TED日本語 - アービン・グペラ: ガラクタから学習教材のおもちゃを作る


TED Talks(英語 日本語字幕付き動画)

TED日本語 - アービン・グペラ: ガラクタから学習教材のおもちゃを作る

TED Talks

Turning trash into toys for learning
Arvind Gupta


INKコンファレンスにてアービン・グペラが語るのは、本当に楽しくて優れたデザインのおもちゃを、ガラクタから作ろうという単純ですが驚かされるプロジェクトです。 子供たちは自分で作ることができて、しかも理科やデザインの基礎が身につくのです。


My name is Arvind Gupta, and I'm a toymaker. I've been making toys for the last 30 years. The early '70s, I was in college. It was a very revolutionary time. It was a political ferment, so to say -- students out in the streets of Paris, revolting against authority. America was jolted by the anti-Vietnam movement, the Civil Rights movement. In India, we had the Naxalite movement, the [ unclear ] movement. But you know, when there is a political churning of society, it unleashes a lot of energy. The National Movement of India was testimony to that. Lots of people resigned from well-paid jobs and jumped into the National Movement. Now in the early '70s,one of the great programs in India was to revitalize primary science in village schools.

There was a person, Anil Sadgopal, did a Ph.D. from Caltech and returned back as a molecular biologist in India's cutting-edge research institute, the TIFR. At 31, he was not able to relate the kind of [ unclear ] research, which he was doing with the lives of the ordinary people. So he designed and went and started a village science program. Many people were inspired by this. The slogan of the early '70s was "Go to the people. Live with them; love them. Start from what they know. Build on what they have." This was kind of the defining slogan.

Well I took one year. I joined Telco, made TATA trucks, pretty close to Pune. I worked there for two years, and I realized that I was not born to make trucks. Often one doesn't know what one wants to do, but it's good enough to know what you don't want to do. So I took one year off, and I went to this village science program. And it was a turning point. It was a very small village -- a weekly bazaar where people, just once in a week, they put in all the vats. So I said, "I'm going to spend a year over here." So I just bought one specimen of everything which was sold on the roadside. And one thing which I found was this black rubber.

This is called a cycle valve tube. When you pump in air in a bicycle, you use a bit of this. And some of these models -- so you take a bit of this cycle valve tube, you can put two matchsticks inside this, and you make a flexible joint. It's a joint of tubes. You start by teaching angles -- an acute angle, a right angle, an obtuse angle, a straight angle. It's like its own little coupling. If you have three of them, and you loop them together, well you make a triangle. With four, you make a square, you make a pentagon, you make a hexagon, you make all these kind of polygons. And they have some wonderful properties. If you look at the hexagon, for instance, it's like an amoeba, which is constantly changing its own profile. You can just pull this out, this becomes a rectangle. You give it a push, this becomes a parallelogram. But this is very shaky. Look at the pentagon, for instance, pull this out -- it becomes a boat shape trapezium. Push it and it becomes house shaped. This becomes an isosceles triangle -- again, very shaky. This square might look very square and prim. Give it a little push -- this becomes a rhombus. It becomes kite-shaped. But give a child a triangle, he can't do a thing to it.

Why use triangles? Because triangles are the only rigid structures. We can't make a bridge with squares because the train would come, it would start doing a jig. Ordinary people know about this because if you go to a village in India, they might not have gone to engineering college, but no one makes a roof placed like this. Because if they put tiles on top, it's just going to crash. They always make a triangular roof. Now this is people science.

And if you were to just poke a hole over here and put a third matchstick, you'll get a T joint. And if I were to poke all the three legs of this in the three vertices of this triangle, I would make a tetrahedron. So you make all these 3D shapes. You make a tetrahedron like this. And once you make these, you make a little house. Put this on top. You can make a joint of four. You can make a joint of six. You just need a ton. Now this was -- you make a joint of six, you make an icosahedron. You can play around with it. This makes an igloo. Now this is in 1978. I was a 24-year-old young engineer. And I thought this was so much better than making trucks. (Applause) If you, as a matter of fact, put four marbles inside, you simulate the molecular structure of methane, CH4. Four atoms of hydrogen, the four points of the tetrahedron, which means the little carbon atom.

