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夏休みの課題!さまざまな自由研究の実験テーマのご紹介【小学生・中学生向け】

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簡単にできる自由研究の実験。何にしようか悩んでいる中学生はこれで解決!

自由研究のテーマでお悩みの方に向けて、学年別のオススメテーマをご紹介します。

【中学1年生】かき氷のシロップは実は全部同じ味なのか?味覚実験

「かき氷のシロップは、実はどれも同じ味」という噂が最近話題になっています。果たして本当にそうなのか?目隠しをした状態でいろんな人に食べ比べてもらって、どの味か当ててもらう実験をしてみましょう!

またこれを応用して、シロップを混ぜて色を変えればほかの味のように思えるのかを実験するというのも楽しいですね!例えばイチゴ(赤)とレモン(黄色)を混ぜてオレンジのシロップをつくり、「これ何味か当ててみて!」と誰かにクイズを出してみると、おもしろい結果になりそうです。もし「オレンジ味」と答える人が多ければ、人間は見た目で味を判断しているという結果になり、食べ物の見方が変わっちゃうかもしれません!

ほかにも次のような応用が考えられます:

・レモン味の飲み物に赤い着色料を入れると、イチゴ味だと勘違いする人はいるのか?

・ファンタなどの飲み物も、目隠しをしたら全部同じ味に感じるのか?

・みんなが一番おいしいと思う色はなんなのか?

・一番食欲をそそらない、まずそうな色にすればダイエットできるのか?

これらの実験はすべてスーパーなどで普通に売っている材料でできるうえに、それ以外には目隠しだけでできるので非常に手軽なうえにすごくタメになる知識が得られるのでオススメです。

【中学2年生】飲み物に含まれる砂糖の量を調べるフライパン実験

普段飲んでいる飲み物には、実は大量の砂糖が含まれているということを知っていましたか?ただ数字で見せられてもイマイチわからない・・・というわけで、市販の飲み物をフライパンに入れて水分を蒸発させた結果、どれくらいの糖分が残るのかを調べる実験をしてみましょう!

さらにこれを応用すれば、こんなことも調べられます:

・コーヒーの無糖・微糖・普通ではどれくらい砂糖の量がちがうのか

・うちにある調味料に砂糖がどれくらい含まれているのか

・ダイエットコーラなどのダイエット飲料は砂糖が入っているのか

この実験のいいところは、コンビニへ行くだけで材料がすべて揃うということです。また自分がいつも飲んでいるものに何が含まれているかもわかるので、健康への意識も変わるでしょう。

【中学3年生】メントスコーラを応用したさまざまな実験

もはやYoutuberなどのあいだでも定番となっている「メントスコーラ」。これを応用すれば、簡単でしかも楽しい実験がいくらでもできます!

例を挙げると:

・メントス以外のお菓子でも噴き出すのか?

・どのお菓子が一番勢いよく噴き出すのか?

・メントスの量によって噴き出す勢いは変わるのか?

・コーラの量によって噴き出す勢いは変わるのか?

・容器によって噴き出す勢いは変わるのか?

・お菓子以外のものでもできるのか?

・そもそもなぜ噴き出すのか?

などなど、Youtuberの実験などを参考にしながら、自分なりのアイディアを出してみてください。

実験に必要な道具はコーラを数本とメントス(またはそれ以外のお菓子など)、あとは計測用に定規や動画機能付きのカメラがあればすぐにできるというのも魅力。ただ、この実験をやる際はくれぐれも周りの迷惑にならないように注意し、屋外でやることをオススメします。

中学生が一日で終わらせることができる自由研究の実験をご紹介


【中学1年生】さまざまな条件で砂時計の時間をストップウォッチで測る

砂時計は時間を測るものなので、それをわざわざストップウォッチで測るというのは無駄なように思えますが、砂時計は置かれた角度や状況などによって時間にズレが生じます。そこで、おうちのいろんなところで砂時計をひっくり返してみて、どれだけの誤差が生まれるのかを調べるという実験ができます。

用意するものは砂時計とストップウォッチのみ!まずはできるかぎり平らなところで時間を測り、あとはソファーなどの不安定なところに置いてみたり、水の中に浮かべてみたりして時間を計測するだけです。またあえて地面やテーブルなど、一見平坦に思われるところに置いてみて、誤差が生まれるようだったら地面が少し傾いている可能性あり!意外な発見があるかもしれません!

