今回は、歴史の中でも古墳に絞って神奈川県の横浜市歴史博物館に行った我が家のケースついてお話しします。

自由研究で博物館の場合のまとめ方は？

博物館には幅広い内容があるのですが、あれこれやろうとすると的を絞れず散漫になってしまうため、１つに絞ることが大切です。絞ったテーマについて、不思議に思ったことを追究していきましょう。

今の世の中では図書館に行かなくてもインターネットでいろんな情報収集が可能ですが、やはり博物館のようなところで現物を見るとイメージが湧くし、「へー！」「なるほど！」と感じることも多いものです。
また、博物館にも様々な資料があるので、その中で一番興味を抱いた内容について１つ選んで、そこで深く観察したりメモしたり、写真撮影がＯＫなら物や解説を撮影したりしましょう。

まとめ方の詳細は別記事をご覧ください。
→自由研究調べ物 簡単に出来るまとめ方とテーマ選び 親の手伝い方は？

ここでは、博物館に行く前に考えておくべき項目についてお話しします。

自由研究の流れは以下の通りです。

この流れを頭に入れつつテーマを決めて考えていくのですが、我が家の場合は歴史の中でも古墳についてやることにしました。この経緯などをお話しします。

自由研究で歴史 古墳を選ぶ場合は？

古墳はかなり大きいので、実際に現物を見るのが一番イメージが湧くでしょう。

今回歴史博物館に行ったのは、うちの子供が歴史について苦手意識を抱いたから、実際に興味が湧くようにナマの歴史に触れさせようと考えたことがきっかけです。小学校6年生の授業では歴史を学ぶのですが、子供によっては想像力が乏しいので、昔のことを教科書で読んでもイメージが浮かびにくいのです。

・縄文時代ってどんな時代だったの？
・人はどんな物を着てどんな食べ物を食べていたの？
・古墳ってどんな大きさなの？
・昔の家と今の家の違いは？

これらのことは、教科書を読めばスーッと理解できる子供も多いのですが、やはり現物を見た方が親しみやすくなります。
また、イメージが苦手な子供の場合は、現物を見て何か興味のツボをそそるものが１つでもあれば、そこから急速に親しみたいという意欲が出てくるものです。

ちなみにうちの子供は後者だったので、学校の授業は左から右へスーッと流れるだけだったようです。ですから、折角の夏休みの機会なので、敢えて横浜市歴史博物館に連れて行って、興味が出るか反応を試してみたものです。うちのケースでは、大塚・歳勝土遺跡公園にある方墳がツボでした。たまたま、家で歴史の勉強をやっていた時に前方後円墳の話題を出したところ、実際に見てみたい、というので近くにそういう古墳がないかを探したところ、こちらの公園に方墳があるという情報を知ったため間近で見ようという話になったのでした。

古墳について調べる場合は例えば次のような内容を盛り込むと良いでしょう。

・古墳の場所について地図を作成
・古墳の写真を撮影
・古墳がどのような人の物だったか（古墳の成り立ち）
・出土品などの特徴
・複数の古墳がある場合は、その形など傾向

古墳は１つに限らず、近くにあれば複数見学して写真を撮ったり古墳の傾向を調べましょう。

また、古墳に関するサイトでは次のリンク先が参考になりますよ。
→全国の古墳巡り

自由研究で博物館へ 神奈川県の場合は？

神奈川県には様々な博物館があるのですが、歴史に興味がある場合におすすめなのが、横浜市歴史博物館です。
こちらは横浜に暮らした人々の生活について、先土器、縄文時代に始まり明治時代以降までの道具などを展示してあります。また、こちらの歴史博物館の良い点の１つに、大塚・歳勝土遺跡公園が隣接していていることがあります。こちらの公園には、方墳や竪穴式住居などがあり、方墳には入れませんが、竪穴式住居の中には実際に入ることができて、どんな感じか体感することができるのです。

今回炎天下の中竪穴式住居に入ったところ、外の光は入ってくるのですが、中は風が通って涼しかったです。この日の最高気温は33度でしたが、子供と一緒に「これならエアコン要らないねえ！」と感嘆したほど快適でした。

このように感じたことをきっかけに、昔の住居と今の住居の違いを考えたり実際に体感したことをまとめる、というような方法もあります。

また、古墳と違って歴史が非常に浅いものですが、子供向けの体験学習室の展示物を自由研究テーマに選ぶのも面白いですよ。この体験学習室は小さなスペースですが、明治時代に使っていた蚊帳や炊飯器、洗濯板などの道具を間近で見られたり、黒電話に触ることもできます。

ここから、次のようなサブテーマが出てきますよね。

・明治時代の道具がどのように現代の道具へと発展したか
・明治時代以前の人々はこの道具がなくてどのように生活していたのか

ちなみに黒電話は冬の間だけ2台あり、電話をかけたり受けたりすることが可能ですが、夏は電源の都合で1台しか置いておらず電話をかけることができません。
今の子供はダイヤル式の黒電話なんて知らない子供が多いので、触ったりするのがとても新鮮なようです。うちの子供も喜んで触っていました。（前回冬に行ったときには電話をかけられたのに、今回は夏で使えずがっかりしていました。）

さいごに

社会科の自由研究は理科等と異なり、地味で方法が分からず戸惑うかもしれません。
特に歴史というと身近でない、と感じる子供もいるかもしれませんが、今回お話ししたように、身近な道具が昔はどんな形だったのか等を考えていくとテーマが決まりやすいです。

膨大な資料のある博物館でテーマを1つだけ、となるとボリュームが少ないと感じるかもしれませんが、むしろ、１つに絞ることで子供の感じたことや今と昔の違いをじっくり考えたりすることで深みが出るしオリジナリティ溢れた研究になるでしょう。歴史というのは昔だけのことではなく、現代に通じる学びです。ぜひ、親子で楽しんで研究してくださいね。

◆夏休みの自由研究や読書感想文で困ったら？～夏休み課題目次ページ

自由研究で博物館の場合のまとめ方は？歴史系で神奈川県の場合は？はブログ、ちょっとした工夫で心豊かな生活をに掲載された記事です。

前記事（夏休みの自由研究でゼラチンの秘密に迫る！パイナップルとキウイ実験）ではゼラチンだけに焦点を当ててお話ししましたが、今回はゼラチンと寒天の違いに焦点を当て、パイナップルを使った実験方法などを含めてレポートのツボについてお話しします。

ゼラチンと寒天の違いを自由研究でやるには？

ゼラチンと寒天の違いについて自由研究のテーマにする場合、実験する前に2つの違いについてまとめておくと、実験の方向性が分かってやりやすいです。そして、「まとめ」はレポートの最後のまとめとして使います。

ゼラチンと寒天の違いについて

ゼラチンと寒天は両方とも液体を固める性質がありますが、ゼラチンの原料が動物性であるのに対して、寒天の原料は植物性です。このことから、次のような、様々な性質の違いがあります。

【原料】

ゼラチンの原料は牛や豚の皮膚や骨などに含まれるコラーゲンに熱を加えて抽出したもので、栄養素の殆どがタンパク質です。

一方、寒天の原料は海藻のテングサ（天草）の細胞壁成分で、海藻を煮て溶かしたものを漉してから棒状に固めて、それを寒干ししたものです。寒天の栄養素の8割以上は炭水化物です。

【ゲル化の条件と阻害するもの】

ゼラチンが固まる温度は10度以下なので、通常は冷蔵庫に入れないと固まりません。タンパク質が主成分ということから70度以上に加熱するとタンパク質が変性して固まらなくなる可能性があるため、溶かす際は沸騰させる前に、ゼラチンが溶けた時点で火を止めるようにします。
また、酵素が豊富な南国系の果物（パイナップルやキウイ、パパイヤ等）を一緒に使うと固まらなくなります。

寒天が固まる温度は38度以下なので常温でも固まります。また、1％以下の濃度でもゲル化が起きます。一度固まると85度以上にならないと溶けません。
また、寒天は酸味の強いものと一緒に煮溶かすと繊維が切られてしまい、冷めた時に繊維が絡まなくなるため固まりません。そのため、酸味の強い柑橘系で寒天を作る場合は、寒天液を溶かして火を止め、粗熱を取った時点で加えましょう。