Well since then, I just thought that I've been really privileged to go to over 2,000 schools in my country -- village schools, government schools, municipal schools, Ivy League schools -- I've been invited by most of them. And every time I go to a school, I see a gleam in the eyes of the children. I see hope. I see happiness in their faces. Children want to make things. Children want to do things.

Now this, we make lots and lots of pumps. Now this is a little pump with which you could inflate a balloon. It's a real pump. You could actually pop the balloon. And we have a slogan that the best thing a child can do with a toy is to break it. So all you do is -- it's a very kind of provocative statement -- this old bicycle tube and this old plastic [ unclear ] This filling cap will go very snugly into an old bicycle tube. And this is how you make a valve. You put a little sticky tape. This is one-way traffic. Well we make lots and lots of pumps. And this is the other one -- that you just take a straw, and you just put a stick inside and you make two half-cuts. Now this is what you do, is you bend both these legs into a triangle, and you just wrap some tape around. And this is the pump. And now, if you have this pump, it's like a great, great sprinkler. It's like a centrifuge. If you spin something, it tends to fly out.


Well in terms of -- if you were in Andhra Pradesh, you would make this with the palmyra leaf. Many of our folk toys have great science principles. If you spin-top something, it tends to fly out. If I do it with both hands, you can see this fun Mr. Flying Man. Right. This is a toy which is made from paper. It's amazing. There are four pictures. You see insects, you see frogs, snakes, eagles, butterflies, frogs, snakes, eagles. Here's a paper which you could [ unclear ] -- designed by a mathematician at Harvard in 1928, Arthur Stone, documented by Martin Gardner in many of his many books. But this is great fun for children. They all study about the food chain. The insects are eaten by the frogs; the frogs are eaten by the snakes; the snakes are eaten by the eagles. And this can be, if you had a whole photocopy paper -- A4 size paper -- you could be in a municipal school, you could be in a government school -- a paper, a scale and a pencil -- no glue, no scissors. In three minutes, you just fold this up. And what you could use it for is just limited by your imagination. If you take a smaller paper, you make a smaller flexagon. With a bigger one, you make a bigger one.

Now this is a pencil with a few slots over here. And you put a little fan here. And this is a hundred-year-old toy. There have been six major research papers on this. There's some grooves over here, you can see. And if I take a reed -- if I rub this, something very amazing happens. Six major research papers on this. As a matter of fact, Feynman, as a child, was very fascinated by this. He wrote a paper on this. And you don't need the three billion-dollar Hadron Collider for doing this. (Laughter) (Applause) This is there for every child, and every child can enjoy this. If you want to put a colored disk, well all these seven colors coalesce. And this is what Newton talked about 400 years back, that white light's made of seven colors, just by spinning this around.

This is a straw. What we've done, we've just sealed both the ends with tape, nipped the right corner and the bottom left corner, so there's holes in the opposite corners, there's a little hole over here. This is a kind of a blowing straw. I just put this inside this. There's a hole here, and I shut this. And this costs very little money to make -- great fun for children to do.

What we do is make a very simple electric motor. Now this is the simplest motor on Earth. The most expensive thing is the battery inside this. If you have a battery, it costs five cents to make it. This is an old bicycle tube, which gives you a broad rubber band,two safety pins. This is a permanent magnet. Whenever current flows through the coil, this becomes an electromagnet. It's the interaction of both these magnets which makes this motor spin. We made 30,000.

Teachers who have been teaching science for donkey years, they just muck up the definition and they spit it out. When teachers make it, children make it. You can see a gleam in their eye. They get a thrill of what science is all about. And this science is not a rich man's game. In a democratic country, science must reach to our most oppressed, to the most marginalized children. This program started with 16 schools and spread to 1,500 government schools. Over 100,000 children learn science this way. And we're just trying to see possibilities.