【中学2年生】脈拍の変化を測る

健康診断などで脈拍を測ったことがある人もいるかもしれませんが、この脈拍をさまざまな条件で測り、その変化を記すという実験はストップウォッチひとつでできて手軽なうえに、運動部であれば運動能力を調べることもできるのでオススメです。

やり方は簡単。手首に指を当てて、1分間で何回脈が打ったかを記録していき、それを条件を変えてやっていくだけです。例えば起きてすぐに測ってみたり、100メートルダッシュしたあとに測ってみたり、また自分以外の人の脈拍も測ったりして、どのような変化があるかを比べていきます。

一般的にスポーツ選手は一般人より脈拍が低いと言われており、脈拍が低いほど一回に多くの酸素を取り込むことができるという指標でもあるので、脈拍が低い人はスタミナが豊富な選手ともいえるでしょう。

【中学3年生】身近な調味料で10円玉をピカピカにする実験

誰にでも簡単に、しかも作業時間はなんと10分程度で終わる超時短な自由研究が、10円玉の酸化還元反応の実験です。

用意するモノは10円玉数枚と、さまざまな調味料のみ!あとは小さな容器(使い捨ての紙コップなどでいい)があれば実験は90%終わったようなものです。10円玉を1枚ずつ紙コップに入れ、そのなかにそれぞれ違う調味料を入れてみて、どの10円玉が一番ピカピカになるかを見比べるだけ!

調味料はなんでもいいのですが、お酢、醤油、みりん、砂糖水、塩水あたりを揃えておき、あとはそれ以外で気になるものがあれば使ってみる程度で大丈夫です。あとはこれを10分程度放置し、水ですべて洗い流してどれくらいピカピカになったかを調べるだけ。

もしここからさらに実験を膨らませたいのであれば、調味料以外のものでもトライしてみましょう。例えば洗剤やシャンプーなども挑戦してみて結果を比べるといいかもしれません。さらに、放置する時間を工夫してみて、長く置いておけばそれだけピカピカになるのかなどを調べるのもいい実験になりますね!どんなにいろんなもので試しても2時間もあればかなり内容の濃い結果がでるでしょう。

自由研究の実験にはどんなものがあるの?小学生でも楽しめるテーマをご紹介!

ここまで誰にでも簡単にできるものや、一日でできる実験をご紹介しましたが、それ以外にも想像力を膨らませれば実験はいくらでもできます。

氷についての実験

氷を用いた実験は、手軽なうえにさまざまな実験に応用が利くことから、昔から人気が高いテーマです。固体と液体のちがいを調べるのにつかえるのはもちろんのこと、温度の変化を視覚的に見せたいときに「氷がどれくらい溶けたか」というのはすごくわかりやすい指標になります。

また水を凍らせるだけでなく、さまざまなものを氷にすることでそれぞれの物質の特徴を調べる実験にもつかえるので、自分で実験のアイディアを考えたいのであればまず氷からヒントを得るといいでしょう。

ドライアイスについての実験

ドライアイスはその冷却能力の高さから、温度を扱う実験でよく用いられますが、実はその最大の魅力は「空気が見える」ということです。これにより、台風がどのように起きるのかを調べる実験や、扇風機の風がどのように流れていくのかをわかりやすく解説するときにかなり便利なアイテムです。

