【支援ツール工作】3Dプリンタで作る!集中力と観察力を育む知育パズル

【支援ツール工作】

こんにちは。作ってツナガル工房です!

今回のテーマは、支援現場から生まれた「自作の知育パズル」です。

ある施設の職員さんから、こんな相談をいただきました。

職員さん
職員さん

「発達に特性のある子に合う教材がなかなか見つからない…」
「市販の教材は高くて、試しにくい…」
「集中が続くような、手作りの教材があればいいのに」

そんな声をきっかけに開発がスタート!

工房
工房

「3Dプリンターで、オリジナルの知育パズルを作りましょう!」
「気に入る形ができるまで、何度でも改良します!」

こうして生まれたパズルは
色と形を組み合わせた教材
遊びながら集中力と観察力を育てられます

試してみると、子どもたちは笑顔で何度も挑戦し、「もっとやりたい!」と夢中に✨

この記事では、支援現場の悩みを解決するために生まれた**「知育パズルの作り方・工夫・効果」**を、写真つきでわかりやすく紹介します。

この記事を読むことで
「自分でも教材を作れる!」という自信
子どもや利用者さんの成長を支援するヒント
がきっと見つかります。


1.3Dプリンターで作る!手作りの知育パズル

職員さんと一緒に、現場で求められる教材を考えました。

職員さん
職員さん

✅指先を使って集中できる教材がいい
✅目で見てわかりやすい教材にしたい
✅指で触って感覚的に遊べる教材にしたい

この声をもとに、パズルの特徴を次のようにまとめました。

✅はっきりとした色を選び「見てわかる」デザインに
✅すべてのピースの形を変え「触ってわかる」工夫をプラス
✅素材には、やわらかく安全なTPUフィラメントを採用

3Dプリンターならではの「自由なデザイン」「安全性」の両立を実現しました!


2.準備するもの:知育パズル製作に必要なもの

今回使用した機材と材料は、以下の通りです。

使用した機材・ソフト

  • 3Dプリンター(Ender-3 V3 KE)
  • 設計用CADソフ(FreeCAD、Fusion360など、無料ソフトがおすすめ)
  • スライサーソフト(Creality Print)
  • ニッパー(バリや糸引き部分の処理に使用)

使用した材料

  • TPUフィラメント(赤色、青色、黄色)
工房
工房

TPU素材を選んだ理由は「安全性」と「やわらかさ」
子どもが誤って踏んでも壊れにくく、角も丸く仕上げられるので安心して遊べます

次は、実際の設計と製作の工夫について紹介します。


3.初心者でもできる!知育パズルの作り方

パズル設計とデザイン

特徴内容
形の種類丸・三角・四角・星・花形など全9種類
色のバリエーション赤&青赤&黄青&黄の3パターン
両面構造表と裏で異なる色を採用
組み合わせパターン9種 × 3色 × 2面 = 54通り
ピースの大きさ2~3cm の大きさに設定

スライサー設定のコツ

  • 材料:TPU(柔らかい素材)
  • ノズル径:0.4mm
  • レイヤー高さ:0.2mm
  • 初期レイヤー高さ:0.25mm
    ※少し増やすと下面がきれいになる
  • 充填率:15%
    ※低いように思いますが、強度は十分です
  • 印刷速度:50mm/s程度
    ※TPUは少し遅くすることでプリントが安定
    ※奇麗にプリントしたい場合は、さらに速度を下げましょう
  • サポート材:なし

印刷と仕上げのポイント

  • サポート材を使わないため、プリント方向に注意(筒状に立てるイメージ)
  • 2色構造の場合、途中でフィラメントを交換
  • バリや糸引き部分をニッパーできれいに処理

はまり具合の調整

完成したパズルのはまり具合を確認します。
✅ゆるい ⇨ ピースを大きくする(例:101%)
✅きつい ⇨ ピース小さくする(例:99%)
スライサーソフトでサイズを微調整し、ぴったりはまれば完成!


4.使ってわかった効果:観察力・集中力・手先の成長

実際に完成したパズルがこちらです👇

💡 安全への配慮
このパズルはピースが小さいため、誤飲防止の観点から**対象年齢は6歳以上(小学生〜)**を推奨しています。

実際に福祉施設で試したところ、こんな反応がありました。

「どこに入るのかな?」とじっくり考える姿
「ハマった!」と笑顔になる瞬間
同じ色を揃えて「できた!」と達成感を味わう
自分なりに形を並べ替えて創造的な遊びに発展

形・色・向きという3つの要素を使うことで、次の力を自然に育てられます。

育つ力内容
🔍 観察力形や色の違いに気づく力
🎯 集中力試行錯誤を繰り返して考える力
✋ 手指の器用さ差し込みや裏返し動作で指先を鍛える力
💡 想像力自由に組み合わせて“正解のない遊び”へ発展させる力

5.まとめ:家庭・福祉施設で活用!知育パズルの応用

この知育パズルは、少し工夫を加えることで家庭でも施設でも幅広く活用できます。

応用アイデア内容
🎚️ 難易度調整枠の大きさを変えてチャレンジレベルを上げる
🧠 学習要素の追加形の名前や色の英単語を学べるカードを添える
🧩 一緒にDIY本人に色や形を選ばせて、一緒に設計・制作する
工房
工房

「教材」だけでなく「親子のコミュニケーションツール」としても活用できます!

今回の体験から感じたのは、利用者さん・子どもに合った教材は作れる」 ということ。

3Dプリンターを活用すれば、
✅コストを抑えつつ
✅個人に合わせた教材を
✅一緒に楽しく作れる
という大きなメリットがあります。

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