【食感】

この食感の項目については私の感覚で書いています。皆さんが書く時にはご自身の五感で感じたことを書いて下さいね。

ゼラチンの方がプルプルしていて柔らかく粘りがあり、口の中で転がすように食べるため、「口溶けが良い」という感じです。
寒天はどちらかというと硬く粘りがなく、口の中では（ゼリーよりは）噛んで食べるため、「歯触り」を感じるはずです。
（ゼラチンの硬さは寒天の約1/10です。）

一度固まったゼラチンや寒天を口の中に入れると、ゼラチンは口の中で溶けだしていきますが、寒天はいつまで経っても溶けません。
これは、ゼラチンや寒天が再び固まる温度の違いがあります。（寒天は一度固まると85度以上にならないと溶けない性質があるからです。）

また、甘みについては、感覚の問題ではあるのですが、同じジュースでゼラチンと寒天を固めた場合、ゼラチンの方が寒天よりも若干甘みが強いと感じるでしょう。これは、口の中に入れると寒天は溶けませんが、ゼラチンは口の熱で溶けだすため甘みを感じやすいからです。

【食べ物での使い方】

ゼラチンは、ゼリーだけでなくババロア、ムース等の洋菓子に使う傾向があります。
寒天は、あんみつ、フルーツポンチ、水羊羹等の和菓子に使う傾向があります。

では次に、ゼラチンと寒天の実験を行いましょう。

ゼラチン寒天パイナップルによる自由研究の実験方法

【用意する物】
プラスチック容器　4個
粉ゼラチン　5g
粉寒天　　　2g
生パイナップル

(1)ゼラチン液を作ります。
ⅰ)ボウルの中に熱湯250mlを入れ、粉ゼラチン5gを振り入れてよく混ぜ、完全に溶かします。
ⅱ)プラスチック容器2個に均等に入れます。

(2)寒天液を作ります。
ⅰ)鍋に水300mlと粉寒天2gを入れて火にかけ、かき混ぜながら2分間弱火で沸騰させます。
ⅱ)プラスチック容器2個に均等に入れます。

(3)ゼラチン液と寒天液それぞれ1個の容器に生パイナップルを入れます。

(4)暫く常温で放置します。（＝「常温で固まるかどうか」の実験）

(5)暫くしたら様子を確認して記録をつけ、冷蔵庫に入れて冷やします。（＝「冷蔵庫で冷やしたときに固まるか」の実験）

様子を見るポイントとしては、次のようなことがあります。（他にも思いついたものがあったらやってみて下さいね。）

何も入れていないゼラチン液と寒天液の比較
・ゼリーの色の違い
・触った時の弾力、粘りの違い

パイナップルを入れたゼラチン液と寒天液の比較
・固まったかどうか

その他、パイナップルを入れた液と何も入れない液の比較
（ゼラチン液同士、寒天液同士）なども弾力や粘りなどの違いについても確認すると良いでしょう。

下の写真は我が子が実験したものです。
左上から順に、寒天（生パイナップル、生パイン搾り汁、パイン100％濃縮還元ジュース、何もなし）、左下がゼラチン（生パイナップル、生パイン搾り汁、パイン100％濃縮還元ジュース、何もなし）となっています。

寒天は4種類とも室温で固まり、ゼラチンは室温では固まらず、その後冷蔵庫に入れたところ、濃縮還元ジュース、何もなしについては冷蔵庫で固まり、生パイナップル、生パイン搾り汁は冷蔵庫でも固まらないという結果になりました。

さいごに

寒天は常温で固まるけど、ゼラチンは常温だと固まりません。
パイナップルを入れると、寒天は固まるけど、ゼラチンは冷やしても固まりません。
このような結果から、パイナップルに含まれている酵素はゼラチン（タンパク質）を分解するけど、寒天（炭水化物）は分解しません。

・・・というようなことを導くことができるでしょう。

◆夏休みの自由研究や読書感想文で困ったら？～夏休み課題目次ページ

ゼラチンと寒天の違いを自由研究でやるには？パイナップルによる実験はブログ、ちょっとした工夫で心豊かな生活をに掲載された記事です。

生パイナップルをゼラチンで固めようとすると上手く固まらないけど、
缶詰パイナップルはゼラチンで固まる。

という話ですよね。

今回は、パイナップルやキウイを使って、ゼラチンが固まるかどうか、自由研究でやりやすいよう実験方法や考察について、後で皆さんがレポートにしやすいよう、要点をまとめてお話しします。

■ゼラチンと寒天の違いに関する実験はこちらの記事をご覧ください。
→ゼラチンと寒天の違いを自由研究でやるには？パイナップルによる実験

夏休みの自由研究でゼラチンの秘密に迫ろう！

夏休みの自由研究でゼラチンというのは結構幅広いネタがあるのですが、パイナップルゼリーを作るというのは基本中の基本でとてもやりやすいです。

最初に種明かしをしてしまうと、

ゼラチンの主成分は牛や豚などの骨や皮、つまりタンパク質で構成されています。
一方、パイナップルにはタンパク質を分解する酵素が含まれており、2つを混ぜるとパイナップルの酵素がゼラチンのタンパク質を分解してしまうため、ゼラチン本来の固まる力も失われてしまうのです。

そのため、生のパイナップルの場合はゼラチンが固まりません。
ですが、缶詰のパイナップルだとゼラチンは固まります。

・・・という流れになります。

なぜだろう？と思うでしょうけど、これは缶詰に秘密があるのです。

缶詰の場合、生のパイナップルを加熱処理してから詰めるのですが、酵素は熱に弱く、缶詰にする段階でパイナップルの酵素の力が失われてしまうのです。ですから、缶詰パイナップルはタンパク質を分解することができない、つまり、ゼラチンが固まる、ということになるのですよね。

ところで、酵素って何かご存知ですか。

酵素というのは生物の体内で作られる物質です。
呼吸や消化など、生命活動に必要な化学反応を速くする作用があります。
ただ、この後の実験において注意しなければならないことが1つあるのですが、酵素というのは生パイナップルなら全て同じような強さで働くのか、というと、そうではないということです。温度やphの状態などによる影響を受けやすいため、タンパク質を分解する作用が強い場合、弱い場合など様々な可能性があるということです。

ちなみに、酵素を多く含む食物として代表的なのがパイナップルですが、それ以外にもキウイ、パパイヤ、メロンなどのような果実もあります。そして、パパイヤについては、黄色が完熟状態、青色が未熟状態なのですが、青パパイヤであるほど酵素が多く、完熟の黄色になると少ししか含まれません。

ですから、このようなことを理解した上で実験を行わないと、予想と違った結果が出てきてビックリするかもしれません。もし固まらないと思っていたのに固まってしまった場合は、果実の場合は完熟か未熟かなどの状態によっても酵素の量が異なる可能性があるので、それを含めて考えてレポートにしましょう。

では、ゼラチンの実験を始めましょう。

ゼラチンとパイナップルの自由研究実験方法は？

実験１：生と缶詰パイナップルの違いをゼリー作りで確かめよう

【用意する物】
・粉ゼラチン　30g（5g×6袋）
・熱湯　270ml（1.5カップ）
・ボウル　1個
・プラスチック容器　9個
・パイナップル（生）
・パイナップル（缶詰）

【手順】
(1)ボウルに熱湯を入れてからゼラチンを全て入れて混ぜて溶かします。
(2)ゼリー液を9個のプラスチック容器に入れます。（大さじ2ずつ入れると9個の容器にちょうどピッタリになるはずです。）