Look, this is the tetrapak -- awful materials from the point of view of the environment. There are six layers -- three layers of plastic, aluminum -- which are are sealed together. They are fused together, so you can't separate them. Now you can just make a little network like this and fold them and stick them together and make an icosahedron. So something which is trash, which is choking all the seabirds, you could just recycle this into a very, very joyous -- all the platonic solids can be made with things like this.

This is a little straw, and what you do is you just nip two corners here, and this becomes like a baby crocodile's mouth. You put this in your mouth, and you blow. (Honk) It's children's delight, a teacher's envy, as they say. You're not able to see how the sound is produced, because the thing which is vibrating goes inside my mouth. I'm going to keep this outside, to blow out. I'm going to suck in air. (Honk) So no one actually needs to muck up the production of sound with wire vibrations. The other is that you keep blowing at it, keep making the sound, and you keep cutting it. And something very, very nice happens. (Honk) (Applause) And when you get a very small one -- (Honk) This is what the kids teach you. You can also do this.

Well before I go any further, this is something worth sharing. This is a touching slate meant for blind children. This is strips of Velcro, this is my drawing slate, and this is my drawing pen, which is basically a film box. It's basically like a fisherman's line, a fishing line. And this is wool over here. If I crank the handle, all the wool goes inside. And what a blind child can do is to just draw this. Wool sticks on Velcro. There are 12 million blind children in our country -- (Applause) who live in a world of darkness. And this has come as a great boon to them. There's a factory out there making our children blind, not able to provide them with food, not able to provide them with vitamin A. But this has come as a great boon for them. There are no patents. Anyone can make it.

This is very, very simple. You can see, this is the generator. It's a crank generator. These are two magnets. This is a large pulley made by sandwiching rubber between two old CDs. Small pulley and two strong magnets. And this fiber turns a wire attached to an LED. If I spin this pulley, the small one's going to spin much faster. There will be a spinning magnetic field. Lines, of course, would be cut, the force will be generated. And you can see, this LED is going to glow. So this is a small crank generator.

Well, this is, again, it's just a ring, a steel ring with steel nuts. And what you can do is just, if you give it a twirl, well they just keep going on. And imagine a bunch of kids standing in a circle and just waiting for the steel ring to be passed on. And they'd be absolutely joyous playing with this.

Well in the end, what we can also do: we use a lot of old newspapers to make caps. This is worthy of Sachin Tendulkar. It's a great cricket cap. (Laughter) (Applause) When first you see Nehru and Gandhi, this is the Nehru cap -- just half a newspaper. We make lots of toys with newspapers, and this is one of them. And this is -- you can see -- this is a flapping bird. All of our old newspapers, we cut them into little squares. And if you have one of these birds -- children in Japan have been making this bird for many, many years. And you can see, this is a little fantail bird.

Well in the end, I'll just end with a story. This is called "The Captain's Hat Story." The captain was a captain of a sea-going ship. It goes very slowly. And there were lots of passengers on the ship, and they were getting bored, so the captain invited them on the deck. "Wear all your colorful clothes and sing and dance, and I'll provide you with good food and drinks." And the captain would wear a cap everyday and join in the regalia. The first day, it was a huge umbrella cap, like a captain's cap. That night, when the passengers would be sleeping, he would give it one more fold, and the second day, he would be wearing a fireman's cap -- with a little shoot just like a designer cap, because it protects the spinal cord. And the second night, he would take the same cap and give it another fold. And the third day, it would be a Shikari cap -- just like an adventurer's cap. And the third night, he would give it two more folds -- and this is a very, very famous cap. If you've seen any of our Bollywood films, this is what the policeman wears, it's called a zapalu cap. It's been catapulted to international glory.

And we must not forget that he was the captain of the ship. So that's a ship. And now the end: everyone was enjoying the journey very much. They were singing and dancing. Suddenly there was a storm and huge waves. And all the ship can do is to dance and pitch along with the waves. A huge wave comes and slaps the front and knocks it down. And another one comes and slaps the aft and knocks it down. And there's a third one over here. This swallows the bridge and knocks it down. And the ship sinks, and the captain has lost everything, but for a life jacket.

