元気先生の"夏休みの自由研究に使える、実験一挙紹介!"

2022.07.25

 

みなさんこんにちは!市岡元気です⌬

みなさんもうすでに夏休みという方も多いかと思います。夏休み自由研究のポイントと参考になる実験の載っている実験動画をやり方とともに紹介します!

 

自由研究のポイント①テーマの決め方

やりたいこと全部やってみよう!

まだ夏休み始まったばっかりで時間はたっぷりあります!

やってみて一番面白かった実験を見つけ出しましょう。やってみると新しい発見が見つかります。ぜひ気になった実験を一通りやってみて一番ワクワクした実験を見つけ出しましょう!

そして一番ワクワクした実験についてさらに深く調べどんどん新しいことにチャレンジしましょう!

 

自由研究のポイント②まとめ方

・写真を撮って記録しておきましょう!
あとで自由研究をまとめるときに必要です!実験道具の撮影、見ていて面白かった現象などしっかり写真に残しておきましょう!


・動画にも撮ってよく観察しましょう!
何がおきているのかしっかり見て観察しましょう。他の人が気づかなそうな小さな現象もしっかり見つけ出して自分だけの自由研究にまとめましょう!
現象が早くて見逃すこともあるので、動画で撮ってあとで見返してみましょう。新たな発見があるかもしれません。
写真やイラストを使って、何が面白かったのか、ワクワクしたポイントを他の人もやってみたいと思えるように伝えてみましょう!
インスタ映えを狙ってみたり、自分も見てワクワクするような見た目にしてみましょう!


・説明はしっかりと〜お友達に「やってみたい」と言われたときにどう説明するか〜
他の人にも分かりやすく伝えましょう。「実験道具」や「実験方法」などしっかり記録して、もしお友達から「やってみたい」と言われたときに説明書としてそのままできるように詳しく記録しましょう。YouTuberみたいに自分を動画に撮って説明することも良い方法です。


・小さいお子さんは大人の人と一緒にやりましょう!
凄く危険な実験はありませんが、万が一ということもあります。小さいお子さんはお父さん、お母さんと一緒に楽しく実験をしましょう!

自由研究おすすめ実験第3位「コップの中に火山をつくろう!」


(この動画の4:45あたりから)

こちらの動画内の実験は全てすぐできる実験を紹介しています。

中でも火山の噴火実験はおすすめです。皆さんは「火山の噴火」を写真や映像で見たことがあると思います。あの激しい噴火を机の上で、手のひら火山を作って再現してみましょう!

使うものは「お湯」「油」「炭酸入浴剤」「絵の具」です。身近なもので美しい実験ができます。まずは動画で実験を見ていただき、なぜこのような現象が起きたのか考えてみましょう。

 

まず水に油を入れました。水と油は混ざりません。そして水よりも油の方が軽いので下に水、上に油がきれいに分かれたのです。ラーメンの上に油が浮いていることを見たことがありますよね。物には「比重(ひじゅう)」というものがありまして、単純ですが重いものは下へ、軽いものは上にいきます。

自由研究への発展の実験としては、水槽やお風呂に水を張って色々な野菜や果物を浮かべたりして浮き沈みの違いを見て予想するのも、面白い自由研究になると思います。マヨネーズやケチャップはどうなるでしょうか?意外な結果が出たらぜひまとめておきましょう。

炭酸入浴剤の成分をもう少し解説すると「重曹」「クエン酸」が主な成分です。「重曹」と「クエン酸」が水に溶けると「化学反応」が起きて「二酸化炭素(ガス)」が発生します。二酸化炭素がお湯に溶け込むと体の血行を良くする効果があるので、入浴剤に使われるのです。

絵の具によって染まった水が浮かんだのはなぜでしょうか?よーく観察してみましょう。反応が終わる前に動画で撮影して浮かんでいく水玉をじっくり観察してイラストで描いてみるとよく分かるかもしれません。ぜひなぜ上がっていくのか秘密を解き明かしてください。ヒントは「空気は水より軽い」ということです。

お湯の温度を変えてみたり、お湯の代わりに「お酢」、炭酸入浴剤の代わりに「重曹」でも同じように実験ができます。入れ歯洗浄剤でも綺麗にできるそうです。ラメを入れたらどうなるでしょうか?クリアファイルにお魚の絵を描いて沈めてみたらどうなるのでしょうか?色々試してまとめてみましょう!

自由研究おすすめ実験第2位「美味しい瞬間プチプチゼリードリンク」

水は液体だからつかむことはできませんよね?この実験では「水」をつかめるように「変化」させちゃいます!

<実験の詳しい原理>―動画を見てから読むと理解しやすいですよー
ネットで買える2種類の食品添加物を使った実験です。「乳酸カルシウム」「アルギン酸ナトリウム」と呼ばれる物質を使います。「アルギン酸ナトリウム」は昆布のネバネバに含まれる「多糖類」です。アイスクリームや、麺類、ソースなど食品によく使われています。

このアルギン酸が、水に溶けたカルシウム(カルシウムイオン)と出会うと固くなります。 表面がこの硬くなった「ゲル」という状態で包まれるので水がつかめるようになるのです。
アルギン酸ナトリウムを乳酸カルシウム溶液に浸しておく時間を長くすると段々としみていくため硬さが変わります。また時間をおいて切ってみてどこまで反応して硬くなっているか断面を観察してみましょう。

アルギン酸ナトリウムに食紅で赤い色をつけてポタポタ落としてみましょう。小さいイクラのような粒ができます。ながーく落としてみたら麺みたいなものができるでしょうか?実際に人口いくらはこの方法で作られています。

食べてみる場合は「アルギン酸ナトリウム」と「乳酸カルシウム」の食用のものを購入して実験しましょう。アルギン酸ナトリウムをジュースにとかしたら、つかめるジュースができたりするでしょうか?やってみました。

水に入れてもいいおもちゃをアルギン酸に包んで、水風船に入れて凍らせて、その氷を乳酸カルシウム溶液につけておいたら水に包まれたおもちゃが出来上がるでしょうか?

