自由研究【小学生-高学年向け】理科・科学のおすすめテーマまとめ!

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小学生高学年)の夏休み自由研究理科・科学をテーマにした、おすすめのものをいくつかご紹介したいと思います!

多少はママの協力も必要ですが、高学年なので自主的に取り組めて安全な自由研究を集めましたので、ぜひ参考にしてみてください!

 

 

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①「科学×家庭科」女の子向け自由研究

『ベーキングパウダーにお酢を何CC混ぜえるとパンケーキはどれぐらい膨らむか?』の違いを探る実験です。

ベーキングパウダーにお酢を混ぜると二酸化炭素が発生して、ベーキングパウダーを助ける役割をしてくれます。

  • 酢を入れる量を変えて、どの量までが酸味がでないか?
  • 入れる量によってふくらみの変化がでるか?

など、科学と家庭科(料理)を合わせて考えられる自由研究になっているので、レポートのまとめ方はさまざまです。

用意するものはベーキングパウダーとお酢なので、料理に使う材料でですから揃えるのは簡単です。ご家庭にあるものを使えるので準備は簡単ですね。

高学年ともなれば家庭科で調理もしているので、ママは見守っているだけでも大丈夫だと思います。

 

おすすめな理由

家にある身近なもので、簡単に科学の実験ができることがこの実験のおすすめポイントです。

ベーキングパウダー(炭酸ナトリウム)に酢(酸)を混ぜることで二酸化炭素が発生しますが危険な気体ではないので家の中でも安心してできます。

難しい理科の実験ではなくて、料理も科学になるという点でも調べれば面白いです。

理科の実験のように調理も分量を量らないといけないので決まった量で調べることはまとめあげやすくて、発表しやすいです。過程で写真も撮ればわかりやすいです。

 

必要な道具や準備は?

必要な道具は以下の通りです。

  • 玉子
  • 牛乳
  • バター
  • 小麦
  • ベーキングパウダー
  • はかり
  • 計量カップ
  • 計量スプーン
  • ボウル
  • 泡だて器
  • フライパン
  • フライ返し
  • おたま
  • ものさし(高さを計るため)
  • タイマー

手順はこちら↓

  1. 玉子と牛乳を混ぜ合わせる
  2. 小麦をふるってバーキングパウダーを混ぜておく
  3. 最後に、酢を決まった量ごとに入れて混ぜていく
  4. 合わさった生地を焼けるようにフライパンを熱しておきます
  5. 火を扱うので換気扇も回しておきましょう
  6. タイマーで何分ずつ両面焼くかを決めておく

 

注意する点やポイント

二酸化炭素が発生してふくらみを調べるので、同じ量・形に焼く必要があります。

酢を入れた後で二酸化炭素を発生するのを何回混ぜるかも決めといたほうがいいです。

同じもの作るためにタイマーで片側を何分で焼いたかを計るとより正確に調べることができます。

すべて同じことをするのは難しいですが、数を決めておくがいいです。

フライパンに流す生地もおたま1杯分と決めといたほうがいいです。

出来上がったパンケーキは責任を持って食べるようにしましょう!

 

 

②簡単に紫外線を観測する実験

紫外線の強さを調べる自由研究です。

バナナを使い紫外線の強さを調べ、効果的な紫外線対策についても調べていきます。家にバナナがあれば、実験に必要なものはほとんど家にあるもので簡単に実験できますし、バナナを使った方法は応用が利きます。

工夫次第で面白い発展的な実験をすることも可能です。

日焼け防止として売られているもので、何が紫外線を通しやすいのか、通しにくいものはどういった特徴があるかなどを調べるとおもしろいまとめになると思います。

 

高学年におすすめな理由

地球温暖化や猛暑のニュースが毎年夏になると話題になります。紫外線の強さを実際に実験することでそうした現象を実感することができると思います。

4年生の理科で気象や天気について学ぶため気温の測り方など基礎的な知識が身についているため深い理解が可能です。

また、メーカーが毎年のように発売する日焼け止め商品も合わせて検証することで、日焼け止めの効果に目を向けるきっかけにもなるかと思います。オリジナルの日焼け防止対策について考える面白さもあります。

 