ただ、取り扱いには注意が必要なので、必ずおうちのかたか先生がいるところで扱うようにしましょう。

食べ物を使った実験

食べ物をつかった実験の魅力は、なんと言ってもその身近さです。誰でも毎日食べ物は口にするわけですから、それに関する素朴な疑問は先生のみならず、誰でも知りたいでしょう。

また、すぐに手に入るというのも人気の理由。さらに食べ物は種類が豊富なので、実験において重要な比較対象が多いというメリットもあります。「食べ物を電池代わりに使ってみる」という定番の実験がありますが、それをこれまで誰も試したことのないような食材でやってみるというのもおもしろいですね。

水についての実験

みなさんが当たり前のように使ったり飲んだりしている水ですが、実は科学的にいえば超レアな存在なんです!例えば氷は水に浮きますが、地球上にあるほとんどの物質は固体にすると沈みます。また、水の特徴としてよく挙げられる表面張力も、誰にでもすぐに手に入るもので水以上に強い物質はありません。

さらに、水は砂糖や塩などほかの物質を溶かすのにも便利な物質なので、ほぼすべての実験で水は使えます。

植物についての実験

植物についての実験は、環境が整備しやすいという点が非常に魅力的です。実験でなにかを調べるには、検証したい要素以外はすべて同じ条件下でおこなうことが理想です。その点、植物は動くこともなく、また室内の安全な場所で管理することができるので、例えば「与える水の量で植物の成長がどれくらい違うのか」や「土の種類は植物にとってどれくらい大事なのか」といった実験も正確にできます。

また、植物は生き物なので、細胞の仕組みなどを調べるのにも便利で手軽というメリットがあります。

静電気についての実験

静電気は目に見えないにも関わらず、発泡スチロールなどのものを動かしたりすることができるので、不思議なマジックのような実験をしたい人にはオススメのテーマです。特に日常生活でわざわざ静電気を起こして利用するということはほとんどないので、見ている人は「すごーい!不思議ー!」と思わず驚くようなインパクトのある実験ができます。

もっとも一般的なのは、静電気を起こしてほかのものを動かすという実験。やり方も風船やティッシュペーパーなどを使うだけと簡単なので、どこまで大きなものを動かせるのか遊び感覚で実験してみましょう!

地震についての実験

地震についての実験は工夫次第で手軽にできるだけでなく、われわれ日本人の生活にも大きく関わる問題なので、今のうちによく理解しておきたい知識です。また用意するモノも土と水、あとはペットボトルなど、実験テーマに沿ったものをいくつか準備するだけなので、誰にでも簡単にできるのが人気の秘密です。

例えば大きな建物が地面に沈んでいってしまう液状化現象の仕組みをわかりやすく解説する実験が最近特に人気です。やり方は簡単。ペットボトルに砂を入れたあとにそれと同じ高さまで水を注ぎ、さらにそのうえから砂をかけます。そこに建物に見立てた割り箸を差して、ペットボトルの底を何回か叩くと割り箸がどんどん沈んでいく様子がわかります。

浮力についての実験

浮力に関する実験も、透明のコップやお風呂ですぐにできるという手軽さが魅力です。また水の浮力をみるだけでなく、砂糖水や塩水などにしたら浮力がどのように変わるのかを調べるのもわかりやすいでしょう。

浮力に関する実験は大きく分けて、①水に何が浮いて何が沈むかを調べる実験と、②さまざまな液体の浮力を調べる、の二種類があります。実験方法として特におもしろいのは、塩水に着色料で色をつけて水と同じ容器にいれたとき、水より重く浮力の高い塩水だけが下に沈んでキレイに二層に分かれる様子を見せると浮力の原理がわかりやすいだけでなく、見た目もいいのでみんなも驚くでしょう。

自由研究の実験はなにかを調べるだけでなく、どうしたらおもしろくその原理を説明できるかによっても評価が大きく変わります。みなさんもちょっと頭をひねってみて、お子さまと一緒に楽しみながらテーマを選び、結果がでたらまとめる時に便利な「自由研究まとめシート」を活用してみましょう!

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