夏休みの自由研究や工作を、なるべくラクに、なるべく安く完成させたい……！というキッズ＆保護者のみなさんにご提案！コンパスを使って展開図を書き、“切頂八面体(せっちょうはちめんたい)”の貯金箱を作るのはいかがだろうか。
貯金箱は、自由工作の大定番。空の瓶や牛乳パックを再利用したり、紙粘土で形を作ったりと、さまざまな材料を使った簡単な作り方がネットでもたくさん見つかる。が、あえて手間のかかる作り方にチャレンジしてみるのも、作りごたえがあっておすすめだ。
さて、まずは“切頂八面体”とはなんなのか説明しよう。切頂八面体とは、8個の正三角形でできた正八面体のとがった部分を切り落とした立体のこと。どの辺も同じ長さで、8個の正六角形と6個の正方形が組み合わさってできている。
この切頂八面体を、展開図から作り上げていくのが今回の工作のポイントだ。ひとつながりの平面図を折り曲げて立体に組み上げていく。
コンパスと定規さえあれば、図面を引くのは案外簡単。小学生なら切り取る作業に少し時間がかかるかもしれない。所要時間の目安は約1時間。貯金箱として提出するためにコインを入れる穴を開ける必要があり、ここではカッターを使ってもよい。
＜準備するもの＞
・工作用紙(A3サイズ)
・両面テープ
・コンパス
・ハサミまたはカッター
・定規
＜作り方＞
■1.展開図を作ろう【正三角形を8個書く】
工作用紙に展開図を書いていこう。手順は多いけれど、あせらずに！1ミリメートル単位で正確に書いていかないと、ゆがんだ切頂八面体になってしまう。
それではまず、正三角形を8個書いていこう。配置は下の写真の通りだ。
最初に、工作用紙の上から10センチメートルの横線に、4つの点を打っていく。左端から2マス(2センチメートル)あけたところに1つ目の点を打ち、そこから12マス(12センチメートル)おきに3つ点を打とう。
次に、コンパスを12センチメートルの幅に広げ、先ほど打った点にコンパスの針をあて、正三角形の頂点あたりをめがけて線を引いていく。コンパスの針をあてた2つの点と、その2つの点からコンパスで引いた線が重なった点を結ぶと正三角形になる。一番下の段は、線と線が重なった点にコンパスの針をあて、同じようにして線を引いていく。こうして、写真のように次々に点を打っていこう。
打った点は最後に線でつないでいく。一番上と一番下は、工作用紙のマス目の外にはみ出てしまうが、問題ない。
■2.展開図を作ろう【8個の正三角形を正六角形にする】
正三角形を正六角形にしていくぞ。配置は写真の通りだ。
正三角形の全部の辺に、4センチメートルおきの点を打ち、それぞれをつないで正六角形を作っていこう。
すべて書き終わったのがこの状態。書き忘れた線がないか確認しておこう。
■3.展開図を作ろう【6個の正方形を書き加える】
次に、正方形を6個、書き足していく。正方形を書く場所は、この写真の通りだ。
書き始める前に、正六角形以外の余計な線を、消しゴムで消してしまおう。
定規で測りながら、4センチメートルの正方形を書き加えていく。どの正方形も、一辺は正六角形とつながっているぞ。
書き加えたらこのようになる。これで、正六角形が8個、正方形が6個の展開図が完成する。
一番上の正方形は、用紙によっては紙が足りなくなる場合もある。そんな場合は、あわてずさわがず、余白に4センチメートル四方の正方形を書いておき、あとで貼り合わせたら問題なし。
■4.コインを入れる穴を開ける
ここで、コインを入れる穴を作っておこう。穴を開ける位置は写真の通り。ここに開けなくてはならないわけではないが、この位置だとほかより少し頑丈。また、あとでつけるのりしろの邪魔になりにくいから、穴を開けるのは正方形よりも正六角形のほうがおすすめだ。
穴を開ける正六角形の両サイドの点同士をつなぎ、ガイド線を書く。
ガイド線にコインをあて、少し余裕をもたせつつだいたいの幅の位置に印をつける。この印はたて線になる。たて線の上下をそれぞれつなぎ、横長の長方形を書いておこう。
線に沿って工作用紙を切り抜き、穴を開けておく。
■5.のりしろを作ったら切り取る
組み立てるときは、テープで貼り付けてもいい。その場合はこの工程を飛ばしてOK。好みのマスキングテープで貼っていけば、フチどりしたような見た目になる。
ただし、テープで貼ると、そのあとで色を塗りたい場合は邪魔になってしまうので、のりしろを作っておくといい。切り取る前に、のりしろを書き足しておくと作業がラクだ。
のりしろを作る場所は、写真の通り。位置を間違えるとのりしろが重なってしまったり、すき間があいてしまったりするので、写真をよく見て書き込んでいこう。のりしろの幅は、5ミリメートルから1センチメートル程度あればよい。ここは雑でも大丈夫！
のりしろが書けたら、いよいよ切り取っていくぞ。隣同士がつながっている正六角形と正方形は切り離さず、のりしろを残して切っていく。
■6.線に折りあとをつけ、両面テープを貼る
切り抜いた展開図に引いてある線を、すべて山折りにしていく。ここでは折りあとをつけるのが目的だ。キレイに仕上げたい人は、鉄定規とカッターを使い、線に浅く切り込みを入れていく。切りはなさないように注意しよう。
すべての線に折りあとをつけ終えたら、のりしろに両面テープを貼る。両面テープはのりしろから正六角形・正方形にはみ出さないように、線ギリギリまで貼っておく。
■7.組み立てたら完成！
展開図を組み立てていく。両面テープのはくり紙をはがし、隣り合う辺とくっつけていこう。
のりしろがついていない正方形が1つだけあるはずだ。この正方形は最後にフタのようにして貼りつけるので、途中で貼りつけてしまわないように気をつけよう。これだけ気をつけておけば、どこから貼り始めてもいい。
＜失敗しないポイント＞
・展開図をていねいに作る。コンパスはちゃんと12センチメートルひらいているか、線は曲がっていないか、点の位置がずれていないか、正三角形の辺はそれぞれ12センチメートルか、注意しながら書き込もう。
・線に沿って切り取ろう。せっかく展開図を正確に書けていても、線の通りに切り取れないと、うまく切頂八面体にならない。
・1ミリメートルのズレも許さない覚悟で、正確に精密に展開図を書き、切り取ろう。
組み立てる前に色紙などを貼れば、色つきの貯金箱になる。表面に絵を描くのもおすすめだ。切頂八面体は、キレイに積み重ねられるのも特徴。1個だけでなく、いくつも作るとさらに楽しい。
奥にある透明の切頂八面体は、透明の下敷きを展開図に重ねて線を書き写し、のりしろを作らずに辺をボンドやUVレジンで貼り付けて作った。このように、素材を変えてもおもしろい。
なお、この貯金箱は壊さないと開けられない。満タンになるまで貯金できるから、無駄づかいを防ぐこともできる！
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