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 夏休み真っただ中ですが、宿題は進んでいますか? 学校に塾の宿題、計画的に進めたいですね。
  今回のテーマは夏休みの自由研究です。テーマの選び方、実験を行う際のポイントなどを紹介します。また、実験のプロである大阪市立科学館の小野昌弘先生に、家でもできる実験を教えていただきました。応用のヒントも紹介します。どうやってテーマを決めればいいかわからない、研究の進め方がわからないという人は、ぜひ参考にしてくださいね!

自由研究って、どうやってはじめればいいの?

   

「なぜ?」「どうして?」をテーマにしよう

 マナブくんやサクラちゃんのように、大好きなことやものについて調べてみるのも面白いですね。テーマがなかなか決まらないという人は、まず身近なことやものに目を向けてみましょう。教科書や授業のノートを見返して「これは本当かな?」と思ったことを、テーマに選んでもいいですね。また、公園や近所の野山、博物館や科学館、動物園などに行き、気になったことについて調べるのもおすすめです。

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研究の準備を進めよう

 テーマが決まったら、実験や観察などに必要な下準備をしましょう。スケジュールを立てて、計画的に研究を進めます。必要な材料をそろえたり、図書館や博物館などに行って下調べをしたりすることも必要です。自由研究は途中経過も大切です。丁寧に記録を取りながら進めましょう。

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研究の記録をまとめよう

 実験や観察の記録をまとめるまでが自由研究です。研究テーマ、テーマを選んだ理由、研究前に立てた仮説、研究の方法、研究から得られた結果、結果について考えたこと、反省点などをまとめます。また、新聞のように大きな1枚の紙にまとめたり、観察日記にまとめたりと、研究内容に合ったまとめ方を考えてみましょう。

 自由研究の進め方を理解できたでしょうか? 次に、大阪市立科学館の小野昌弘先生による、家でも簡単にできる科学実験を紹介します。

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空気の存在を確かめよう

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★空気砲を使ってみよう

 空気砲を使って、空気の存在を確かめてみましょう。空気砲は、ガムテープなどで密封したダンボールの一面に10pほどの穴をあけて作ります。
  ダンボールの中には、もちろん空気が入っています。穴を対象物に向け、ダンボールの両面を同時にたたきます。すると、ダンボールの中の空気が外へ向かって押し出され、穴のところでぎゅっと圧縮されて勢いよく出ていきます。

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▲左右同時に叩くのがコツ

   

★空気砲の威力を
  たしかめよう

 ひも状にした紙やビニールテープに向かって、空気砲から空気を発射してみましょう。発射された空気が、ひもを揺らすのが見えます。小野先生の空気砲は、ヨコ46・5p、タテ42・5p、奥行き61・5pあります。この大きさで10mほど先まで空気が届くそうですよ!

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▲大きさの違う空気砲を作り、威力の差を調べてみる  のも面白いですね!

   

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★ペットボトルに空気を詰め込もう

 空気は物質ですので、当然ながら重さがあります。ふだんは感じることがない空気の重さを、ペットボトルを使って調べてみましょう。

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二酸化炭素について調べよう
   

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★ろうそくの火を消そう

 二酸化炭素には、ものを燃やす働きがありません。
それを確かめてみましょう。

@まず、水槽にろうそくを
  入れて火をつけます。








 
   

A次に、バケツに二酸化炭素を注ぎます。

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B火のついたろうそくを置いた水槽の中に、
  バケツの中の二酸化炭素を注ぎ込むと、ろうそくの火が消えました。

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C二酸化炭素は、まだ水槽の中に残っています。
  なぜなら、二酸化炭素は空気よりも重たい気体だからです。

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▲火が消えました!               ▲点火棒を水槽の底のほうに
                              近づけると……

   
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サイエンスショーを見に行こう!

   

 小野先生も出演する大阪市立科学館のサイエンスショー。8月のテーマは「マイナス200℃の世界」です。液体窒素
という、空気を冷やしてできたとっても冷たい液体を使って、普段見ることのできない、珍しい実験を行います。期間は2013年6月7日(金)〜9月1日(日)まで。夏休みを利用して、見学に行ってみましょう!