ぜひ色々試して新しい実験を見つけだしてください!動画ではブラックライトで光る実験も紹介していますので、ぜひみなさんもチャレンジしてみてください。

<実験の詳しいレシピ>
① アルギン酸ナトリウム水溶液
・アルギン酸ナトリウム 2g
・お湯100ml
・かき氷シロップを100ml

光る食紅として使っていたものは 黄色(ビタミンB2タブレットを潰したもの)青色(スピルリナの食紅光合成色素) 赤色(赤色106号)

② 乳酸カルシウム水溶液
乳酸カルシウム1g 水100mlの割合で混ぜる

③ ②の液体に①を垂らして粒を作りすくう
④ ③の粒をサイダーなどに入れる
⑤ ブラックライトで照らすと光るつぶつぶドリンクの完成!

自由研究おすすめ実験第1位 「巨大なシャボン玉実験」

やはり自由研究でやりがいのある実験といったら「シャボン玉」ではないでしょうか?シャボン玉は簡単ですがとても奥が深く、自由研究としても幅広く研究できます。

まずシャボン玉は「食器用洗剤」だけでもできます。食器用洗剤にストローをつけて吹いてみてください。小さいシャボン玉が沢山できるはずです。シャンプーでもリンスでもできます。「界面活性剤」というものが入っているものであれば大体シャボン玉になります。どんな身近なものがシャボン玉になりやすいかを調べるだけで簡単な自由研究が完成します。

さらに極めたければ大きなシャボン玉作りにチャレンジしましょう。大きなシャボン玉を作るには、丈夫なシャボン玉=割れないシャボン玉を作ればいいのです。

割れないシャボン玉を作りたいと思ったら、逆に「シャボン玉はなぜ割れるのか?」を考えましょう。シャボン玉は水の薄い膜です。なのでシャボン玉はなぜ割れるのか?に対する答えは「水の膜に穴が空くから」です。

なぜ水の膜に穴が空くかは2つの理由があります。1つは「乾燥で乾いて水の膜が薄くなって割れる」2つ目は「重力で上の方が薄くなって割れる」ということです。

なのでできる限り乾燥させずに、重力で落ちにくいものをシャボン玉の液に混ぜればいいのです。そのキーワードが「保湿」「粘性」

保湿については、より水分を保持しておく物質を混ぜれば乾燥しにくくなります。保湿でよく効くのはお母さんの使う美容液などだと思いますが、そこには「ヒアルロン酸」や「グリセリン」などが入っていて肌に水分を保ってくれます。なのでシャボン玉に「ヒアルロン酸」や「グリセリン」を入れたらいいかもしれません。どちらも薬局などで売っています。

また「粘性」については「ねっとり」しているものを入れれば重力で水が落ちてきてしまうのを遅らせることができるので、100円ショップなどで売っている「P V A洗濯のり」が定番です。粘性が高く水と混ざりやすいのでとても効果があります。

そのほかにも「砂糖」は水を保持しやすいし粘性も高くなります。色々試してみてください。

動画でやってみて驚いたのが「シャンプー」を水に溶かしただけのシャボン液です。シャンプーは髪をしっとりさせる成分(保湿成分)が入っているのでとても効果があるのかもしれません。みなさんも色んな身近なもので実験して自由に研究してまとめてみましょう!

シャボン玉は奥がとても深いです。この実験で興味を持ったら、シャボン玉の色と膜の厚さの関係や、四角いシャボン玉の作り方などをインターネットで検索してみて、より深く研究してみましょう。ぜひ自分だけの自由研究をやって、面白い結果を期待しています!

最後に

自由研究を沢山やってみると自分へのご褒美になります

沢山実験をやってみると今まで体験したことがない発見やワクワクを沢山感じられることでしょう。ぜひそれを写真や動画に撮って、思ったことを文章でまとめてみてください。

学校で文章だけで学んだことはすぐ忘れてしまっても、実際に手を動かし、心を動かしてやってみた経験は大人になってもずっと消えません。僕も小さい頃好きだった昆虫採集や、実験は今でも忘れていません。

やってみるまでが大変だったりするのですが、脳科学的には「やる気」をだしてからやるのではなく「やってみて」から「やる気」が出ると言われています。自分が夢中になれる事がみんなを凄い人に成長させてくれるはずです!

科学は物凄い速さで発展していっています。瞬間移動できなくてもインターネットでZ O O Mなどを使えばすぐ先生やお友達の顔を見ながら会話ができるし、魔法のほうきで空を飛べなくてもドローンで人さえ飛ぶことができるようになりました。そんな魔法のようなことが科学の進歩で着実に現実になってきています。

科学は夢を叶える魔法のような素晴らしいものです!

未来の科学者たちよ、一緒にまだ見ぬ新しい科学を見つけだしましょう!

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市岡 元気

2019年、YouTubeチャンネル「GENKI LABO」を本格始動。現在登録者数30万人超。同年、株式会社GENKI LABO設立と同時にCEOに就任。数々のサイエンスライブ、実験教室を全国各地で開催。

【主な活動場所】 Twitterはこちら  youtubeはこちら ご依頼は[email protected]まで。

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