必要な道具や準備

バナナが家にあるのであれば、実験に必要なものは家にあるものでほとんどそろうかと思います。

  • バナナ
  • アルミホイル
  • ラップ
  • 温度計
  • カラーセロファン用紙
  • 日焼け止めクリーム(SPF値の違うもの、例えばSPF値20と50のものなど)
  • 日傘
  • ラッシュガード
  • サングラス
  • サインペン

あれば紫外線チェッカーも用意したいところです。見た目だけでなく、数値化できた方が実験結果としては完成度が高いですからね。

また、実験結果を記録するためのカメラがあると、わかりやすいまとめになると思います。

 

注意する点やポイント

バナナを日に当てる時間(10分、30分、45分など)を変えてみたり、

時間帯を変えてみたり(朝、午前、午後など)、

また、天気の違う日の日焼けを検証するとおもしろい実験結果が得られると思います。

バナナに日焼け止めをぬる時には、バナナの皮に直接塗らずにラップを巻きその上から日焼け止めを塗るほうがよいと思います。

自然光だけでなく、家の中の電気、テレビの光などいろいろな光に当ててみるのも比較実験になります。

ちょっともったいないですが、実験で使ったバナナは絶対に食べないようにして下さいね。

 

 

③水溶性のものはどれ?

水に溶けるものと溶けないものを調べます。

学校の学習では一部のものしか水に溶けるか溶けないかをしません。水に溶けるものは他に何があるのだろうか深く追求するといろいろ勉強になります。

主に使う材料は、塩、砂糖、薄力粉です。それを少ない量から多い量で調べると溶けるのか、またはどう変化があるのかを確認します。

他にも思いつく材料があったら試してもいいです。それをノートやレポートに書いて提出するといった内容を研究します。

 

高学年におすすめなポイント

水に溶けるものや溶けないものは科学で学習はしますが砂糖が溶けるのか溶けないのかはやりません。

また「薄力粉がどうなるか?」たくさん入れるのと少なく入れるのと変化があることによって科学に対しても他のことに対しても勉強にもつながるし、将来の料理にも詳しく分かるようになります。

一見単純な勉強かもしれませんが、将来大切になる勉強だと思ったのでおすすめします。

また早めにそういうことを知っておくことでこの先の勉強にもつながる可能性もあります。

 

必要な道具や準備は?

まず入れ物が必要です。

別にビーカーでなくてもかまいませんが、メモリがついた軽量カップなどがあるといいです。軽量カップはビーカーの代わりにもなるしメモリがついているからきちんと研究しながら図れます。

それからかきまぜるものも必要ですが、箸でも何でも構いません。かきまぜるだけの道具です。

あとは砂糖、塩、薄力粉は最低限用意する必要があります。他には、水を準備しておくだけで準備が整います。

 

注意する点やポイントは?

危険な実験ではないので、特別に注意することはありません。

ポイントは水の量を変えずに、調味料などをどれだけ加えるか少しずつ様子を見ることでどんなふうに液体が変わっていくか見ることです。

特に水の量は変えないということがポイントです。水の量を変えてしまうと変化が分からなくなるので要注意です。

砂糖も薄力粉も塩も手に触っても害はないから安心です。全部が水にとけるとは限らないしこの時点では根拠もないもないからやります。

大人になると分かることが多いですが、子供のうちから知っておいて損はないです。

 

 

④気象予報士を目指すなら

 

地球に自転と太陽の動きについての自由研究です。

夏に気温が高く、冬に気温が低いことは太陽と地球の位置関係が変わるためと言われています。

その位置関係が分かると地球が自転している地軸が傾いていることや、位置関係が変わるとなぜ気温にも影響があるのかなどが分かってきますし、夏と冬の昼間の時間の長さが変わっていく事も理解が出来ると思います。

昨今の異常気象などもあることや、気象予報士にあこがれる子供多いと聞きますので、気象に興味を持ってもらいたい為です。

 

高学年におすすめな理由

地球の自転については一定の理解が進んでいるのではないかと思いますが、気温や日照時間に大きくかかわっていることはまだ理解していない子供さんも多いと思います。

太陽と地球の位置関係については、炎の温度が、内炎と外炎で違うことを参考にすれば、なぜ夏が暑く、冬が寒いかなどが理解できるはずだと思います。

高学年であればネットでの情報も集めやすいでしょうし、実際に自分の目で見た日の出日の入りの時間を参考にすることも出来るのでいいのではと思います。

成功すれば、先生たちも一目置く立派な研究になるはずです。

 

必要な道具や準備は?

