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夏休みにやる自由研究の課題は決まりましたか。最近は難しい実験ができる教材などが売られています。そうした物を活用するのもよいでしょうが、それは本当の「自由」研究と言えるのか?自由という名前があるので、発想を変えてオリジナルな研究をしてみましょう。

そこで今からでも十分に準備ができて、お金のかからない課題を紹介します。これらをもとに、さらにひねった研究をしてみるとよいでしょう。科学に関しては未だよくわかっていないことも多いからです。

当然ですが、安全には十分気をつけましょう。
家の外で観察するときは、熱中症や交通事故に気を付けること。
それからこん虫採集では、今ならアリ、カ、ハチには近づかないこと。虫よけスプレーをしましょう。とくに攻撃的なアリを見たら、すぐに大人へ知らせましょう。

夏休みの自由研究・生物編

1.ダンゴムシを探す

虫は好き嫌いがはっきり分かれますが、身近な生きものの代表としてダンゴムシを探してみましょう。都会でも意外な場所で見つけられます。観察のポイントは次の通りです。

  • どんな場所にいるか
  • 朝、昼、夕方、どの時間帯に動いているか
  • 何を食べているか
  • ダンゴムシと似た虫にワラジムシがいますが、どこが違うのか

さらに、ダンゴムシを10匹集め、どんなエサが好物なのか?調べてみましょう。

たとえば大きな箱にダンゴムシを入れ、

  • キャベツ・ニンジン・キュウリなどの野菜
  • さとう・しお・あめ玉・おかし

などを並べておきます。数時間後、どこに一番集まっているでしょうか。

2.クモの巣を探す

ぼくが子供のころ、自由研究の定番は昆虫採集でした。今も自由研究にはよくある課題ですね。ならば、同じ節足動物(せっそくどうぶつ)のクモはどうでしょうか。クモは見た目がこわいと思っている人が多いので、あまり観察する人はいないようです。同じ研究をするライバルが少ないので、あなただけのオリジナルな研究ができます。具体的な観察ポイントは次の通りです。

  • どんな場所に巣を作っているか
  • 巣の大きさは
  • 巣の中でクモはどこにいるか
  • 巣にどんな虫がひっかかっているか
  • 巣にどんな刺激をするとクモは動くのか

もちろん

  • 見つけたクモの種類
  • 大きさ

などを記録します。

ただし、クモは捕まえずに、あくまでも観察に止めましょう。
毎日巣を張りかえるタイプのクモもいます。夜も巣があるか確認してみましょう。

3.草の伸びを測る

虫が嫌いな人は植物を研究しましょう。とはいえ今からアサガオやヒマワリを植えても間に合いません。ならば既に生えている雑草類を観察対象にしましょう。

夏の間は成長が速くなります。
とくに

  • イネ科
  • カヤツリグサ科
  • キク科

これらの植物は、今日茎を切っても明日には新しい芽が出てきます。

たとえば

  • エノコログサ
  • ヒメジョオン
  • セイタカアワダチソウ
  • オシロイバナ

などが適しています。

観察のポイントは、地面のすれすれ、地面から5センチ、10センチなどの部分で切る!
そのあとは毎日同じ時間に観察し、何センチ伸びているか調べて記録します。植物の元気の力・生命力に驚くでしょう。

もちろん

  • 生えている場所
  • 日かげか日なたか
  • 他の植物は多いか少ないか
  • 場所の特徴

も記録しておきましょう。

それに、

  • 雨は降ったか
  • 気温は?

これも重要です。

夏休みの自由研究・地学編

1.月を観察する

夏は星の観察にピッタリの季節です。たとえば月です。2017年は7月23日が新月です。

そこから約1カ月間

  • 満ち欠け
  • 月の出
  • 月の入り
  • 月の出入りする場所

それぞれを記録してみましょう。

ちなみに新聞の天気予報が書いてあるところに、

  • 毎日の日の出
  • 日の入り
  • 月の出
  • 月の入り時刻
  • 月齢

などが載っているはずです。それをもとにして観察してみましょう。

また8月8日の早朝、部分月食が起きます。月食について調べてみるのもおもしろいかもしれません。
参考「月食の原理!なぜ夜しか起きないのか?皆既月食はなぜ赤くなるのか

2.流れ星を観察する

たくさんの流れ星が一度に見られる流星群。毎年同じ時期に観測できます。そもそも流星とは何でしょうか?それを調べるのもおもしろいですね。具体的には次のような流星群が知られています。