9個のうち、7個は次の実験に使うので冷蔵庫で約3時間冷やし固めます。
この実験では、残りの2個を使います。

(3)パイナップルの生と缶詰をそれぞれ1cm角に切って10個ずつ(2)のゼリー液に入れて約2時間冷やします。

【実験の結果】
缶詰パイナップルは固まるけど、生パイナップルは固まらないという結果になるでしょう。

実験２：生パイナップルの温度でゼラチンを分解する力は変わるの？

【用意する物】
・実験１で固めたゼリー　3個
・パイナップル（生）
・おろし器
・布巾（またはキッチンペーパー）

【手順】
(1)パイナップルをおろし器で摩り下ろして、布巾かキッチンペーパー等で漉して搾り、パイナップル果汁を75ml以上※になるよう用意します。

(2)この実験ではパイナップル果汁を大さじ1ずつ温度を変えてゼリーと合わせるため、果汁を次の3つに分けます。
ⅰ)室温に1時間放置したもの
ⅱ)80度以上にレンジ加熱して、1時間冷ましたもの
ⅲ)冷凍庫で1時間冷やして、少し解凍したもの

※実際に使う量は各大さじ1×3種類なので合計45mlですが、レンジ加熱したりすると蒸発したり、状況によっては吹きこぼれて減ってしまう可能性もあるので、果汁は大さじ3程度を用意してレンジ加熱するほうが良いでしょう。

(3)実験１で固めたゼリー3個の重さをはかり※※、(2)の3種類の果汁を大さじ1ずつ入れて約3時間室温で放置します。

(4)容器内の液体を静かに捨てて、残ったゼラチンの重さをはかります※※。

※※量る重さは、プラスチック容器とゼリーの合計になります。

【実験の結果】
室温や冷凍庫で冷やしたものは重さが減り、レンジ加熱したものは減らないという結果になるでしょう。
（最終的な結論は次の実験３にも関係してくるのでここでは保留にします。）

ゼラチンとキウイその他の自由研究方法は？

実験３：ゼラチンはキウイや他の食べ物でも分解できるの？

【用意する物】
・実験１で固めたゼリー　4個
・食べ物等（キウイ、ショウガ、パパイヤ、水）
・おろし器
・布巾（またはキッチンペーパー）

【手順】
(1)キウイ、ショウガ、パパイヤをそれぞれおろし器で摩り下ろして、布巾かキッチンペーパー等で漉して、大さじ1用意します。

(2)実験１で固めたゼリー4個の重さをはかり※※、ぞれぞれに(1)の3種類の汁を大さじ1ずつと、水大さじ1を入れて約3時間室温で放置します。（ここで水を1つの材料として使うのは、水分とゼラチンの関係を調べるためです。）

(3)容器内の液体を静かに捨てて、残ったゼラチンの重さをはかります※※。

※※量る重さは、プラスチック容器とゼリーの合計になります。

【実験の結果】
キウイは重さが減りますが、ショウガはあまり変化ないでしょう。また、パパイヤについては青色なら減りますが、黄色だと減らない可能性があります。これらは実験する食べ物の熟成度などによっても異なりますから、ここでお話ししたのと違う結果になっても気にしないで実験通りに書きましょう。

比較のための水については、重さが2g程度増えるのですが、このことからゼラチンは水分を吸収する性質があると分かります。そのことから、他の3つの食べ物についても、同じ量だけ水分を吸収すると考えられます。

ですから、実験２と実験３では以下の7種類についてゼリーに入れるとどうなるかを調べましたが、ゼラチンの分解量は次の式のようになります。

・パイナップル（室温、-18度、80度）
・キウイ
・ショウガ
・パパイヤ

ゼラチンの分解量
＝{（汁を入れる前の重さ）-（3時間放置後に残ったゼリーの重さ）}＋（水の増えた量、ここでは2g）

【考察とまとめ】
以上のことから、パイナップルにはゼラチンなどのタンパク質を分解する力があり、これは酵素の作用によるのですが、酵素は熱に弱く、80度くらいの高温になると作用が弱くなります。逆に0度以下の低温にした場合は影響がありません。また、酵素はパイナップル以外にもキウイやショウガ、パパイヤにも含まれています。

さいごに

今回以外の食べ物で、メロンやいちじく等にも酵素は含まれているので、余裕があれば、これらの食べ物についても調べてみると良いでしょう。

ちなみに、タンパク質を分解する酵素は食べ物によって異なり、今回使った物では次のようになっています。

・パイナップル→プロメライン
・キウイ　　　→アクチニジン
・ショウガ　　→ショウガプロテアーゼ
・パパイヤ　　→パパイン

◆夏休みの自由研究や読書感想文で困ったら？～夏休み課題目次ページ

夏休みの自由研究でゼラチンの秘密に迫る！パイナップルとキウイ実験はブログ、ちょっとした工夫で心豊かな生活をに掲載された記事です。

・何を使えばいいのか
・どのように実験するのか
・作ったはいいけど、どうまとめるのか

このようなことで躓く人が多いです。

実は、人工いくらを作るにはアルギン酸ナトリウムを使う必要があるのですが、これは中々手に入りにくい物質です。
今回は、実験セットを使って簡単に1日で行う方法や、まとめ方で作るだけでは物足りない中学生向けの高度な膨らませ方をお話しします。

いくらの自由研究をするには？

いくらの自由研究をする場合、最終的にはアルギン酸ナトリウムなどを使っていくらを作るのですが、ただ作るだけでは、小学校高学年から中学生の場合は物足りない感じがするでしょう。
ですから、最初に人工いくらがどんな物か、天然いくらとの違いを調べたりして予備知識を頭に入れておき、実験をしてまとめると内容を膨らませることが出来るし、実験の考察なども深く書くことができますよ。

天然いくらは鮭やマスの卵巣を取り出して1粒1粒バラバラにして味付けしたものです。

一方、人工いくら（人造いくら）は天然いくらを真似した食べ物で、海藻から抽出したアルギン酸ナトリウムというエキスを使って作るのですが、これは世界で初めて富山県の日本カーバイド工業が開発したものです。開発した当時は天然いくらの収穫量が少なかったため画期的な開発だとして出回ったのですが、近年では天然いくらは安く輸入できるため、回転寿司屋さんのネタであっても天然いくらを使うようになったためあまり見かけることはありません。（人工いくらを作る手間の方が逆に高くつくそうです。）

ところで、今回実験で作る人工いくらは、工場などで作る正式な人工いくらとはちょっと構造が異なります。
というのも、天然いくらは、外側が膜で、その中は液状なので、食べるとプチッと弾けて潰れるのですが、工場で作る人工いくらは同じ食感になるように精巧な作りになっているのです。
これは技術の発達している工場だからこその技であり、残念ながら、家庭で作る人工いくらでは出来ずに中身はゼリー（ゲル）状となります。
細かい構造は以下の通りです。

(1)工場の人工いくら
三重構造になっています。
外側→アルギン酸カルシウムの膜
中身→いくら味の液体（＋食用色素）
目玉→サラダ油（＋食用色素）

(2)家庭で作る人工いくら
二重構造になっています。
外側→アルギン酸カルシウムの膜
中身→アルギン酸ナトリウムでゲル状（＋食用色素）

ちなみに、工場では、天然いくらそっくりな人工いくらを作るため、アルギン酸ナトリウム水溶液を垂らすノズルに、外膜になるアルギン酸ナトリウム水溶液と、中身のイクラ味の液体2種類を同時に垂らすよう工夫してあります。そして、更に精巧なイクラに見せるため、もう1つノズルを追加して目玉になる油を中心に入れています。

アルギン酸ナトリウムの実験セットで自由研究を簡単に♪

【用意する物】
アルギン酸ナトリウム　2g（小さじ1弱）
乳酸カルシウム　　　2g（小さじ1弱）
食用色素（適量）
水　200ml×2個

ハンドミキサー
ビーカー等　2個
あく取り網
スポイト（またはストロー）

【作り方】
(1)アルギン酸ナトリウム水溶液を作ります。
　ⅰ)ビーカー等に水200mlを入れてからアルギン酸ナトリウム2gを加えてハンドミキサーで攪拌します。（スプーン等で混ぜても良いのですが、ダマになりやすいためミキサーを使う方が簡単です。もしダマになった場合は、ラップをかけて一晩冷蔵庫で放置※しておくとダマが膨らんで溶かしやすくなります。）
　ⅱ)完全に溶かしたアルギン酸ナトリウム水溶液に食用色素を入れて混ぜます。この量は少しずつ加減して、お好みの色にして下さい。

