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こどもと学ぶF1:STEM視点でレースを楽しむ|科学で見るスピードとテクノロジーの世界

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更新日:2025年11月1日|カテゴリー:F1×教育/親子観戦/科学の視点

F1(フォーミュラ1)は、単なるモータースポーツではありません。
そこには科学(Science)・技術(Technology)・工学(Engineering)・数学(Mathematics)が結集した“動く実験室”のような世界があります。 この記事では、F1をSTEM教育の視点からやさしく解説し、こどもと一緒に「学びながら楽しむ」観戦のポイントを紹介します。


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🔬 STEMとは?F1とどう関係するの?

「STEM」とは、理系4分野の頭文字を取った言葉で、世界中の教育で注目されています。 F1はこのすべてが関係する代表例といっても過言ではありません。

分野F1での具体例
Science(科学)タイヤの摩擦、空気抵抗、熱エネルギーの移動
Technology(技術)ERS(回生システム)、通信・センサー技術
Engineering(工学)エンジン設計、サスペンション構造、素材開発
Mathematics(数学)燃料計算、戦略シミュレーション、タイム差分析

つまり、レースを見ながら「どうして速いの?」「なぜ曲がれるの?」と考えることが、自然にSTEMの学びにつながります。


🏎️ 科学で見る「速さの秘密」

F1カーが時速300kmを超えるスピードで走れる理由の一つは、空気を味方につけているから。 空気抵抗を減らしつつ、下に押しつける力(ダウンフォース)を作り出すことで、コーナーでも安定して走れます。

F1 ダウンフォースの仕組み 図解

▲ 翼の形を逆さにして「地面に押し付ける」力を生む。

家にある紙や定規を使って、簡単な風の実験をしてみると理解が深まります。 紙を下に向けて持ち、口で空気を吹くと上に浮かびませんか? これがまさに揚力・ダウンフォースの原理です。


🧮 数学で理解する「戦略」と「タイム差」

F1は一見ドライバーの勝負に見えますが、裏では数学的な戦略戦が展開されています。 チームはラップタイム・タイヤ劣化・燃費を秒単位で分析し、「どの周でピットに入るか」を決めています。

親子で観戦するときは、「何周目でタイヤ交換すると思う?」と話しながら予想してみましょう。 タイムグラフや順位変動を見て、「平均ラップ」「ピット後の差」を数字で考えると、算数が“実感”に変わります。


⚙️ 工学で見る「作りの工夫」

F1カーは、1台あたり10万点以上の部品から作られています。 その中で特に重要なのが素材と形状。 たとえば、ボディには「カーボンファイバー」という軽くて強い素材が使われています。

F1 カーボンファイバー素材の構造

▲ カーボンファイバーは軽量かつ強靭。衝撃吸収にも優れる。

こどもと一緒に、「家の中で軽くて丈夫なもの」を探して比較してみましょう。 プラスチック、アルミ、木材…どんな違いがあるかを考えると、素材工学の入り口に触れられます。


🔋 技術で見る「ハイブリッドの頭脳」

今のF1カーはハイブリッドシステムを搭載しています。 これはブレーキで発生したエネルギーを回収し、加速時に再利用する仕組みです(ERS:Energy Recovery System)。

たとえば、自転車のペダルを急に止めたときの“惰性”も同じ原理。 無駄なエネルギーを再び活かす発想は、環境にも優しい技術です。

💡 身近な例: 電気自動車やハイブリッド車でも同じ「回生ブレーキ」を使っています。


🧱 レゴや模型で学ぶF1の仕組み

こどもとF1を楽しむには、作って理解する体験が最適です。 レゴTechnicシリーズなどのF1モデルは、ステアリングやサスペンションの動きをリアルに再現しています。

LEGOで学ぶF1の仕組み STEM学習のイメージ

▲ 作りながら構造を理解できる「体験学習型F1」。

「どのパーツが動いてる?」「タイヤが回る仕組みは?」と一緒に話すことで、自然と構造理解が深まります。 また、自分で色を変えたり改造したりすることで、創造力や論理的思考も育ちます。


🎯 F1観戦を“学び”に変える3つのコツ

  1. レース前にテーマを決める:「今日はタイヤに注目しよう」など、観察ポイントを絞る。
  2. 数字に注目する:ラップタイム・気温・ピット回数などを一緒にメモ。
  3. 終わったあとに話す:「どうして速かった?」「どこで抜いた?」と振り返る。

この3つを意識するだけで、レースが「勉強時間」に変わります。 算数・理科・工作・英語…すべてがF1に詰まっています。


👨‍👩‍👧 親子で始めるF1の楽しみ方

  • F1TV ProやDAZNでレースを見ながら実況を聞く。
  • ミニカーやレゴで再現してみる。
  • 自由研究テーマとして「空気抵抗」「摩擦」「回生エネルギー」を実験。
  • 現地観戦なら「ピットの動き」「音」「タイヤ交換」を観察。

💬 豆知識: 実はF1チームにも「教育プログラム」や「学生チャレンジ」が存在します。
世界中でSTEM教育との連携が進んでいるのです。


📘 まとめ|F1は最高のSTEM教材

  • F1は「科学・技術・工学・数学」の総合学習フィールド。
  • 観戦中の“なぜ?”が、こどもの好奇心を伸ばす。
  • 作る・見る・考えるを組み合わせれば、遊びが学びに変わる。
  • 親子で同じテーマを追うと、F1が「共通言語」になる。

“レースを見る”だけでなく、“レースを理解する”楽しみ方を。
次に観るF1は、きっと物理や数学の授業が頭をよぎるはずです。 そして、それが学びの一番楽しい瞬間です。


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