必要な道具と言うものは特別ありませんが、まずはインターネットを利用できる環境は最低限必要です。効率よく調査・研究できるようにするためには必須です。

自分で日の出日の入りを観測するのであれば、太陽観測用の保護メガネや望遠鏡が必要になるかもしれません。ただし、朝焼け、夕焼けレベルですので、サングラスだけでも十分かと思います。

民間の気象予報会社の連絡先(メールアドレスなど)も事前に確認しておくと、困った時に相談できると思います。

自由研究であれば、各社とも比較的親切に対応してくれるはずです。

 

注意する点やポイント

理科の授業が好きであることが前提の研究になると思います。地球の自転、地球と太陽の位置関係などが理解できなければスタートラインには着けないと思います。

また、1年を通したデータが必要になるので、どのデータをどのように見るかを保護者の方からアドバイスを受けることも必要かと思います。

全てがネットの情報では、確実性が乏しくなる可能性もあるので、その辺も保護者のアドバイスが必須です。また日の出日の入りの観測も、短期間でもいいので自分の目で見ることも大事です。

 

 

⑤海水で種子は育つのか?

 

海水で種子は育つのか?という疑問をテーマにした自由研究です。

数種類の塩分濃度の水を作り、種子にその水を与えて、水の塩分濃度別に種子の成長の違いを観察します。

昨今、地球温暖化による海面上昇が叫ばれており、その問題に着目した研究なんです。

地球温暖化により、海に沈みそうな島もあるが、そういった場所ではどのような問題が起きるのか考えることができます。

もちろん塩分濃度の高い水では種子は生長せず、水で育てた種子が一番生長する、という結果になります。観察期間は多少要しますが、簡単かつ現代の問題に着目した良い実験だと思います。

 

高学年におすすめな理由

塩分濃度の計算や、地球温暖化の問題に関して授業でちょうど取り組んでいることを想定しています。

また、実験としては難しくないが現代の社会問題に関して着目している点で、評価につながると思います。

観察に必要な道具もお金をかけることなく、また、簡単にそろえられるので準備している間に飽きてしまうというお子様でもすぐに始められると思います。

最近では、さまざまな実験キットが販売されていますが、そういったものを使わずできるので先生方の評価も高いのではないでしょうか。

 

必要な道具や準備は?

  • ペットボトル10本
  • 脱脂綿(化粧落とし用コットンやティッシュペーパーも可)
  • 植物の種子
  • 食塩

内ペットボトル5本は、種子に与える水を入れるものです。数種類にの塩分濃度の水をそれぞれ入れます。濃度の種類をそんなに分けないのであれば、3本、4本でも問題ありません。

残りのペットボトルは底を浅くカットし、種子を育てるシャーレの代わりとして使います。シャーレなんてものは普通の家にはないですからね。

カットしたペットボトルに脱脂綿をひき、種子をそこで育てていきます。5種類の水を用意したのであれば、種子は5つ。それぞれの水で育てていきます。

 

注意する点やポイント

日当たりが平等でないと結果が日光の関係も影響するので、同じ条件のもと行うようにしましょう。

また、作った塩水ですが、塩が沈殿してしまうので種子に与える際は良く振ってから与えるようにしてください。

上水だけ与えると正しい結果が出ません。ペットボトルの口から直接水を与えると水が出過ぎることがあるので、ふたに穴をあけてじょうろのようにするなどの工夫をすると良いかもしれません。

水の与えすぎも研究の失敗につながるので要注意です。

 

まとめ

今回は少し難易度の高い「高学年向け」の自由研究ばかりをご紹介してみました。

いずれもネット通販などで購入できる自由研究キットに頼っていないテーマばかりになっています。

その分、少しだけ手間や時間が必要となるものばかりですかね…。

自由研究のキットを購入してサクッと終わらせたい場合は、割り切って購入しちゃった方がいいですね。

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