※アルギン酸ナトリウム水溶液は常温だと傷んでしまう可能性があるので、必ず冷蔵庫で保存し、早めに使い切りましょう。

(2)乳酸カルシウム水溶液を作ります。
ビーカー等に水200mlを入れてから乳酸カルシウム2gを加えてよく混ぜます。

(3)人工いくらを作ります。
スポイトを使ってアルギン酸ナトリウム水溶液を一滴ずつ乳酸カルシウム水溶液の中に落としていきます。

＊スピードを変えてみよう
ゆっくり一滴ずつ落とすと、人工いくらの球になります。
一気にぎゅーっと押し出すと、紐状の長いゼリーになります。

ところで、この実験で一番の難関が、アルギン酸ナトリウムと乳酸カルシウムをどこで入手するか、ということなのですが、これは、実験セットを購入するのが一番手っ取り早いし簡単です。
単品でも入手できるのですが、次のような少量のセットで購入するのが便利です。

自由研究のまとめ方で中学生向けポイント～アルギン酸ナトリウムの特徴

自由研究のまとめ方は、

(1)タイトル
(2)作成者名（学年、組）
(3)研究動機・目的
(4)材料・道具
(5)人工いくらの作り方・作った工程での様子（手順ごとに写真を撮って貼るとラクだし見栄えが良くなります。）
(6)考察・感想（作ってみて感じたことや、作る前に予想していた物との違いなど）

という流れで書くのですが、この記事でいうと、主に前章を使って(4)と(5)を書いて実験し、最初の章の内容で(3)と(6)について書けると思います。

そして、中学生の場合で、もし余裕がある場合は、アルギン酸ナトリウムについて科学的な視点で次のようなことを考えて、考察に付け加えて書くと内容が充実するでしょう。

人工いくらは、何故ぷよぷよになるのか？

人工いくらが、ぷよぷよになるのは、アルギン酸ナトリウムの特性が原因です。アルギン酸ナトリウムは海藻から抽出したエキスで寒天やカラギーナンと似ている物質なのですが、わかめや昆布など海藻のヌルヌル成分の１つで、海藻の体を支える食物繊維でもあります。
人工いくらを作る工程に添ってお話しすると、次のようになります。

アルギン酸ナトリウムを水に溶かすとアルギン酸イオン（－）とナトリウムイオン（＋）に分かれます。
次に、アルギン酸ナトリウム水溶液を1滴、乳酸カルシウム水溶液に落とします。
すると、アルギン酸ナトリウム水溶液は水中の表面張力により球状になり、アルギン酸イオン（－）が周りの乳酸カルシウム水溶液中のカルシウムイオン（＋）と結合して、球の表面がゲル化してぷよぷよした膜になるのです。（これがアルギン酸カルシウムで、この膜は水に溶けません。）
一方、球の内部は、カルシウムイオンと結合しなかった部分が残っており、水分も多いです。

一方、アルギン酸と似ている寒天やカラギーナンは、加熱して溶かして冷やさないとゲル化しません。
アルギン酸の場合は加熱する必要なくゲル化するのですが、カルシウムと合わせないとゲル化しない、というのも大きな違いです。

ところで、アルギン酸カルシウムは人体に無害なので、熱に強いゼリーを作ったり、小麦粉などに作用して組織を強くします。
人工いくらの膜に使われる以外にも、知育菓子のゼリー、ビールの泡の安定性向上、パンや麺の安定性向上などの目的で活用されています。

さいごに

人工いくらの作り方では、アルギン酸ナトリウムを溶かすのがダマになりやすく時間がかかるかもしれません。ただ、ハンドミキサーで攪拌すればあっという間に出来るし、やり方次第では夏休み最後の追い込み1日で出来る実験です。

また、余裕のある人の場合は、上記実験だけでなく、アルギン酸ナトリウム水溶液を作る際に、水の代わりにジュースを使ってみると、美味しいイクラ風ゼリーが出来ます。コーヒーや抹茶、トマトジュースなどを使うと楽しめるので、是非やってみて下さいね。

◆夏休みの自由研究や読書感想文で困ったら？～夏休み課題目次ページ

いくらの自由研究はアルギン酸ナトリウムの実験セットで簡単に♪はブログ、ちょっとした工夫で心豊かな生活をに掲載された記事です。

というのも、どの雲を観察するのか、いつ・どのくらいの期間観察するのか等、迷う事ばかりなんですよ。

そこで今回は、雲の観察方法やまとめ方、天気との関わりを調べる方法など、小学校低学年から高学年や中学生までの自由研究でまとめるコツをお話しします。

自由研究で雲の観察のまとめ方は？

雲の観察といっても、何に着目するかによって観察方法は異なりますし、まとめ方も変わってきます。
雲の種類は基本的に次の10種類に分けられるのですが、低学年だと、この分類だけでも大変でしょう。

ですから、今日のこの雲は何の雲だろう？と写真を撮り、雲の種類がどれに当たるか考えるだけでも、ある程度の日数が積み重なれば、雲の観察というテーマでまとめることが出来るでしょう。

ちなみに、雲の名前で覚えやすい方法としては、高い所の雲が「巻」の文字がつき、低い所の雲が「層」の文字がつく等の特徴があるのですが、小学生低学年だとカッコ書きの「うろこ雲」などの方が雲の形から連想できるので親しみやすいかもしれません。

こちらの雲のコンテンツはとても参考になりますよ。
→雲の種類と天気の移り変わり（山口県中学校理科教育情報デジタルコンテンツ）
→雲の種類と観察・見極め方（石川県教員総合研修センター）

また、こちらの「もくもくシール」は説明が分かりやすく毎日コツコツやるという場合に便利なグッズです。
→理科ハウス/もくもくシール

雲の観察を短期間でまとめるには？

(1)観察期間：1週間程度にする場合
夏休み終わりギリギリになって1週間程度で済ませることを考えるなら、雲の形や動きを30分毎に観察して、写真を撮るか絵を描いて観察日記をつける方法もあります。
この場合は30分毎に3～4回と一定時間毎に描くことで、雲が短時間でどのように変化し移動したかを知ることができます。
写真や絵の下に雲の様子を観察して感じたことや考えたこと等を書いてください。

(2)観察期間：数日程度にする場合
もし1週間も観察するのが面倒な場合は、天気が良くなるとき、悪くなるときに雲がどのような形で動きなのかを観察して、10種類のうち、どの雲なのか確認しながら考えてまとめるという方法もあります。

雲の観察における注意事項

どの方法を選ぶ場合でも、雲の観察をする上では次のことが重要です。

※西側を観察するのがおすすめなのは、日本の天気は西から変わることが多いことと、太陽が沈むのが西というのがあります。昔の人は、夕方の西の空模様を観察して翌日の天気予報をしていたものです。そして、「夕焼けなら翌日は晴れる」というような言い伝えも多く残されているのですが、これも先人の知恵なのでしょう。

ところで、小学校高学年程度になると、ただ観察して日記をつけるだけでなく、理科の観察らしく自分の考察も具体的に入れる方が良いでしょう。ですから、もう少し細かく観察していくことが重要になってきます。
では次に、雲の観察のコツなどをお話しします。

雲の観察方法のコツは？

小学校低学年の場合は、どんな雲があるのか、という見る目を養うだけで精一杯でしょうし、雲の種類の記録は1つでも仕方ないでしょう。
ですが、高学年ともなると、単に雲の種類を観察するだけでなく、「雲の種類がどのように天気によって変化するか」等を研究したいと考える人も多いです。この場合は、記録をつける「雲の種類は全て」というのが望ましいです。
というのも、雲が空に現れる順序は一定の法則があるからです。

高学年中学生向け記録のつけ方と雲型模型の作り方

写真と絵、どちらの場合も共通ですが、必ず撮影年月日を記入します。
絵の場合は、空全体の雲の様子が分かるよう、円を描いておき、その周囲には東西南北も入れて、寝転がるように空を見上げて描き入れます。また、全体を覆う場合はどのように空を覆うのかを確認します。その他、時刻、天候や気温、湿度、雲の動き、天気の変化などを記録しておきましょう。