7月下旬に集中するみずがめ座流星群

日本で見ると、みずがめ座は低い場所にあります。そのため周りがビルや山に囲まれていると、うまく見えないでしょう。マンションの屋上へ上ったりすれば、観測できるかもしれません。

8月中旬に集中するペルセウス流星群

国立天文台の予測(下記アドレス)では8月13日早朝にピークを迎えるようです。ただし8月15日が下弦の月なので、ちょっと月明かりがあり、観測がしづらいかもしれません。それでも月明かりに負けないほどの流星を期待しましょう。
ペルセウス座流星群が極大(2017年8月)| 国立天文台(NAOJ)

3.毎日の気象データを記録する

自宅にある温度計を使ってもよいですが、毎日の気象データを記録しましょう。たとえば新聞には前日の最高、最低気温が記載されています。

記録した数値が、平年と比べてどうだったか?『理科年表』と照らし合わせてみるとおもしろいでしょう。
地球の温度が上がるという温暖化は本当に進んでいるのでしょうか?

ちなみに平年とは、過去30年間の平均値のことを意味します。それらも『理科年表』で調べてみましょう。

また台風が来れば進路や強さなどを追跡してみましょう。とはいえ野外観察は危険ですので止めましょう。

テレビで解説している気象予報士の天気予報が当たったかどうか?チャンネル別に当たる確率を計算してみるとおもしろいですね。

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夏休みの自由研究・化学編

1.水溶液を探そう

一般的な化学実験は、危険な薬品や火を使うので勝手にやってはいけません。ならば、身のまわりにある水溶液を探してみましょう。とはいえ水溶液とは何か?

  • 色はあってもよいが透明である
  • 濾過(ろか)しても、溶けている物質を取り出せない
  • 水溶液中は、どこも濃度が一定である

たとえば牛乳は水溶液ではありません。紅茶は透明なので水溶液です。他には何かあるでしょうか?

2.薬の成分を調べよう

実験だけが研究ではありません。化学物質について調べてみるのも研究です。
たとえばミネラルウォーターとは何か?どんな成分が含まれているのでしょうか。商品によって違う物質が含まれているのでしょうか。そもそも水道水と何が違うのか?

また自宅にある薬、風邪薬や湿布薬など、どんな成分が含まれているでしょうか。サプリメントや健康食品でもよいでしょう。成分表を見てみましょう。それらがどんな働きをするのでしょうか。今ならインターネットで調べられるでしょう。

夏休みの自由研究・物理編

1.折り方によって紙飛行機の飛び方は変わるのか

航空力学の研究に紙飛行機は欠かせません。単純な原理ですが、どのような折り方をすれば紙飛行機は一番よく飛ぶのでしょうか?何通りか試してみましょう。

また材質や重さによって飛行距離に違いはあるか
たとえば、ノート、新聞広告、雑誌の表紙など
さらに紙の大きさと飛行距離に比例関係はあるか

なおボーイング737のように最近の飛行機は羽の先端が上方に折れ曲がっています。これは何か意味があるのでしょうか?折り曲げる高さによって飛行距離や滞空時間に影響があるのか?何度も実験してみると、新しい飛行機の形が見いだされるかもしれません。

2.マグネットシートのSとNを確認する

水のトラブルや不用品回収?そんな広告が付いたマグネットシートはありませんか?冷蔵庫などに貼られていませんか?
無料で配られている磁石、捨てるのはもったいないですね。

ちなみに磁石がなぜ鉄を引き寄せるのか?だれにもわかっていません。本当にN極とS極しかないのか?どんな材質とくっつくのでしょうか。

マグネットシートを切り刻んでも、磁石の働きをするのでしょうか。どのくらい刻んで小さくしたら使えなくなるのか?試してみましょう。

そもそもマグネットシートのS極とN極はどうなっているのでしょうか?

3.電池の仕組みを調べる

分解してはいけませんが、電池の仕組みとは?また電池にはどんな種類があるでしょうか?

たとえば乾電池にはアルカリ電池とマンガン電池があります。小さな機械にはボタン電池が入っています。さらにノートパソコンやスマホは、リチウムイオン電池を使っています。

それらの電池、違いは何でしょうか?どんな特徴があるのか?
調べてみるのもおもしろいでしょう。電気についても、わかっていないことが多くあります。そもそも小学校で習う電流の仕組みは、本当なのでしょうか?意外な発見がありそうです。

自由な発想が求められます

自由研究は、自由な発想で行うべきです。もちろん学校で学んだことを確認するのも重要です。とはいえ大人のように片方だけを見るかたよった考えにとらわれないやり方を試してみると、新たな発見があるかもしれません。科学は、意外にわかっていないことが多いからです。

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