自由研究で小学生向け氷の実験や考察まとめ【2020夏休み編】

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小学生の夏休みといえば、宿題がたくさんあるイメージですね。
そんな夏休みの宿題の中でも大変なのが、自由研究ではないでしょうか?

どんなことをテーマに自由研究をするか、そこから考えなくてはいけませんね。

今回は、そんな自由研究のテーマとして、氷を使った自由研究についてご紹介していこうと思います。夏らしくて楽しい実験となりそうですね。

自由研究で小学生向け氷の実験や考察まとめ【2020夏休み編】

小学生でもできる氷を使った自由研究

自由研究のテーマを見つけるのって意外と難しいけれど、実は身近なものを研究すると楽しかったりします。

そこで、どのご家庭にもある「氷」をテーマにしてみましょう。

氷をつかった自由研究にもいろいろありますが、小学生にオススメなのは

  1. 氷の溶け方を調べる
  2. 氷の溶ける早さを調べる
  3. 透明な氷の作り方を調べる

といったものです。

それぞれについて、すこしくわしくお話ししていきましょう。

氷の溶け方を調べる

これは、上にのせるものを変えることで圧力によってどのように溶け方が変わるのかを調べる実験です。

氷には圧力をかけると溶け出す温度が低くなる性質があります。
0度以下でも水になることがあるのです。

では、さっそく実験のやり方をご紹介しましょう。

必要なもの:

  • 板状の氷
  • ビー玉
  • 乾電池
  • 木のかけら
  • 石など

実験のやり方:

  1. まず、板状の氷のうえにビー玉、乾電池、木のかけら、石などを置きます。
  2. 数分間そのままにしておき、氷がどのように溶けていくかを観察します。

実験のポイントとしては、

  • 素材
  • 重さ
  • どのくらいの大きさのものを乗せた
  • どれが一番溶けはじめるのが早くて遅かったか

など、よく観察してノートに着けていきましょう。

実験結果を大きな画用紙などにまとめてもよいでしょう。

氷の溶ける早さを調べる

つぎに、氷の溶ける速さを調べる実験です。

氷をそのまま放置しておくのと、水に入れるのでは、どちらが早く溶けるのでしょうか?
また、同じ大きさの氷にいろいろなものをかけるとどれが一番早く溶けるのかを調べます。

用意するもの:

  • 氷(同じ大きさのもの)
  • お皿
  • 時計またはストップウォッチ
  • 水、塩、小麦粉、砂糖など

実験のやり方:

  1. 氷をお皿にのせます。
  2. 氷を水に入れたもの、塩をかけたもの、小麦粉をかけたもの、砂糖をかけたものなどそれぞれを用意して溶ける速さを測ります。

氷は濡れた状態とぬれた状態と乾いた状態では、熱の伝わり方が違うので、溶ける速さが違います。
どの状態だと早く溶けるのかを観察していきましょう。

実験のポイントとしては、溶けるまでの時間を表にまとめたり、その結果わかることをまとめるとよいでしょう。

透明な氷の作り方を調べる

普段、家の冷凍庫で作った氷は白っぽくて濁っていますよね。
このにごりは、水に含まれる空気などの不純物が原因なのです。
ですから、この不純物を取り除くことで透明な氷がつくれるということです。

そこで、透明な氷の作り方を実験してみましょう。

用意するもの:

  • 氷を作る容器
  • 割り箸や発泡スチロールなど

実験のやり方:

  1. まずは水を沸騰させてから粗熱をとります
  2. 製氷用の容器に水を入れます
  3. 割りばしなどを敷いた上に製氷機をのせて冷凍庫で凍らせます。

このように水を一度沸騰させることで水の中の空気や不純物を取り除いてから凍らせれば透明な氷ができるのです。

また、透明の氷を作る為には-10度くらいでゆっくりと凍らせることもポイントです。
そこで直接冷凍庫の床に製氷容器を置かずに割り箸などで隙間をつくるとゆっくりと凍らせることができます。

この実験で、たとえば

  • そのままの水
  • 沸騰させた水
  • 製氷皿を直接床に置く
  • 少し浮かせる

などの状態によっての氷の違いを観察してみるとよいでしょう。
また、自分で思いついた透明な氷ができそうな方法があれば、それも追加して観察してみると良いでしょう。

小さく作るのと大きく作るのではどちらが透明になるのか、といったものでもよいでしょう。
写真にとって、画用紙などにまとめるとわかりやすくて良いと思います。

少し変わった形の型を使うのも楽しくて良いですね。
好きなキャラクターのものやおしゃれな形の型を使うのも良いでしょう。

このほかにも、どんなものが氷になって、どんなものはならないのか、といった実験もオススメです。

  • 炭酸ジュース
  • 果汁ジュース
  • 醤油
  • ケチャップ
  • マヨネーズ

などご家庭にあるさまざまな液体を凍らせてみて、どのように固まるのか、また固まらないのかを実験してみても楽しいですね。

まとめ

いかがでしたか?

今回は、小学生の自由研究にオススメの氷を使った実験をいくつかご紹介しました。

氷といえば、どのご家庭にでもあるものなので、実験に失敗してもなんどでも試せるのもうれしいですよね。

氷を使ってできる実験はたくさんあります。

今回ご紹介した以外にも、氷の実験はいろいろ思い浮かびますね。
水にいろいろなものを混ぜて、凍るまでの時間を測ってみたり、自分でイメージしてみると面白いでしょう。
身近な材料で簡単に、たのしい実験ができるので小学生にもおすすめです。

今年の夏の自由研究に氷をテーマにしてみてはいかがでしょうか?

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