記録は「絵」のように上手に描く必要はありません。線で大まかな大きさ・形を記入しす。また、雲がどちらに動いているかを記録しておきます。
記録にはスケッチでは表せない細かな雲の様子や、空気が湿っぽいなど気づいたことを書いておくと、立派な記録として残しておくことができます。また、この後、天気がどのようになったかも記録します。データとして積み上げれば、これからの天気を予測できるかもしれません。

絵の描き方については以下のページが参考になりますよ。（内容としては、上でご紹介したpdfの後半部分です。）また、こちらの最後のページに「１０種雲型模型の作り方」が紹介されています。工作が好きな場合は、実際に作ると見栄えも良いし、人に説明するのに分かりやすいのでおすすめです。
→雲の観察について（石川県教員総合研修センター）

自由研究で天気と雲の関わりを調べるには？

実際の天気予報は通常、気圧の変化を中心に行います。雲の動きで天気を予想することもありますが、気圧の変化で予想する方が確実です。
というのも、気温や湿度は前線の通過する時点で大きい変化があるため、天気の変わり目を示すからなのです。

ただ、気圧を確認していても、天気の兆しが前日の気圧で現れるかは不明なので、前日の1時点の気圧だけを確認して天気予想するのは難しいです。

天気図が理解できる場合

もし天気図について理解できるのであれば、次のような方法もあります。

(1)3～4週間、毎日以下の記録を取りましょう。
・新聞の天気予報図を切り取って気圧の動きを確認
（パソコンや携帯でも天気図のサービスで確認できます）
・天気や風の向き、風速、気温、湿度などを記録
・雲の種類を確認し、写真を撮影する

【例】曇り時々晴れ、西の風風速3m、最高気温気温31度、湿度60％

(2)上記の記録を元に、次のことを調べてグラフや表にまとめ、どのような傾向があるのか考えましょう。
・どの種類の雲が多いのか
・どの雲の日に湿度が高いか
・どの雲の日に夕立が降ったか
・どの雲の何時間後（翌日）に天気がどのように変わったか

天気図は難しいので雲を中心に天気予想する場合

雲による天気予想については、気圧の変化ほど確実性はありませんが、大まかな予想は可能です。
ただ、雲は常に変化していくし、観察する時間によっても変わってきます。
そもそも、天気予報を正確に行うのは気象予報士でも難しいので、雲の観察等による天気予想が当たらなくても、研究の結果としては問題ないでしょう。

そして、天気図でなく雲の観察を中心に自由研究をするのであれば、気温や湿度、風の向き、気圧については補足程度にしておき、雲の種類や変化を元に天気予想をして、実際の天気とどのように違ったかを考えるのが良いでしょう。
上でも書きましたが、低気圧の温暖前線が近付いてくるという場合、最初に高い巻雲(すじ雲)が出て、次第に雲が厚く低くなり雨になります。実際に温暖前線が近づく際の雲の変化を確認して、その通りになるかどうかを確認するというのも1つの方法です。

また、天気予報に関する言い伝えを調べて、その通りになるか雲の動きで確認する方法もあります。
具体的な言い伝えとしては次のような物があります。

さいごに

雲の観察による自由研究は幅が広く様々な方法がありますし、小学生でも中学生でも問題ありません。
身近でやりやすい内容なので、興味を抱いたらぜひ研究してみて下さいね。

◆夏休みの自由研究や読書感想文で困ったら？～夏休み課題目次ページ

自由研究で雲の観察のまとめ方は？天気との関わりを調べるには？はブログ、ちょっとした工夫で心豊かな生活をに掲載された記事です。

今回は、ガムがチョコレートに何故溶けるのか、また、チョコレート以外にどんな物に溶けるのか、食材についても実験して、中学生の自由研究レポートとして満足できるボリュームになるよう、やり方などを分かりやすくまとめました。

夏休み自由研究でガムの秘密についてやるには？

自由研究でガムの秘密についてやりたいと考える人の殆どが、

「ガムを噛みながらチョコレート食べてみたらガムが溶けてしまった」

ということを人に聞いて衝撃を受けたことが発端でしょう。

このような、身近な物事に疑問を抱いて考えてみるというのはとても良いことです。とはいえ、ココから先、夏休みの自由研究に結びつけるのは結構大変だと感じますよね。

そこで、手順を追って考えてみましょう。

最終的にレポート形式で提出するのですが、この形式の順序に考えていくとやりやすいですよ。「何を明らかにしたいのか」「何を書きたいか」を中心に考えていきましょう。

(1)何を明らかにしたいか
ここでは、ガムとチョコレートを同時に口に入れて食べるとガムが溶けるのは何故か、を明らかにしたいのですよね。

(2)そのために何をすべきか
そうすると、何をすべきでしょうか。このガムの現象に対して次のような疑問が浮かびませんか？

・溶けるためには口の中でなければならないの？（口の中の熱＝体温が必要？唾液が必要？）
・溶ける食材はチョコレートでなければならないの？（他の食材だとどうなるの？油、水？油の場合で植物油と動物油どちらもＯＫか？等）

ということで実験していくのですが、ガムにも色々な種類があるしチョコにも色々な種類があるので、いくつか食べ合わせて溶けていく様子を観察するのも良いでしょう。また、種類によって成分も違うため、パッケージの成分をノートに記録するか、パッケージごとノートに貼付しておくと良いでしょう。

自由研究でガムとチョコの実験を充実させるためには？

ガムとチョコなんて、身近すぎてレベルが低いのでは！？

と悩むかもしれませんが、テーマに高い低いはありません。中学生レベルにするには？と悩むでしょうけど、小学生だろうと中学生だろうと、自分が感じる疑問を解明しようとする過程が大切なのですから。
そして、自由研究は「自由な研究」ですから、自分なりに探求して突き詰め、自分自身で答えを出すことが大切です。

さて、ガムとチョコの実験を充実させるためには、理科の実験の基本である、

調べること以外の条件を揃えて実験すること。

これを理解して実験計画を立てます。

上記のような、口で噛んでみるというのも1つの実験ではあるのですが、もう少し実験チックにするには、口の中だと実際の現象が見えないので、目に見えるような状態でガムとチョコレートなどを混ぜてどうなるか、を行ってみます。

板状のガムを用意します。これが揃えるべき条件ではあるのですが、板状のガムは硬くて室温では溶けないしチョコを混ぜても反応しにくいです。そのため、板状のガムを出来るだけ細かくちぎって、更にすり潰すことが大切です。

すり潰すのはプラスチックのコップ等に入れて割り箸の太い側で行うのですが、それでもすり潰しにくい場合はガムを少し手のひら等で温めてから作業しましょう。

ガムが溶ける食材について自由研究でまとめよう

チョコでないと溶けないのか？という疑問から、チョコ以外の食材でどうなるかを実験しましょう。チョコ以外の食材としては、次のようなものがおすすめです。（カッコ内は使う量の目安です。）

・サラダ油（小さじ1）
・マヨネーズ（小さじ1）
・ポテトチップス（1枚）
・えびせん（2本）※
・水（小さじ1）
・砂糖（小さじ1）
・牛脂（小さじ1）

このような食材を入手してから行いましょう。
ちなみに、板ガムは溶かす食材ごとに2分の1枚使います。

※えびせんの他に、クッキーやビスケット等でも良いでしょう。

ところで、これらの多くの食材をどう実験するかというと、卵を購入する時に入っているプラスチック容器を使うのが便利です。

ただ、チョコレートと牛脂は室温だと固体なので、そのままの状態ではすり潰したガムと合わせても反応しにくいです。そのため、温めてからガムと合わせます（チョコレート→湯せん、牛脂→電子レンジ）。ただ、合わせてからも室温が低い場合など固まってくる場合は湯せんが必要になります。

さて、これらの食材に混ぜるとどうなるかというと、

このようになるでしょう。ただ、この書き方は一例ですし、ガムの種類や室温などの諸条件によって若干異なる可能性もあります。これを丸写しにするのでなく、ご自身できちんと実験して、その結果をレポートに書くようにして下さいね。）