液体窒素を使った実験

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風船を入れてみると、しぼんできます。中の空気が冷やされて、気体から液体になるので容量が減ったのです。

 

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花を浸してみると、あっという間に凍ってしまい、握るとバラバラになってしまいます。

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    ▲マイナス200℃近くになる液体窒素。

   
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大阪市立科学館
大阪市北区中之島4-2-1
06-6444-5656(代表)
http://www.sci-museum.jp/

★大阪市立科学館の2013年夏休みイベント紹介
  ●サイエンスショー「マイナス200℃の世界」… 6月7日(金)〜9月1日(日)
   平日(火〜金)は午後2時開演。
   土・日曜・祝日・7月23日〜8月30日の休館日をのぞく平日は午前11時、午後1時、
   午後2時、午後3時開演。
  ●特別天体観望会「土星を見よう」
   … 7月27日(土)、28日(日)の午後8時〜午後9時。申込不要。※雨天中止
  ●夏休み自由研究教室「グライダーとブーメランを作って飛ばそう!」
   … 8月7日(水)。時間は午後2時〜午後3時45分。
   小学4年生以上〜中学3年生が対象。事前に往復はがきでの申し込みが必要です。
他にもたくさんの楽しいイベントが予定されています。ホームページで確認してみましょう!

   

日本人初の部門最優秀受賞

優秀賞表彰式の壇上で記念撮影をする日本代表団。一番右が最優秀賞を受賞した日本代表の田中堯くん(千葉県立千葉高等学校2年生)です。
(写真提供:日本サイエンスサービス)

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 ISEF(International Science and Engineering Fair 国際学生科学技術フェア)は、世界70以上の国と地域、1500人以上の高校生による「科学のオリンピック」です。1950年の第1回大会開催から半世紀以上も続いている伝統ある大会で、毎年5月にアメリカの都市で行われています。世界中から集まった高校生たちは、ここで自分たちの研究を披露するわけです。
  大会の賞金・商品の相当総額は、なんと3億円以上! 17の分野ごとに、1等賞から4等賞までの優秀賞が選出されます。この中からさらに選ばれた2人は、ストックホルムで行われるノーベル賞授与式へも参加できるのです。この他にも、企業や学会、大学の独自審査による特別賞もあります。また、世界中の高校生同士が交流できる機会にもなっています。
  2013年5月17日、アリゾナ州フェニックスで行われたISEFにおいて、田中堯くんが

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開会式での日本代表団
(写真提供:日本サイエンスサービス)

地球惑星科学(Eart&Planetary Science)部門で1等賞に輝きました。田中君は「微小貝は古環境指標として有用か|千葉県市原市瀬又から産出した微小貝化石について」というテーマで研究を発表。日本人初の部門最優秀賞(Best of Category)にも選ばれるという快挙を果たしました。また、前日の特別賞(Special Award)表彰式では、日本代表の佐藤友彦くん、四茂野貴大くん(広島県立府中高等学校)が、特別賞受賞・佳作入選しました。

 このISEFに参加するためには、Intel ISEFと提携する科学コンテスト、日本学生科学賞(JSSA)、もしくはジャパン・サイエンス&エンジニアリング・チャレンジ(JSEC)で選ばれる必要があります。理科好き、研究好きの皆さん、挑戦してみてはいかがでしょうか。
  日本でISEF日本代表生徒(ファイナリスト)をサポートしているのは、NPO法人日本サイエンスサービス(NSS)という団体です。科学自由研究コンテスト受賞経験のある大学生・大学院生が中心になって活動しています。ISEFの紹介や、自由研究相談などのイベントを行っていますので、気になる人はホームページ(http://nss.or.jp/)をチェックしてみましょう。

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2012年7月に行われた国立科学博物館での「サイエンススクエア」にて。「科学自由研究フェスタ」の様子。(写真提供:日本サイエンスサービス)

   

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