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小学生向け!家庭でできる理科実験の自由研究おすすめ3選

投稿者:
オリーブオイルをひとまわし編集部

2019年7月29日

小学生の夏休みの宿題である自由研究は、お父さんやお母さんが手伝うことも多いため、何をすればよいのか、子ども以上に悩んでしまうこともある。そこで今回は、理科テーマに絞っておすすめのアイデアを紹介しよう。子どもの理科への学習意欲を高めるきっかけにしてほしい。

1. 自由研究1:鉛筆を使って燃料電池を作ろう

小学4年生の理科で、電池についてつなぎ方などを学習する。そのときに習った知識を生かして、鉛筆を使って電池を作る自由研究に挑戦しよう

用意するもの

  • 鉛筆2本(4B、両端を削る)
  • コップ
  • 塩(ティースプーン山盛り1杯)
  • 銅線2本
  • 9ボルトの電池
  • 電子オルゴール付きのメロディカード
  • 発泡スチロールの板
  • セロテープ
  • カッター
  • 目玉クリップ6個(小さいもの)

自由研究の手順

  • 発泡スチロールがコップの蓋になるように切り取り、さらに鉛筆を刺し込む穴を二つ開け、+と-の印を書く。
  • コップに水を3分の2入れて、塩を混ぜる。
  • 2に1の発泡スチロールの蓋をして、鉛筆を刺し込む。ずれないようにセロテープでとめる。
  • メロディカードから電子オルゴールを取り出して、ボタン電池を除いておく。
  • コップの上から出ている鉛筆の先と電池を銅線でつなぐ。(電池の+極は鉛筆の+と書いている方に、-極は-につなぐ)
  • コップに浸かった鉛筆の先から泡が出てきたら、15秒ほど置く。15秒経ったら電池を外す。
  • 電子オルゴールのボタン電池が入っていた部分の金具に、目玉クリップを使って6の銅線をつなげる。
  • 7の銅線を、+と-を間違えないように、コップから出ている鉛筆の先につなぎ、電子オルゴールが鳴ったら実験成功。

自由研究の結果

塩水に電気を通した場合、-につないだ方からは水素、+につないだ方からは塩素が出る。手順6の泡は、水素と塩素で、水素の泡の方が塩素よりたくさん出ていることがわかる。

これを「電気分解」と言い、この逆の反応を利用して、鉛筆で電子オルゴールを鳴らすことができるのである。 実験の方法と結果だけではなく、感想も入れることで、自分らしい自由研究にしよう。

2. 自由研究2:しょうゆから塩を取り出してみよう

しょうゆをお皿に入れて、しばらく放置しておくとで結晶化してできる粒は塩である。では、しょうゆには一体どれくらいの塩が含まれているのか?自由研究で調べてみよう。

用意するもの

  • しょうゆ20ml
  • 鉄製の鍋
  • 片手鍋
  • 木べら
  • コーヒーフィルター
  • コップ

自由研究の手順

  • しょうゆを鍋に入れて加熱する。(必ず換気をしながら行う。)
  • 1を炭になって煙が出なくなるまで加熱する。
  • 2をしばらく置いて冷まし、水を30ml加える。
  • 3のこげを木べらでそぎ落とし、こげと水をなじませて黒い水を作る。
  • 4でできた黒い水をコーヒーフィルターでコップにこす。
  • 5でろ過できた液体を片手鍋に入れて、中火で水分が蒸発するまで加熱する。
  • 6の水分がなくなったら、余熱でしばらく乾燥させる。
  • 7で、白っぽい粉が残ったら実験成功。

自由研究の結果

塩はもともと目に見えないくらいの小さな分子のかたまりで、水に溶かすと、分子がさらにわかれた状態になる。水を取り除くと、再び分子同士がくっついてもとのようなかたまりになるので、塩として取り出すことができる。

実験中や取り出した塩の様子を写真で撮り、説明文とともに記載すると、わかりやすい自由研究となるのでおすすめだ。

3. 自由研究3:卵の殻を溶かしてみよう

卵の殻だけを溶かすというユニークな自由研究を紹介しよう。殻が溶けたら卵はどうなるのか、なぜ殻が溶けるのか、自由研究として調べてみよう。

用意するもの

  • 卵2個(同じサイズのもの)
  • 酢200ml
  • コップなど卵とお酢が入る透明の容器
  • サランラップ

自由研究の手順

  • 卵を1個コップに入れて、酢を全部注ぐ。
  • 卵から気泡が出ることを確認する。
  • ラップで蓋をする。(破裂しないように楊枝で穴を開ける)
  • 3の状態で、2~3日置いておく。
  • 殻が溶けたスケルトン卵ができたら実験成功だ。もう一つの普通の卵と大きさなどを比べよう。
殻が溶けない場合は、酢を新しいものに入れ替えたり、かき混ぜたりするとよい。

自由研究のまとめ方

酢の主成分は酢酸で、これは卵の主成分であるカルシウムを溶かす性質がある。手順2で気泡が出るのは、カルシウムと反応して二酸化炭素が発生したからだ。殻が溶けても卵の薄い膜は残るので、ゴムボールのようなスケルトン卵ができる。

元の卵より一回り大きくなるので、並べて写真におさめよう。自由研究として完成させるためには、溶けるまでにかかった日数やその過程を記録してまとめるとよい。

結論

小学生の自由研究の中でも今回は理科のテーマから厳選してご紹介した。理科の自由研究は、調べ学習や工作などと違い、結果を予想する時間や実験の過程も興味深い。理科に苦手意識を持っている子どもでも楽しめるので、ぜひ親子で挑戦してもらいたい。
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