自由研究を中学生らしく高度な内容にするには？

中学生らしく高度な内容にしたい、と考えるなら、

なぜ油脂がある食材だと溶けるのか？

ということを突き詰めるためにも、ガムの原料の秘密について調べて書くのが良いでしょう。

ここで、ガムの原料について少しお話ししますね。

ガムの原料について

ガムは、天然ゴムまたは合成ゴムの一種を使って作られています。（天然ゴムよりも合成ゴムの方がよく使われています。）

天然ゴム→「チクル」という木の樹液
合成ゴム→酢酸ビニル樹脂

弾力性があるのは、ポリイソブチレン等が含まれているからです。また、甘みや匂いを良くするために、糖類や香料も含まれます。

そして、油脂がある食材でなぜガムが溶けるかというと、原材料の「チクル」や酢酸ビニル樹脂などの「ゴム」は全て油に溶ける性質があるからです。

ちなみに、唾液には溶けません。チョコレートはカカオの実から作りますが、常温で板チョコが固まっているのは、カカオバター（カカオの脂肪分）が約27度まで固体だからです。チョコがガムに溶けるのは、先ずチョコが口の中の熱で溶けて、次にカカオバターとガムが混ざります。その結果、油に溶ける性質のゴムがカカオバターに溶けるのです。

さいごに

ガムをチョコレートと一緒に食べると口の中で溶けるから一緒に食べてはいけない、というのは根拠も含めて分かりましたよね。

じゃあ、他に何に役に立つの？

と、折角ここまで研究したのだから何かしら書きたくなる人もいるでしょう。

この場合、大したことではありませんが、この性質を利用して、髪の毛等にガムがついてしまった場合に油脂を含んだ物なら簡単に取れる、というのがあります。

ガムは水には溶けないので、手でしっかり洗っても思うように取れないはずです。でも、油脂を含んだ整髪料等をつけることで取りやすくなるので、もしものときは試してみてくださいね。

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夏休み自由研究でガムとチョコの実験は物足りない？溶ける食材は？はブログ、ちょっとした工夫で心豊かな生活をに掲載された記事です。

夏休みの自由研究の課題にパン作りはどうかしら？
パンが発酵するのは何故か調べると面白そう！

こんなことを思い浮かびますよね。
でも、実際にこの思い付きを課題にまとめるにはどうしたら良いのでしょうか。
また、小学生だと難しすぎる？中学生だと簡単すぎる？などと子供の学年に合うか心配するかもしれません。

今回は、小学生と中学生、どちらでも大丈夫なように、パン作りや発酵でイースト菌に関する実験について複数のアプローチをご紹介します。

夏休みの自由研究でパン作りは課題になる？

パン作りを課題とするためには、

・実際のパン作り
・パンの発酵に関する実験
・イースト菌の発酵に関する実験

このような3種類のアプローチが思い浮かぶでしょう。

とはいえ、下の2つの実験については小学校低学年だと難しいかもしれません。
でも、親子でパン作りをして、それをまとめるだけでも十分でしょう。
パン作りだけだと物足りないかもしれない、と最初は心配するかもしれませんが、パン作りの手順をまとめたり、手順ごとに写真を撮影したり、上手く膨らんだか、失敗したか、その理由を考えたりすると、結構なボリュームになるはずです。
もちろん、余裕があれば「パンは何故膨らむのか」を考えても良いでしょう。

そして、パン作りは低学年だけでなく、高学年や中学生にとっても十分課題として通用します。ただ、学年が上になるにつれて、作った結果だけでなく、途中の考察もしっかりやっていく必要があります。ですから、「パンはなぜ膨らむのか」という発酵の仕組みについても同時に考えてみましょう。

では次に、パンの発酵の仕組みについてお話しします。

自由研究でパンの発酵について調べるには？

「パンはなぜ膨らむのか」を考える場合、まずはパン作りの手順と、どの場面で膨らむのかを知る必要があります。

パン作りの流れを大雑把にいうと、

計量→こねる→一次発酵→二次発酵→焼く

となっていますが、膨らむのは一次発酵と二次発酵の場面です。ですから、パンの発酵について調べるには、一次発酵で温度と時間の条件を変えて観察してみると良いでしょう。

パン作りの実際の方法については、こちらのレシピが簡単でやりやすいでしょう。
→30分で本格簡単パン（クックパッド人気レシピ）

このレシピで生地を捏ねた（レシピ中の手順２）後、一次発酵の場面（レシピ手順３）で次のような2つの条件による実験を行います。

【用意する道具】
・タッパー（透明で深い物）4個
・ラップ
・輪ゴム
・その他、パン作りの材料

【実験の手順】
(1)パン生地を4個のタッパーに同じ量だけ入れてラップして、パン生地の一番てっぺん部分がどこか分かるよう、タッパーに輪ゴムをはめて印をつけます。

(2)室温、冷蔵庫、冷凍庫、60度の湯せんの4種類の温度設定で30分放置し、膨らみ具合を確認します。（(1)と同様にパン生地の一番てっぺん部分がどこか、タッパーに輪ゴムをはめて印をつけます。）

(3)60分後、90分後、120分後も同様に膨らみ具合を確認して、輪ゴムをはめて印をつけます。（その日の室温によっても異なりますが、パンが発酵しすぎてタッパーからはみ出る可能性もあります。パンは発酵前と比べて2.5倍程度膨らみます。ですから、120分経たずに2.5倍まで膨らんだら、そこで終了して大丈夫です。）

【考察について】
この実験では、パン作りでは室温で発酵させるのが一番膨らむということが分かるはずです。
膨らむ順序としては、　室温＞冷蔵庫＞冷凍庫＞60度　という結果になるでしょう。60度が一番膨らまないのは、イースト菌は60度の高温だと生きられず死滅してしまいます。

ちなみに、折角こねたパン生地ですから、発酵させたら焼いて食べましょう。低温で膨らまなかったパン生地も、室温に戻せば膨らんでくれるはずですよ。

このことも含めてレポートにまとめると良いでしょう。

自由研究でイースト菌の実験をするには？

パン作りによる実験も良いのですが、こねるという条件が加わったものですから、その前のイースト菌に着目して、それだけでどのような化学反応があるのかを調べる方法もあります。

【用意する物】
・透明な使い捨てのコップ　8個
・ラップ
・割り箸
・計量スプーン
・油性ペン等（印つけ用）

・イースト
・砂糖
・小麦粉
・サラダ油
・塩
・水

実験１：温度設定による違いを調べる（イースト菌が膨らみやすい温度は？）

(1)4個のコップにイースト（小さじ1）・砂糖（小さじ1）・水（大さじ1）をそれぞれ入れて手早くかき混ぜ、ラップをかけて蓋をします。

(2)4個のコップを次の4種類の温度設定にして放置します。（放置する前に液体の高さを確認して印をつけます。）

ⅰ)室温
ⅱ)冷蔵庫（約4度）
ⅲ)冷凍庫（-約18度）
ⅳ)60度の湯せん

(3)30分後に、泡の高さを確認して印をつけます。

(4)4個のコップを室温に戻して30分間放置し、泡の高さを確認して印をつけます。

【考察について】
この実験では、イースト菌が一番活動が活発になるのは室温状態だということが分かるはずです。
また、冷蔵庫や冷凍庫など低温にした場合は、室温に戻した後に再度活動を始めるのですが、最初に60度の高温にした場合は、その後室温まで温度を下げても活動をしない（イースト菌は高温では生きていけず死滅してしまうため）という結果になるはずです。

ただ、実際に実験してみると、このような結果にならない可能性もあります。
それは、低温にしたつもりだったけど、冷えるまでに時間がかかってしまったため膨らんでしまったり、逆に、60度の高温にしたつもりが、徐々に冷めてしまって60度を維持できておらずイースト菌が死滅せず、膨らんでしまった、というようなこともあります。
本当は、きっちり温度設定をすべきですが、家庭で行う実験ですから誤差やミスはつきものです。実験というのは失敗も含めてきちんと記録考察すべきものですから、失敗した場合は、なぜ失敗したのか、今回お話ししたようなことがなかったか、考えてみて下さいね。

