に講師からの誘導がかなり必要になってしまった。しかしながら最終的には、生徒自ら答えを導くことができ、全員が色とはRGB の３色の光の反射の割合で決まることを理解することができた。

7. 反省点

・色測定器が測っているものが反射光の強さであることが十分に理解されていなかったため、いきなりセンサを使って測るのではなく、反射光が明るいか暗いかを目で確認するような実験をはさむべきだった。
・はんだ付けの技術不足による回路故障が目立ったため、はんだ付けの練習にもっと時間をかけるべきだった。