自由研究【小学生】理科で3年生4年生におすすめのテーマ

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小学校の自由研究、何をしたらよいか悩みますよね?

小学生3年生~4年生)の子供たちには、理科をテーマにした自由研究がとても人気があります。

理科といってもいろいろありますが、ここでは小学3年生で学習する太陽と影の観察をご紹介します。

 

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理科の自由研究は3~4年生にピッタリ

小学3年生から1、2年生の時にはなかった、理科の授業がはじまります。

 

予習としても復習としてもOK

学校によって、多少差はあると思いますが、太陽と影の観察は小学3年生で学習する内容です。(太陽と地面の様子、の項目として)

自由研究として取り組めば、予習としてでも、復習としてでも役に立ちます。

自分の力でやり遂げることで、より学習の定着につながりますね。

 

ここでご紹介するのは太陽と影の観察ですが、この実験で一番注意すべき点があります。

太陽を直接見てはいけない

太陽と影の観察で最も重要なのは、太陽を直接目で見てはいけない、ということです。

大人にとっては当たり前でも、小学3~4生には当たり前ではないこともあります。

 

とにかく安全対策

観察をはじめる前に、以下をお子さんに説明しましょう。

  • 太陽を直接目で見てはいけない
  • 望遠鏡や虫メガネで太陽を見てはいけない
  • 太陽を見るときには必ず遮光プレートを使用する
  • 遮光プレートを使っても、太陽を見るのは数秒だけ

 

遮光プレートを使って一瞬見るだけ

この太陽と影の観察では、だいたいの太陽の向きと高さがわかれば大丈夫です。日食の観察のように、太陽を見続ける必要はありません。

1回に太陽を見るのは3秒だけ、などのルールを作って観察しましょう。

太陽を観察する時は、強烈な太陽光線から目を守ることが最も重要です。ほんの短い時間でも太陽を直接見ると目をいため、最悪の場合には失明してしまいます。

必ず正しい方法で太陽の光を弱めて、安全に観察してください。

 

 

自由研究はまとめのレポートが大事

小学校低学年の頃は実験や観察をして、その結果を1枚の紙に書く程度でOKでした。

 

しかし、小学3~4年生ともなると、あまりに簡単すぎるレポートは提出できません。観察内容と同じくらい、まとめのレポートも大事になってくる学年ですよね。

太陽と影の観察は、観察すること自体は難しくないですよね。でもそれを分かりやすくまとめるとなると、小学3~4年生には難しいものです。

小学3~4年生の理科の自由研究なら、以下のの4つのポイントを押さえたまとめレポートを作りましょう。順に詳細を説明していきますね。

 

 

ポイント① 問題提起をする

なぜ太陽と影の観察を選んだのか」お子さんに、こんなところに気づかせましょう。

 

  • 太陽が動いている気がする。
  • 影が動いている気がする。
  • 太陽の反対側に影ができているようだ。
  • 太陽の動きとともに、影の向きも変わっているようだ。
  • 影の形も変わっているようだ。

実際に体験すると、よりなぜだろう?と疑問に思えますよね。

 

数時間、外出する時がチャンスです。家を出た時の影の向き、帰ってきた時の影の向きを玄関先で確認すれば、影が動いていることがハッキリ確認できますね。

 

 

ポイント② 仮説を立てる

  • 太陽と影は1日中動いている?
  • 太陽と影が関係して動いている?
  • 1日の中でどんなふうに動くのだろうか?
  • 太陽の反対側に影ができるのだから、太陽の動きとともに影も動くのだろうか?

などなど、発想は子供たちの自由です。子どもがたてる仮説なので、大人から見たらメチャクチャだな~ということも訂正しなくて大丈夫です!

 

まとめのところで「そうではなかった」と書けば、それも立派な実験結果なので大丈夫なんです。

大人からしたら「違うよ!」と分かっていても、仮説の段階では温かく見守りましょう(笑)

 

 

ポイント③ 観察を記録する

実際に太陽と影を観察します。お天気の良い日に、今日は理科の自由研究の日!と決めてとりかかりましょう。

ここでは太陽と自分自身の影の様子を観察します。

 

観察に必要なものは、

  • 遮光プレート
  • 時計
  • 方位磁石
  • 画用紙(必要枚数)
  • 筆記用具
太陽を直接目で見ることはできません。見る時は必ず遮光プレートを通して見てください!