実験２：砂糖以外のパンの材料はイーストにどう影響するか？

パン作りには、イーストと砂糖、水以外に小麦粉、バター、塩が必要です。ただし、バターは常温では溶けにくいためサラダ油を使って実験しましょう。

(1)4個のコップにイースト（小さじ1）・砂糖（小さじ1）・水（大さじ1）をそれぞれ入れて手早くかき混ぜます。

(2)次の4種類の材料を用意して、4個のコップに1種類ずつ入れてかき混ぜ、ラップします。

ⅰ)小麦粉（小さじ1）
ⅱ)サラダ油（小さじ1）
ⅲ)塩（小さじ1）
ⅳ)水（小さじ1）

(3)60分間室温で放置してから、泡の高さを確認して印をつけます。

【考察について】
泡の高さは、サラダ油＞小麦粉＞水＞塩　の順になり、特に塩だけが殆ど高くならないという結果になるでしょう。
これは、塩がイースト菌の活動を抑制する作用があるためです。ですから、パン作りの計量の際は、「イースト菌に塩が直接かからないよう入れる」と注意されるのですよね。

また、実験１の考察でお話ししたのと同様に、このような結果にならない可能性もありますが、その場合も予想と実際の結果が違ったことや、なぜそうなってしまったのか等を考えて、それも含めて考察としてまとめましょう。

さいごに

パン作りに関する自由研究は、子供の興味レベルに合わせて小学生でも中学生でも出来る、比較的やりやすい内容です。お子さんと一緒に興味のある内容に添ってやってみて下さい。

また、パンの発酵するのはイースト菌の作用ですが、理屈をお話しすると、
「イースト菌は小麦粉に加えてパン生地をこねていくと、小麦粉に含まれる糖を分解してアルコールと二酸化炭素（炭酸ガス）を発生させる。この時の炭酸ガスの作用でパン生地が膨らむ」
ということです。

ですから、パンの発酵やイースト菌の実験をしているとちょっと甘いようなニオイが漂ってくるはずですが、これはアルコールのニオイなのです。このようなことも最後の考察やまとめに盛り込んでいくと充実した自由研究のまとめができますよ。

◆夏休みの自由研究や読書感想文で困ったら？～夏休み課題目次ページ

夏休みの自由研究でパン作りと発酵の実験は簡単？イースト菌は？はブログ、ちょっとした工夫で心豊かな生活をに掲載された記事です。

今回は、小学生でも出来る、簡単なミョウバンの結晶の作り方や、中学生向けのちょっと高度な自由研究のまとめ方などをお話しします。

◆ラクに作りたいなら塩の結晶作りがおすすめです。作り方はこちらの記事をご覧ください。
→自由研究で塩の結晶の作り方とまとめ方小学生5年生向けは？

自由研究でミョウバンの結晶の作り方確実な方法は？

ミョウバンの結晶を作る方法はいくつかありますが、家庭でやりやすい方法は次の2つです。

・温度を下げる方法
・水分をゆっくり蒸発させる方法

ただ、温度を下げる方法だと大きな結晶を作るのは難しいです。
比較的失敗の少ないのは、この2つの方法を組み合わせて行う方法です。

ちなみに、もう1つ、ミョウバン水溶液の上と下の濃度差によって出来る方法もあるのですが、かなり難しいのでこれは除外します。

【用意するもの】

１．種結晶用
・水100ml
・焼きミョウバン15gくらい
・小さな鍋　1個
・コーヒーフィルター　1枚（ろ過用）
・プラスチック容器　1個（底が平らなもの）
・ペットボトル容器　1個（半分に切り、上側を埃除けカバーとして使います。）

２．結晶を大きくする時
・水100ml
・焼きミョウバン（夏の場合9g、冬の場合6g）
・小さな鍋　1個
・コーヒーフィルター※　1枚（ろ過用）
・プラスチック容器　1個（プリンカップなど）
・ペットボトル容器　1個（上で使った物を再使用）
・割り箸　1膳
・テグス※

【作り方】

１．種結晶（小さい結晶）を作る
最初はゆっくり温度を下げることで溶けきれないミョウバンを結晶化させます。
(1)焼きミョウバン12gくらいと水100mlを鍋に入れて弱火にかけて、かき混ぜて溶かします。
沸騰させると水の量が減っていくため、なるべく沸騰させないようにしてじっくり溶かしましょう。
最初は白い塊ですが、だんだん溶けて白い液体になり、徐々に透明な液体へと変化しします。ここで火を止めます。

(2)コーヒーフィルターでろ過してからプラスチック容器に入れ、風通しの良い場所に放置します。
この時、埃が入らないようペットボトル容器のカバーをします。
今回はコーヒーフィルターが無かったので茶こしとキッチンペーパーで代用しました。

(3)数時間経つと底に結晶が付きはじめますが、1日経ってもつく様子が無ければ、液にミョウバンを少し加えて温め直し、濃度を高くしましょう。結晶がつきはじめたらそのまま2日程度放置します。水分が蒸発していき5mm程度の種結晶が出来るので、取り出して水気を取ります。

２．結晶を大きくする
(1)ミョウバン水溶液を作る
焼きミョウバン※と水を鍋に入れて火にかけ、かき混ぜて溶かし、一度コーヒーフィルターでろ過してからプラスチック容器に入れてゆっくり冷ましておきます。

(2)種結晶を結んで割り箸につける
ミョウバンの種結晶をテグス等で結び、割り箸の中心に結んで容器に掛けられるようにします。今回は、銅線の先をコンロの火で熱してミョウバン結晶に刺しました。この方法は一番やりやすいのですが、火を扱わなければならず危険なので、お父さんかお母さんと一緒にやって下さいね。

(3)種結晶を大きくする
結晶を大きくさせるためには温度を冷やす方法だと難しいので、簡単にできる「ゆっくり水分を蒸発させる方法」で行います。

(1)で作ったミョウバン水溶液に(2)の種結晶を入れて吊るして放置します。
（ミョウバン水溶液は30度以上だと折角作った結晶が溶けてしまうため、30度よりも冷ましてから行うことが大切です。）

出来るだけゆっくり冷まし、動かさずに置くことと、埃などの不純物を入れないことが、きれいな結晶作りのポイントです。

中学生の自由研究ミョウバンで高度な内容にするには？

ミョウバンの結晶作りは結構手間がかかるものです。
ですから、小学生の場合は、作り方の手順ごとに写真撮影しておき、作り方を書くとともに写真を貼り、実物を展示すれば、それだけで十分なレベルになるのですが、中学生の場合は、やはりもう少しレベルの高いまとめ方をしたいものですよね。

ですから、次のようなことで興味があれば、調べたり作る際に実験してみると深い考察を書けるし、ボリュームが多くなるのでおすすめです。

また、折角の記念なので、きれいに出来た結晶をペンダントにして展示するのもおすすめです。
透明の合成ゴム系接着剤（コニシ・ボンドＧクリヤー[透明型]等）を、指を使ってコーティングしてからチェーンや金具（手芸店等で販売している）を取付します。

ミョウバンの結晶作りで自由研究のまとめ方は？

ミョウバンの結晶作りを行った場合は、自由研究のまとめ方としては以下のように項目を書いていきましょう。

(1)テーマ名
「ミョウバンの結晶作りについて」「ミョウバンの結晶の神秘」「巨大なミョウバンの結晶はどうやって作るのか？」などお好みで。

(2)作成者：学年、組、氏名

(3)研究動機と目的
なぜミョウバンの結晶を作ろうと考えたのかを書きましょう。

(4)用意した材料や道具
結晶作りで使った材料や道具などを箇条書きにします。

(5)結晶の作り方や実験経過
水やミョウバンの量と温度、日数の経過などを含めて作り方や実験経過について箇条書きにします。
過程毎、日数毎に写真撮影しておき、レポートに貼ると、結晶が大きく成長している様子が分かりやすくなります。

(6)結晶を作った結果・実験で観察した結果など
きれいな色・形の結晶ができたか、大きく成長したか。また出来なかった場合もそのことを書きましょう。

(7)考察
成功した場合は、なぜそうなったのか、成功した理由について。
失敗した場合も、なぜそうなったのか、失敗した理由について。
また、予想通りだったか、予想に反することがあればそのことについても書きましょう。

