このサイトは、画面を 
縦にしてご覧ください。

中学生の自由研究って、どうしてる?おすすめ理科テーマを3選を紹介

投稿者:
オリーブオイルをひとまわし編集部

2019年8月 8日

中学生は勉強や部活が忙しく、普段の生活の中では、興味を持ったことを掘り下げて学習する機会がないという子どもも多いのではないだろうか。そんな時、夏休みの自由研究は、理科の学習に取り組む絶好のチャンスだ。子どもの学習意欲を高めるために、どのような自由研究をすすめたらよいのかを紹介しよう。

1. あたたまりやすい色と冷めやすい色を調べよう

これは、理科の中でも物理分野をテーマにした自由研究だ。暑い夏に一体何色の服を着たら一番涼しいのか、という素朴な疑問から、色によって熱を吸収する量が違うことを調べてみよう。

用意するもの

  • ペットボトルなどの透明容器を5~8本(調べたい色の数)
  • 絵の具(調べたい色)
  • 液体をかき混ぜる棒
  • 温度計
  • 段ボールか発泡スチロールのトレイ
段ボールや発泡スチロールのトレイは、地面や床から伝わる熱の影響を避けるために、色水を入れたペットボトルなどの下に敷く。調べたい色は、赤・黄・青の基本色と黒と白は外さないようにしよう。

自由研究の手順

  • ペットボトルに100mlの水を入れ、その中に絵の具を加えて棒で混ぜる。同じ要領で、調べたい色の色水を、すべて水と絵の具の量が同じになるように作る。
  • 段ボールか発泡スチロールを日なたに置き、その上にペットボトルを並べる。他のペットボトルで影ができないように、少し離して並べるとよい。
  • 時間ごとに各ペットボトルの水温を測る。日光の強い10~15時の間に、15分おきを目安として測るとよい。

自由研究の結果とまとめ方

色水の温度の変化は、グラフにまとめるとわかりやすい。結果は、黒が一番あたたまりやすく、白が一番冷めやすいことがわかる。黒は光を吸収し、白は光を反射するからだ。布団干しのカバーが黒色なのは、黒が光を吸収しやすい性質を利用するためである。

2. 牛乳でプラスティックを作ろう

この自由研究は、牛乳に含まれるタンパク質の特質を生かした自由研究だ。牛乳でプラスティックを作る過程がおもしろく、化学への興味が深まるだろう。

用意するもの

  • 牛乳
  • 耐熱容器(2個)
  • クッキングペーパー
  • ガーゼ
  • クッキーの抜き型
  • 軍手
  • 電子レンジ

自由研究の手順

  • 耐熱容器に牛乳100mlを入れ、沸騰するまで電子レンジで温める。
  • 沸騰させた牛乳の中に塊が見えるまで、酢を少しずつ混ぜながら加える。
  • 空の耐熱容器の上にガーゼを敷いて、2を注いで塊をこし取る。
  • こし取った塊をガーゼに包んだまま、3分間水で洗う。
  • ガーゼから取り出した塊をクッキングペーパーにのせて、水分を取る。
  • 5の塊をクッキーの型で抜き、それを耐熱容器に入れて、固まるまでレンジで加熱する。(500Wのレンジで1分間加熱を繰り返す。)

自由研究の結果とまとめ方

牛乳に含まれるタンパク質は、酢を加えることで結合し、粘土のような塊になる。タンパク質は加熱すると固くなるので、このような特質を生かしてプラスティックを作ることができるのだ。牛乳のタンパク質はほとんどの成分がカゼインという物質で、牛乳で作るプラスティックを「カゼインプラスティック」という。こうした点まで調べてまとめることができれば、かなり深みのある自由研究に仕上げることができるはずだ。

3. 液状化現象はなぜ起こるのか?

理科の中でも地学分野の自由研究として、液状化についての自由研究を紹介する。震災後に海や川の近くの建物が傾いていることに気づいた方も多いだろう。これを液状化現象と呼ぶ。液状化現象が起こるメカニズムを、自由研究で詳しく調べてみよう。

用意するもの

  • 透明なコップ(使い捨てタイプがよい)5個
  • 石、砂(乾いているもの)
  • 木片
  • 計量カップ
  • 計量スプーン(5㏄が計れるもの)

自由研究の手順

液状化現象が起こる地域の地面は、川や海の近くで水分を多く含んでいる。その状態を透明コップの中で再現して実験を行う。手順は以下のとおりだ。
  • コップに砂を80ml入れ、湿らせるように水をかけていく。(水の量は、25、30、35、40、45mlの5パターン)
  • 3分程、水が染み込むのを待つ。
  • コップを手に取り、机など平らところにトントンと衝撃を与える。(衝撃の回数も数えて記録する)
  • 砂の表面に水が浮かび上がってくるのを待つ。
  • 4までの実験が成功したら、今度は1の状態のコップ2つに、石と木片をそれぞれ置く。水の量は35mlで統一する。(石は重い建物、木片はそれより軽い木造建物のモデル)
  • 3のように衝突させ、石や木片が傾く様子を記録する。

自由研究の結果とまとめ方

コップの液状化現象が起こるまでの、衝突の回数と水の量を表にまとめる。さらに、液状化現象が起こったとき、地表の建物がどのように変化するのかも、石や木片の様子から予測しよう。

結論

中学生の理科の自由研究を厳選して紹介した。中学生となるとどんものが良いのか逆に頭を悩ます子どもも多いのではないだろうか。そんな時はお父さんお母さんがそっとテーマのヒントを与えてみてはいかがだろうか。自由研究を通して子どもと関わる時間を作れば、いい思い出にもなる。ぜひ、子どもの興味を引き出すきっかけに自由研究を活用してほしい。
\この記事をシェアする/    
\この記事をシェアする/    
  • Facebook
  • Twitter
  • Hatebu
  • Facebook
  • Twitter
  • LINE
  • Hatebu

おすすめ記事おすすめ記事

ページトップへ ページトップへ