Thank you so much.


私はアービン・グペラ おもちゃ作りをしています ここ30年おもちゃを作ってきました 70年当初 私は大学生でした 当時はとても革命的な時期でした いわば政治的動乱の時代でした パリの路上で学生が 反政府集会をしていました アメリカは激動の時代でした 反ベトナム戦争や市民権運動が盛んでした インドではナクサライト運動という 農地解放闘争が起こっていました しかし社会的動乱の時代には 膨大なエネルギーが放出されるものです このインドの国家運動が その生きた証拠でした 多くの人が給料の良い仕事を辞め この運動に参加しました さて70年代初めのインドでは 素晴らしい取り組みによって 村の学校では理科の授業が 復活しようとしていました

カルテックで博士を取ったアニル・サドゴパルは 分子生物学者としてインドに戻り TIFR という最先端の研究所にいました 31歳にして彼は 進めていた科学的な研究を 普通の人々の暮らしと関連付けることができず そこで村の科学プログラムを始めたのです 多くの人が動かされました 70年代当初のスローガンは 「人々のところに向かい 愛して 共に暮らそう 人々の知るところから始め あるものを活かそう」でした これは特徴的なスローガンでした

私も1年間参加しました プネー近郊でタタのトラックを製造する テルコ社に入社して 2 年働いて トラックの製造には向いていないと気づきました 人はやりたいことは大概気づきませんが やりたくないことはわかるようです 一年職場を離れ 村でこのプログラムに参加しました ここが分岐点でした 村はとても小さく 市場も週に一度で このときに全部の品物を並べるのです 「ここで一年過ごします」と言いました 道で売ってるものは全て 一つずつサンプルとして購入しました 一つ気になったのが この黒いゴムでした

自転車のバルブ用チューブです 自転車に空気を入れる箇所に使用されます さて ここにいくつかのモデルがあります 短かいものにマッチを二本入れると 柔軟な関節部をつくることが出来ます チューブの関節です 角度を教えることが出来ます 鋭角 直角 鈍角 平角 連結装置の完成です これを三つ組み合わせると 三角形が出来ます 四つ以上あれば四角形 五角形 六角形といった 多角形が色々作れます これにはすごい特徴があるんです 例えばこの六角形は アメーバのように絶えず輪郭を変えます ここを引っ張れば長方形になります 押せば平行四辺形になります でもこれでは不安定です この五角形はどうでしょう ここを引くと ボート型の台形になります ここを押すと一戸建てに 二等辺三角形になります こちらも不安定ですね これはきれいな四角に見えますかね 少し押すとひし形になります 凧の形です 子供はこの三角形を色々に 変形させることが出来ません

なぜ三角形を使うのでしょう? これは唯一の剛構造だからです 電車が生じる振動に 耐えうる橋は四角形では作れません こんなことは誰もが分かっています インドの農村部では 工学部に通ったことがなくたって このような屋根は誰も作りません てっぺんにタイルを載せると崩れるからです 屋根は三角形でなくてはダメです これこそ暮らしの科学なんです

ではここに穴を開けて マッチを挿し込めば T字継手の完成です 継手の三本の足を こちらの三角の頂点に挿し込めば 四面体になります 三次元の造形が可能です 四面体はこんな感じです これらが出来ると 小さな家を作れます これを上にのせれば完成 四本や六本の継手も作れます ただ数だけは相当必要です ほら 六本の継手を使って こんな二十面体が出来ます 少しいじれば イグルーの形にもなります ここからは1978年の話です 私は24歳の若いエンジニアでしたが こういうのはトラック作りよりもずっといいなぁと考えました (拍手) 実際 ビー玉を四つ入れれば CH4 メタンの分子構造を再現できます 水素が4つ 四面体の4つの頂点 この間に炭素原子があるのです

それ以来インド国内の 村の学校や国立や私立の学校 名門校など 2000 校以上の 学校を回れたことをとても 光栄に思っていました ほとんどから招待を頂きました 学校に行けば 必ず 子供たちの光輝く目に出会います 顔から希望と幸福がにじみ出ています 子供はモノづくり 何かすることが大好きです

