「笛はどうして音が鳴るか」についての１年生の研究

Question

小学校一年生の息子の夏休み自由研究について質問します。

夏休み自由研究についての学校の資料を見ていたら「日頃から不思議だと思っていることを調べてみましょう」と書いてあったので、息子に聞いてみたところ、「笛はどうして音が鳴るか」と答えました。

難しい研究課題だと思ったのですが、子供でも理解しやすい本やサイトがあったら教えてください。

よろしくお願いします。

el156 · Accepted Answer

学校の自由研究の課題としてとても良いと思いますし、お子さんの反応もとても良いと思います。まず何処が不思議なのか、お子さんによく聞いて、一緒に疑問を掘り下げてみては如何でしょうか。笛の長さと音の高さの関係のような話はネットで調べるといろいろ出て来ると思いますが、そういう方向へ最初から誘導しない方が良いように思います。もしかするとお子さんの疑問は音程ではなくて鳴ること自体が不思議なのかもしれません。或はお子さんは牛乳瓶を笛にして鳴らしたことがあって、巧く鳴らすことができたりできなかったりするのは何故なのか、不思議に思っているのかもしれません。どのようにして息を吹きかけた時に鳴るのか、調べても面白いと思いますし、縦笛の構造と比較してみても良いかと思います。もしお子さんが口笛が得意なら、どうすれば上手に吹けるのか考えてみるのも良いと思います。お子さんの疑問がもう少しはっきりして来ると、ここでの質問ももっと具体的なものになるでしょうから、詳しい方がヒントをくれるかも知れません。仮に研究が最後まで行き着かなかったとしても、お子さんと一緒に考えてわかった所までまとめるくらいの気持ちでは如何でしょうか。確かに難しい課題だと思いますが、お子さんと一緒に疑問点を絞って当たればきっと何かわかるはずだと思いますし、わからないことを自発的に調べたり考えたりすればそれだけでもとても良い経験になると思います。

gamma_46 · Answer

小学１年生を相手にする場合、笛に限定せず、（１）音はなぜ出るか、と（２）音の高さの違いは何によって変わるか、について身近なものを使った実験を工夫して、体感してもらうしかないでしょう。実験の記録をそのままマトメとすればいいでしょう。
失礼とは存じますが、中途半端な理解の人が説明すると、興味を失わせるので、かえって有害です。

・　音を出すことは簡単ですね（叩いても、弾いても、吹いても、音は出ます）。
・　音の高さを変える事も、ビンやコップに入れる水の量を変えれば可能ですね。
・　音と振動が関係ある事まで実験できれば上出来です。色々な大きさの洗面器（金属のボールの方がいいかも）に水を張ってふちを叩くか、金属片（スプーンかナイフでもいいかも）の端を水につけて「上手に固定して」叩けば、水面が波立つ様子が見えるはずです。（やった事は無いのですが）それを、写真に撮れば良いでしょう。
・　笛を作るのは最後で良いと思います。ホームセンターで塩ビパイプを買って、（尺八のように）端を斜めに切り落とし、適当な位置にドリルで穴を開ければ、立派な笛が出来ます。加工は、大きなホームセンターなら工具があると思います。

大人が手伝っても、準備と試行錯誤も入れて、１週間から１０日はかかるでしょうね。

うまくいったら、どこかで発表して下さい。

cozycube1 · Answer

とりあえず「エアリード 原理」でGoogle検索してみるといいでしょう。

原理をやさしく解説することは難しくないかもしれません。小学生ならリコーダーを持っているでしょうから、見てみれば息を吹き込む口から近いところに細長い穴が開いています。吹き込んだ空気が、その穴から外へ出たりコーダーの中へ入ったりを激しく繰り返すことが起こり、それが音になるわけです。

リコーダーは誰でも鳴るように、その角度などが調整されて固定されていますが、フルートなどですと、吹く人が音の鳴る向きに息の風の向きなどをうまく調整しないと、音が鳴りません。

楽器では、リード楽器というものがあり、これはリードと呼ばれる薄い板が息で振動して音が発生します。
　このタイプで小学生で身近なものは、ハーモニカでしょうか。ハーモニカには金属製のリード（フリーリード）が付いており、これが振動して音が出ます。
　リコーダーなどでは、これを空気（エア）だけで行うので、エアリードという名前がついているようです。

自由研究なら実験までしたいところですが、これを目で見えるように実験するいい方法が思い浮かびません。また、「どうして、リコーダーの細長い穴で、そうして空気があっち行ったりこっち行ったりするの？」と聞かれても、私ではうまい説明の方法はありません。

少し方向性を変えてみてはどうでしょうか。たとえばビール瓶の空き瓶の口に、うまく息を吹き付けると音がします。また、ちょっとコツが要りますが、ある程度の長さと太さの管に、V字型の切れ込みを入れたものは、うまく息を吹き込むと結構きれいな音が出ます。もし、これがうまくいけば、その管の長さで音程が変わることも分かるでしょう（それで、リコーダーの穴との関連に気が付けば、上出来です）。

そのように、「どんなものが息でどんな音が鳴るか（あるいは鳴らないか）」といったことなどでは、いかがでしょうか。

「笛はどうして音が鳴るか」についての１年生の研究

学校の自由研究の課題としてとても良いと思いますし、お子さんの反応もとても良いと思います。

小学１年生を相手にする場合、笛に限定せず、（１）音はなぜ出るか、と（２）音の高さの違いは何によって変わるか、について身近なものを使った実験を工夫して、体感してもらうしかないでしょう。

とりあえず「エアリード 原理」でGoogle検索してみるといいでしょう。

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