(8)感想
また作りたいか、次回はもっと大きい物・美しい形にしたいなどの挑戦など、思うまま書きましょう。

(9)参考文献
参考にした書籍やインターネットサイトがあれば、書籍や著者名、サイトのＵＲＬ等を書きましょう。

さいごに

ミョウバンの結晶作りは時間がかかるため、なるべく夏休み始まった頃に作り始めて、のんびり観察しながらレポートをまとめるのがおすすめです。最後の一週間での追い込みも可能ですが、その場合は結晶が大きく出来ないことを念頭に作って下さいね。

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自由研究でミョウバンの結晶の作り方は？中学生向けまとめ方は？はブログ、ちょっとした工夫で心豊かな生活をに掲載された記事です。

今回は、塩の結晶作りとまとめ方について、小学生の低学年から5年生6年生向けのちょっとレベルを上げる発展的な実験を含めてお話しします。

■手間をかけた結晶作りなら、ミョウバンの結晶作りがおすすめです。
→自由研究でミョウバンの結晶の作り方は？中学生向けまとめ方は？

自由研究向け 塩の結晶の作り方

最初に塩の結晶の作り方についてお話しします。

【使う材料と道具】
(a)結晶作り用の材料と道具
・塩　400g
・水　1L
・モール　数本（無ければワイヤーと木綿糸等※）
・鍋
・ペットボトル1.8L　1本
・割り箸　　1本

(b)保温箱の道具
・発泡スチロール箱（無ければ段ボール箱）
・新聞紙やタオル

【下準備】
(1)モールorワイヤー
モールやワイヤーは、好きな形を作って、糸をつけて割り箸でぶら下げるようにします。
※ワイヤーを使う場合、形を作る前に木綿糸をグルグル巻きつけてから行います。
（結晶が付きやすくなるために、木綿糸の間隔を少し開けてワイヤーに巻き付けることが大切です。）

(2)食塩水を入れる容器
ペットボトルをカッターで約半分に切って、下半分を使います。

(3)保温箱
発泡スチロールか段ボール箱に新聞紙を入れて保温性を高めます。

我が家でやったのはこんな感じです。
↓

【手順】
(1)鍋に水と塩を入れて沸騰させ、お玉等でよくかき混ぜて溶かしていきます。
塩が全部溶けた場合は、塩を追加して入れていき、塩が溶けなくなり結晶が浮くまで行います。

(2)食塩水をペットボトル容器に移して発泡スチロールか段ボールの保温箱に入れます。
割り箸につけたモールやワイヤーを容器に入れます。
（容器にモールやワイヤーが接触しないようにします。）

※ここで保温箱を使うのは、結晶をきれいに作るためで、ゆっくり冷ます方が大きい結晶が出来やすいです。

(3)保温箱に蓋をして丸1日放置します。下の写真は丸1日経過時点のものです。

(4)取り出して水分を吸い取り、エアコンの下などにぶら下げて乾燥させます。
（拭き取る場合、ティッシュだとケバケバがくっついてしまうため使えませんが、キッチンペーパーなら大丈夫です。）

※もっと大きい結晶にしたいなら、(1)から(4)を繰り返して行います。
下の写真は丸2日経過時点のものです。

(5)学校提出までの保管など
ジップロック等に乾燥剤を入れて密封保管します。
湿気が入ると白く濁るのでご注意ください。

(6)学校で展示する時
黒い紙の上に置くと結晶の美しさが引き立ちます。
また、触ると結晶が取れやすいため、見学する人が触らないよう、黒い紙を敷いた透明な箱に入れるのが良いでしょう。

自由研究のまとめ方で小学生向けは？

まとめ方はレポート用紙やスケッチブック等の数ページに書く方法と模造紙などの大きな紙1枚に書いて掲示する方法があります。
どちらかというと、小さい用紙の方が書きやすいので、書くのが苦手な場合はレポート用紙やスケッチブック等がおすすめです。
目立ちたい場合は模造紙の方が良いのですが、段数や文字の行列を真っ直ぐに書くのは大変なので、一行ごとに鉛筆で補助線を書いておく方が書きやすくなります。

では、実際のまとめ方については、以下の項目を順に書いていきます。
また、上記実験をする際に、準備した道具や実際の作業手順ごとの様子など、写真撮影して用紙に貼りましょう。
（絵が得意なら絵を書いても構いませんが、写真の方がラクでしょう。）

１．タイトル「塩の結晶作り」と氏名を書きます。

２．内容

(1)塩の結晶作りをしようと考えたきっかけ
「～が面白そうだった」「～を自分で見てみたかった」などを書きましょう。

(2)塩の結晶の作り方について
結晶の作り方について、手順、道具等を写真や絵を使って説明しましょう。

(3)どんな結晶が出来るか予想
結晶作りをする前に、どんな結晶が出来るのか予想してみましょう。

(4)実験の結果
どんな結晶が出来たか、行った日数などを含めて写真付きで書きましょう。

(5)分かったこと
結晶を作ってみて気付いたことや、作る前の予想と比べてどうだったか等の考えを書きましょう。

(6)感想
「こうすればもっと結晶が大きくなったかもしれない」
「次はこんな工夫をしてみよう」
というような反省なども含めて、感想を書きましょう。

(7)参考資料
塩の結晶を作る上で参考にした本などがあれば、タイトルや出版社名を書きましょう。

自由研究で小学生5年生6年生向けハイレベル実験は？

単に塩の結晶を作るだけなら低学年でも出来ますよね。
細かいことを考えても高学年である5年生や6年生だと「簡単過ぎと思われたら心配」「物足りない気分」と悩む人もいるでしょう。

その場合は、塩に関する次のような現象を「なぜそうなるのか？」と考えて、もう一度確認の意味で実験してみるとレポートの枚数が増えて理科実験らしく充実したまとめ方が出来るでしょう。

なぜ時間が経つと塩の結晶が出来るのだろう？

水に塩を入れて溶かしていき、もう溶けない状態（飽和食塩水）にして放置しておくと水分が蒸発して、塩が透明な立方体の結晶になります。ゆっくり温度が下がっていくと、大きな結晶が出来ます。（気温、湿度、風通し等の条件によって異なるので、1つの条件を変え、その他は同じ条件下で実験しましょう。）

塩はどの程度水に溶けるか？

20度の水100mlに対して塩は約36g溶けます。また、温度が変わっても、溶ける塩の量はさほど変わりません。（若干、温度が高いと多く溶けます。）

温度計があれば、塩がどの程度水に溶けるか、という実験を追加する方法もあります。水の量は100mlで統一し、水温を10度、30度、50度、70度、90度等と条件を変えます。一定の間隔で塩を溶かしてみましょう。
（塩は小さじ1杯ずつ入れてかき混ぜ、全部溶けたら2杯目を入れます。これを繰り返し、何杯目で溶けなくなるか確認します。
塩小さじ1＝約5～6gなので、塩の重さを量らなくても、ある程度の目安になるでしょう。）

最終的に溶けた塩の重さは、次の式で算出できます。

塩以外の物質はどの程度溶けるのか？

塩以外にも、砂糖や重曹、ミョウバンなどを溶かす実験を追加しても面白いですよ。
溶かす手順や、溶かした物質の重量は上記と同じ方法で出来ます。

■塩に関して情報が欲しい場合は下記のWebサイトが参考になります。
→公益財団法人　塩事業センター：塩百科

■墨田区には博物館があるので実際に目で見て塩について学ぶことができますよ。夏休み期間はイベント満載なので、可能なら行ってみると自由研究課題に役立つでしょう。
→たばこと塩の博物館

さいごに

塩の性質や実験については5年生の教科書に掲載されていますが、小学生低学年から高学年まで自分の興味に応じて誰でも楽しみながら出来る課題の1つです。また、夏休み以外では、12月にクリスマスツリーのオーナメントとして飾るのもきれいです。理科の実験で迷ったら、塩の結晶作りを親子で楽しみながらやってみては如何でしょうか。

◆夏休みの自由研究や読書感想文で困ったら？～夏休み課題目次ページ

自由研究で塩の結晶の作り方とまとめ方小学生5年生向けは？はブログ、ちょっとした工夫で心豊かな生活をに掲載された記事です。