さて ポンプをたくさん作りましょう これは風船を膨らます― 小さなポンプです 本物です 実際に風船を膨らますことができます スローガンを一つ掲げます 「子供の仕事はおもちゃを壊すこと」です 少し挑発的な言い方でしょうか この使用済み自転車チューブと そこに入るものを探します フィルムケースがちょうどチューブにはまります こうしてバルブが出来ました これにテープを少し貼れば 逆流防止弁になります ポンプをたくさんつくりますよ これは別のものですが ストローに棒を差し込んで 両側に切れ目を入れます そうしたら両側の 足を折り込み三角形をつくり テープを少し巻きつけます これでポンプの完成です さてこのポンプは 素敵なスプリンクラーです 遠心分離機みたいですね 何かを回すと飛び散ろうとするわけです


アンドラ・プラデッシュ州に住んでいたら これはヤシの葉で作ったでしょう 多くのおもちゃには 科学の法則が利用されています 回転は外側に力を生じます 両手で回せば 陽気な 飛行太郎 になります ほらね このおもちゃは紙でできています 面白いですよ 四枚の画像が見えます 虫が見えますね 今度はカエル ヘビ ワシ チョウチョウ カエル ヘビ ワシ この反転おもちゃは マーティン・ガードナーの本には繰り返し登場します 1928年にハーバードの数学者 アーサー・ストーンが考案しました これは子供が喜びます これで食物連鎖を学ぶのです 虫を食べたカエルがヘビに食べられ タカがそのヘビを食べるのです A4サイズの紙で これを応用すれば 地域の学校でも国立学校でも 紙と鉛筆と物差しがあれば ノリやハサミは不要で 三分で組み立てることができます 思いつく限り何にでも使えます 小さな紙なら小さいフレキサゴンが出来ます 大きい紙なら大きく作れます

さて この鉛筆には溝が掘られており 小さなファンが付いています 百年以上親しまれているおもちゃです これに関する大きな研究が六つもある程です ここに見えるギザギザを このリードでこすると とても面白いことが起こります 研究が六つもされてきました 幼少時 ファインマンはこれに魅了されました 彼は研究報告書をまとめました 30億ドルの大型ハドロン衝突型加速器も 必要ありません プログラムでは全ての児童に これを提供し 遊んでもらっています 色付きの円盤を取り付け回転させると 七色は全てが融合します これは400年前 ニュートンが話していた 七色で構成される白い光なんです ただ回してるだけですけど

ストローがあります 両端をテープでとめて 上は右端を 下は左端をカットしています つまり対極には穴が開いている状態です これはある種の 吹きストロー です これを差し込んでと ここにある穴を塞ぎますね 製作費はほぼゼロですが 子供は大いに楽しむことが出来ます

ここにとてもシンプルな 電気モーターがあります 世界でいちばん単純なモーターです 最も値が張るのは中の電池です バッテリーつきだと5セントかかってしまいます これは自転車用チューブを ゴムのバンドとし 安全ピンも使います これは永久磁石で 電流が コイルに流れると電磁石になります 二つの磁石の相互作用で モーターが回転します これを三万個作りました

経験のある科学の教師は 教科書なんかいいからと飛びつきました 先生が作れば 子供も作りますよ 目の輝きを見てください 科学のわくわくを 感じているのです これは金持ちの道楽とは違います 民主主義国家では 科学は 社会的制約を受けている農村部の― 子供に届く必要があります 16の学校で始まったこのプログラムは 1500の国立学校に広まりました 10万以上の子供がこうして科学を学びました 更に私たちは可能性を探しています

これはテトラパックです 環境の面から考えると酷い素材です 3層のプラスチックとアルミ 6層が貼り合わされていて 分解は出来ません こんなふうに繋がったパックを 折り畳んでくっつけると 二十面体が出来ます 海鳥の窒息の原因にもなる ゴミだったものをリサイクルして こんな面白くて科学的なプラトン多面体を 作ることができるのです

