速報レポート４　遠隔操作の採水道具の開発

• ものづくりの技能を高める
• 科学探求に必要な道具の作成を通して、科学的な思考力を養う。
• 失敗からフィードバックして、道具の改善に挑戦することを学ぶ。

　現在観測している大和川河口部は、幅が200m以上あります。水質調査では流心（流れの中央）で測定する必要がありますが、小舟でも使用しない限り不可能です。川の事故は生死にかかわるので安全に流心の水を採水する必要がありました。（従来は川岸の影響を受けない程度離れた川岸から３ｍほどの水を採水していました。河川の専門家にも6年前に可否を訪ねて、中学生の研究としては妥当ではないかと助言を受けています。）
　そこで無線技術を使って、遠隔で採水する道具を開発することにしました。中学校の科学技術部なので部員が開発することにして、部品の調達は指導者で行いました。簡単な設計図を3年生が書き、旧技術部の部員で木工工作に慣れているものが中心になって、ボール盤などの使い方を後輩に教えながら木の板で部品を作成し、電子部品を組み立てることで採水装置を完成させました。
　3月17日から中学校のプールを体育科の許可を得て採水装置の試運転に使用してみました。水の吸い上げに問題点が見つかりましたが、プールの水を遠隔で採水することができました。問題点を修正して3月24日（水）には使用可能と判断することができました。
　3月28日のクラブ紹介映像撮影の際に、部員たちが試運転を希望したこともあり、実際に大和川で採水装置を使用してみたところ採水することができました。その際、初めてだったため、何かあるといけないので採水装置の安全装置は指導者が持つことにして、遠隔操縦に関しては3年生にのみ行わせました。4月21日には本番の測定で採水装置を使用して、今までの採水方法との水質の違いについても調べました。
　補足：6月3日に新たな問題や1号機には構造的な問題があるので、今後新しい装置を作る予定です。

プールでの試運転の様子

大和川での実際の採水

• アドバイスは最低限にして部員同士で部品の作成と組み立てするようにしました。
• ボール盤など危険なので、事故が起こらないように事前指導と安全に最大限配慮しました。
• 3月のプールは水温が低く危険なので、部員が落ちないように事前指導を徹底しました。
• 大和川での試運転の際は、採水装置の安全装置は指導者で確保しました。（不安だったので）
• 安全装置は部員からは不要という声があったが、実際つけておいて良かったケースがありました。 ×採水装置の試運転の際、カメラでの撮影を部員1人に任せていたので、あまりよい写真を撮影できなかった。（従来、写真撮影も部員に撒かせているが、写真の撮影の仕方の指導をあまりしていなかった。）
  

• 採水装置の試運転は少し難しく感じました。開発は大変だったが道具の使い方を学べたりしたのでとても勉強になりました。4/21川の流心と岸の水質の値を比べた結果、ほとんどの値は同じでしたが、電気伝導度、TDS、Mgイオン濃度、全硬度の値が大幅に違いました。さらに沖合（流心）と岸で塩分濃度も違いました。流心は採水道具で岸はひしゃくで水を取っているので、その違いも調べていきたいです。(3年部長M.M)
• 採水道具の部品が上手く動かないときがあった。重りを調整しないとうまく動かないと分かった。採水道具が重くてあまり速度を出せなかった。波がある大和川では思うように操作できないかもしれない。4/21採水道具はプールの時と違って波が大きく予想以上に流された。今日はいつも通り表面の流れは上流向きだった。採水道具がうまく作動し感動した。(２年副部長N.K)

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