 

遮光プレートとして使えるもの

①日食メガネ

カメラ店、文房具店、メガネ店、ホームセンター等で購入できます。そのほか「日食ガイドブック」などと銘打たれた書籍の付録として入手することもできます。

②溶接用の遮光グラス

ホームセンターなどで1000円位で購入できます。

遮光度が記載してあります。国内での規格はありませんが、太陽観察用グラスは13度を目安にしています。8度を2枚重ねる方法も有効です。

こちらの日食グラスはグラス面が多きいので、子供やメガネをかけた方にオススメされています。

これは遮光プレートとして使えません

間違えやすい一例ですが、ここにあげた以外の方法もダメです。

専用の遮光プレート以外の選択肢はありません。

  • 黒い下敷きやCD
  • 感光したフィルム
  • 黒いサングラスやゴーグル
  • 黒マジックを塗ったとうめいな板

ススをつけたガラスも同様です。以前は安全とされていた方法なので注意しましょう。

 

いろんなことを記録する

  • 時間
  • 太陽の向き
  • 影の向き
  • 影の形
  • 影の長さなど

メジャーを使って頭の先から足の先まで、肩幅などわかりやすい部分を測ります。

これは1人ではできないので手伝ってあげてくださね。

 

便利アイテムは画用紙

1回の観察につき、画用紙を1枚使うのが分かりやすくてオススメです。

  • 画用紙を横向きにして、大きく半円を書く(太陽の軌道として)
  • 方角を書く
  • 半円の中心に人を書く
  • 半円上に太陽を書く
  • 太陽との位置関係に注意して、影をスケッチする

これを時間を追って記録していきます。

動いていることがはっきりわかるように少なくとも午前、正午、夕方の3回は観察する必要があります

 

観察時に注意すること

太陽は必ず遮光プレートを通して数秒だけ見ます。

「目がチカチカしてきた」「涙が出てきた」など目に違和感を覚えたら直ちに観察をやめましょう

熱中症

また、長時間外にいると熱中症の危険が高まります。

 

影のスケッチなどに時間がかかる場合は、一旦デジカメで写真を撮るなどして、室内など涼しい場所で写真を見ながらスケッチしましょう。

熱中症対策に小まめに水分補給させましょう。水やスポーツドリンクでは補えない、体に必要な要素は経口補水液で補うのがおすすめです。

 

ポイント④ まとめる

実際に観察をしていて、こんなことに気がついたのではないでしょうか?

  • 影の形は、細くなったり太くなったり変化した。
  • 太陽はいつも少しずつ動いている。
  • 影の向きが変わるのは太陽が少しずつ動いているからだ。
  • 太陽は東から出て南の高いところを通り、西に沈む。
  • 太陽が動くと影の向きも変わる。

最初に立てた仮説に対して、どういう結果になったのかも忘れずに記録しましょう。

 

 

自由研究は楽しく安全に

何度も言いますが、太陽と影の観察で最も重要なのは太陽を直接見てはいけないことです。

大人にとっては常識でも、小学生にはわかっていないことって多いですよね。遮光プレートを正しく使って、安全に観察してくださいね。

 

おまけ情報

国立天文台によると、2019年1月6日に日本全国で部分日食が見えるそうです。これが一番近い時期です。

その次は2030年6月1日に金環日食が見えるそうです。今から13年も先のことですから、現在小学3~4年生は成人していますし、自分の年齢に関しては計算したくないですね~(笑)

 

金環日食は本当にめったに見られない珍しい現象なんですね。

前回の日食の時には日食グラスは品切れで、ものすごく高価なものしか売れ残っていなかったことを覚えています。次回の日食ブームでは転売屋が値段を釣り上げそうでイヤですね…。

 

今年の理科の自由研究で使った遮光プレートは大事に取っておいて、2年後子供たちと一緒に部分日食を観察したいですね!

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