中学年の自由研究には、結果を予想しやすく、条件を変えて比べられる実験がおすすめです。特に、紫キャベツ液の色変化、氷のとけ方、水のしみこみ方、空気の力、果物電池は、身近な材料で試しやすく、結果を表やグラフにまとめられます。
中学年の自由研究におすすめの実験5選
| 実験 | 比べる条件 | まとめやすい結果 |
|---|---|---|
| 紫キャベツ液で液体の性質を調べる | 液体の種類 | 色の変化 |
| 氷を早くとかす方法を調べる | 置く場所や包み方 | とけるまでの時間 |
| 水がしみこみやすい紙を調べる | 紙の種類 | しみこむ速さや水の量 |
| ペットボトル空気砲を作る | 穴の大きさや材料 | 空気の動きや飛ぶ距離 |
| 果物で電池を作る | 果物の種類や数 | 電圧の違い |
1. 紫キャベツ液で液体の性質を調べる
紫キャベツの汁が、液体によって色を変える性質を利用する実験です。見た目の変化が分かりやすく、結果を写真や色の表にまとめられます。
用意するもの：紫キャベツ、熱湯、透明なコップ、調べたい液体、スプーンまたは割りばし
- 紫キャベツを細かくちぎり、保護者と一緒に熱湯を注いで色のついた液を作ります。
- 液が冷めたら、透明なコップに少量ずつ分けます。
- 水、レモン水、酢、重そう水などをそれぞれ加えます。
- 加える前と加えた後の色を記録し、液体ごとに比べます。
液体の量や紫キャベツ液の量をそろえると、比べやすくなります。酢やレモン水を使うときは、目に入れたり飲んだりしないようにし、実験後は手を洗いましょう。
2. 氷を早くとかす方法を調べる
氷を置く場所や包み方を変え、どの条件で早くとけるかを調べます。時間を測るだけなので、初めての自由研究にも向いています。
用意するもの：同じ大きさの氷、皿やトレー、時計、タオル、アルミホイル、紙など
- 同じ大きさの氷を複数用意します。
- 「何もしない氷」「タオルで包んだ氷」「アルミホイルで包んだ氷」など、条件を決めます。
- 同じ時刻に実験を始め、氷がなくなるまでの時間を測ります。
- 同じ実験を2〜3回行い、結果を表にまとめます。
室温や日光の当たり方が違うと結果が変わるため、同じ場所で同時に行います。計算例として、3回の時間を合計して3で割ると、平均の時間を出せます。
3. 水がしみこみやすい紙を調べる
ティッシュ、キッチンペーパー、新聞紙、コピー用紙などを使い、紙の種類による水のしみこみ方の違いを調べます。紙の大きさをそろえることがポイントです。
用意するもの：数種類の紙、水、同じ大きさに切るための定規とはさみ、スポイトやスプーン、時計
- 紙を同じ大きさに切ります。
- 紙の端に同じ量の水をつけます。
- 水がどこまで広がるか、一定時間ごとに記録します。
- 紙の種類ごとに水の広がり方を比べます。
水をつける量が違うと正しく比べにくいため、スポイトなどで同じ量にします。「1分後に何センチ広がったか」のように記録すると、表や棒グラフにしやすくなります。
4. ペットボトル空気砲で空気の動きを調べる
ペットボトルを押したときに出る空気で、紙コップや紙片を動かせるか調べる実験です。目に見えにくい空気の動きを、物の動きから考えられます。
用意するもの：空のペットボトル、風船、はさみ、紙コップ、軽い紙片
- 保護者に手伝ってもらい、ペットボトルの底を切ります。
- 切り口に風船をかぶせ、空気がもれにくいように固定します。
- ペットボトルの口を紙片などに向け、風船を引いて離します。
- 紙片が動く距離を測り、風船の引き方や紙片までの距離を変えて比べます。
人や動物の顔に向けて発射してはいけません。切ったペットボトルのふちで手を傷つけないよう、保護者に加工してもらいましょう。
5. 果物で電池を作る
レモンなどの果物に異なる金属を差し込み、電気が起こるかを調べる実験です。電子部品を使うため、保護者と一緒に行うと安心です。
用意するもの：レモンなどの果物、銅板または銅線、亜鉛板または亜鉛メッキのくぎ、導線、電圧を測る機器
- 果物に銅と亜鉛の金属を、触れ合わないように差し込みます。
- それぞれの金属に導線をつなぎます。
- 電圧を測り、果物の種類や数を変えて記録します。
- 果物を直列につないだ場合に、電圧がどう変わるか比べます。
電圧を測る機器がない場合は、無理に実験せず、用意できる材料に合ったテーマを選びましょう。果物は実験後に食べず、金属を触った後は手を洗います。
実験を自由研究にまとめる方法
実験の結果だけでなく、なぜその実験をしたのか、予想と結果がどう違ったのかを書きます。次の順番にすると、読み手に伝わりやすくなります。
- 題名：何を調べた実験か、短く書きます。
- 調べたいこと：「どの紙が一番水を吸いやすいか」のように疑問の形で書きます。
- 予想：実験前に、どうなると思ったかを書きます。
- 用意したもの：材料と道具を一覧にします。
- 実験方法：実際に行った順番を書きます。
- 結果：時間、長さ、色などを表やグラフで示します。
- 考察：予想と比べてどうだったか、結果から分かることを書きます。
- 感想と次の疑問：うまくいかなかった点や、次に調べたいことを書きます。
結果を比べる実験では、変える条件を一つに絞ることが大切です。たとえば氷の実験で「置く場所」と「氷の大きさ」を同時に変えると、どちらが結果に影響したのか分かりにくくなります。
実験を選ぶときの判断ポイント
短時間で終えたい場合は、氷や紙の実験が向いています。色の変化を楽しみたい場合は紫キャベツ液、空気や電気の仕組みを調べたい場合は空気砲や果物電池を選ぶとよいでしょう。
- 家にある材料でできるか
- 同じ条件で何回か試せるか
- 結果を数字、色、距離などで記録できるか
- 保護者の手伝いが必要な作業はないか
- 実験後に、なぜそうなったか考えられるか
火、熱湯、刃物、薬品、電気を使う実験は、必ず保護者と相談してから行います。材料がそろわないときは、無理に別のもので代用せず、安全に使える材料へ変更してください。
中学年の自由研究では、難しい実験を選ぶより、条件をそろえて何度か試し、結果を自分の言葉で説明できることが大切です。まずは「何と何を比べるか」を決め、予想を書いてから実験を始めましょう。