小さなストローがあります 両端をつまんでみます この部分です 子ワニの口みたいになります 口にくわえて吹いてみます (ブー) 子供は楽しみ 教師は嫉妬する そうです なぜ音が出るか分からないでしょう 振動は口の中で起こってますからね それを外に出して吹いて 吸い込みます (ピー) 弦を振動させて音の勉強をするのに 大騒ぎしなくてもいいのです それでは ずーっとこれを吹いて 音を出しながら これを切っていきましょう すると面白いことが起こります (ド レ ミ ファ ソ ラ シ ド) (拍手) とても小さいものでは (ブー) 最後のは子供に教わりました 皆さんにもできますよ

話を進める前に これを紹介したいと思います これは盲目児童用のお絵かき先生です このベルクロのマジックテープがキャンバスになります こちらがお絵かき用のペンです これはフィルムの箱です これは基本的には釣りのリールと 一緒だと思ってください ここにウールをあしらっています 取っ手を回せば ウールが巻き取られます 目が見えなくてもこれで絵を描くことが出来るのです マジックテープにウールがくっつくからです 盲目の児童が国内には1200万人います (拍手) 闇の世界に生きる彼らにとって 素晴らしい恩恵となっています ある工場の事故で子供たちが失明し 彼らには食糧もビタミンAも 提供されませんでした そんな被害者の助けになりました 特許はないので皆さんも作ってください

とても簡単なことです これは発電機ですね 手回し式のものです 二つ磁石がついています 二枚のCDにゴムを挟み作ったプーリです 小型プーリに強力な磁石 そしてこの繊維がLEDに装着されたプーリを回します こちらを回すと 小さな方が高速回転をし 回転磁場が生じます 磁場線が断ち切られ 無論 動力が生じます そしてご覧のとおりLEDが光ります 手回し発電機なんです

これはですね ナットが付いた鉄の輪っかです これで何をするかというと これを弾いてみると 回転します たくさんの子どもが輪になり この輪っかが回ってくるのを 待っているところを想像して下さい 子供にはこの上ない遊び道具になります

最後にですが 使用済みの新聞紙を利用して 帽子を作れます サチン・テンドルカールのみたいですね クリケット用の素敵な帽子です ネルーやガンディーを見かけると こんなネルー帽をかぶっています 私たちは新聞紙でこんなおもちゃを たくさん作っています これはご覧の通り 羽ばたく鳥です 新聞紙を小さな四角に切るのです この鳥は日本の子供たちに 長年愛されてきたものです 見てください 小さなキビタキです

さて最後に話を一つしましょう 「キャプテンの帽子物語」です キャプテンの船は海を進んで行きます ゆっくりゆっくり航海しています たくさんいたお客さんが退屈してしまったので キャプテンはお客をデッキに誘いました きれいな服で歌って踊りましょう おいしいご飯と飲み物を用意します キャプテンは帽子をかぶって パーティーに毎日参加しました 初日 大きめの帽子をかぶりました キャプテンハットみたいなやつね その夜 乗客の眠っている間に 帽子を折り畳みました 二日目は消防士の安全帽です 洒落たつばが後ろについてます 頭と首を守るのです 二日目の夜 同じ帽子を手に取り 更に折り込みました そうして三日目 サファリキャップをかぶりました 探検家がかぶるようなやつですね 三日目の晩 更に折り込みを二つ入れました ボリウッド映画を見た方はご存知でしょう とても有名な帽子になりました おまわりさんがかぶっている サバル帽という帽子です 国際的にも脚光を浴びたものです

船長さんだったことを忘れてはいけません これは船ですね こんなふうにして 誰もが船旅を満喫していました 歌って踊っていました 突如 嵐と巨大な波に遭遇しました 船は波任せに揺れ動くばかりです 巨大な波が船首を直撃し 取れてしまいました 船尾も別の波に襲われ 取れてしまいました 三番目の波も襲って来て ブリッジを飲み込み さらって行きます こうして船は沈んでいきます キャプテンは全てを失いましたが 救命ジャケットだけが残りました



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