夏休みの自由研究におススメ!10円玉を使った実験の方法を紹介!

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夏休みの自由研究に何をすればいいか悩んでいませんか?

自由研究は問題集とは違って創意工夫を求められるので、結構苦手な人は多いと思います。
特に難しいのがテーマ決めです。私もテーマ決めの段階で何日も迷走した経験があるので、その辛さは分かります。

今回紹介するのは、夏休みの自由研究によく選ばれる「10円玉をピカピカにする実験」。
その実験の方法や反応の原理、レポートのまとめ方を紹介します。

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10円玉をキレイにする自由研究のやり方は?

用意する物

  • 汚れた10円玉
  • 綿棒
  • しょう油やお酢などの調味料
  • コーラやスポーツドリンクなどのジュース類
  • 洗濯や食器を洗うのに使う洗剤
  • スマホ、デジカメ
それぞれの役割を詳しく紹介していきます。
  • 汚れた10円玉と綿棒は、必要な数だけ用意します。

    同じものを使い回すと、正確な実験結果が得られません。失敗した時のことを考えて、多めに用意しておくのがいいでしょう。

  • 調味料やジュース類、家庭用の洗剤なども実験に必要です。

    とにかく気になったものを片っ端から実験していくことで、よりユニークな研究結果を得ることができます。
    学生の自由研究ということもあるので、手で触れても問題ないような安全な物を使いましょう。

    point!ややネタバレになりますが、最低一つは酢と塩が一緒に含まれているものを選びましょう。
  • 最後に、スマホやデジカメなどの写真が撮れるものを用意します。

    この実験では、「どの材料を使ったら汚れがとれたか?」「どのくらいきれいになったのか?」ということを証明するのが重要になります。

    文字だけで解説しようとしても、実験をしていない人にはなかなか伝わりにくいです。
    写真も交えて解説した方が分かりやすいので、スマホやデジカメはあった方がでしょう。

実験方法

  1. 汚れた10円玉を、ただの水道水を含ませた綿棒でこすってみましょう。

    もちろん自分でも試してほしいのですが、いくら綿棒でこすったところで、水道水では汚れを落とすことはできません。

    ということは、10円玉についている汚れは、水道水では落とせない「何か」だということです。
    この「何か」の正体については、後ろの方で詳しく解説します。

  2. 今度は、用意した調味料やジュース類を使って実験します。
    実験方法は1と同じで、綿棒を使って10円玉をこすっていきます。

    こするのは10円玉の両面ではなく片面、しかもその半分だけです。
    するとキレイな面と汚い面がハッキリ分かれるため、実験の信頼性がより高くなります。

    実験が終わったら写真を撮って、10円玉をキレイに洗いましょう。

    たかが10円、されど10円。お金をぞんざいに扱うと、最悪の場合は犯罪になります。
    なので、お金は大事に扱わなければなりません。

point!全ての材料で汚れがとれるわけではありません。汚れを取ることができない物もあります。

ですが、失敗も立派な実験結果です。
失敗した記録もある研究の方が、成功だけの研究よりもよほど有意義です。

10円玉がキレイになる理由は?

10円玉の黒い汚れの正体は、酸化銅です。
酸化銅は、10円玉の主な原料である銅と空気中の酸素が結びつくことで生成されます。

酸化銅を還元させることによって元のキレイな銅に戻すというのが、今回の実験の内容です。
間違えやすいですが、決して表面の銅を溶かしているわけではありません。そういったことは書かないようにしましょう。

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酸化とか還元って何?

酸化や還元は中学校の理科で習うことなので、小学校の自由研究としては少し難易度が高いです。
なので、反応の原理を軽く紹介しておきます。

酸化は読んで字のごとく、物質に酸素が化合する反応のことを言います。
還元はその逆で、物質から酸素が奪われる反応のことです。
point!本当はここに「電子の動き」の要素も加わるのですが、小中学生の自由研究には、電子の説明は難しすぎると思います。
なので、実験レポートの考察には「酸化や還元=酸素が関係している」くらいの内容で十分です。

用意する物の説明で「最低一つは、酢と塩が一緒に含まれているものを選ぶように」と書いたのは、これらが還元反応に大きく関わってくるためです。
もっと具体的に言えば、10円玉をキレイにできるのがそれらの材料です。

10円玉をキレイにする自由研究のまとめ方は?

文章は起承転結でまとめればいいやと思うかもしれません。
ですが、実験のレポートをまとめるのには、国語のような起承転結の書き方はあまり適しません。

研究結果をまとめるのに適しているのは、こちらの記事でも紹介している「IMRAD」という書き方です。

自由研究のテーマで中学生らしいものは?まとめ方は?失敗した時は?
夏休みの宿題は、順調に進んでいますか? 由研究を何にするかは、もう決まりましたか? まだ何にするか決まっていないなら、実験をするのはどうでしょうか? 理科の実験は、自由研究として非常に人気のあるテーマです。全国の中学生の実に4割近くが、夏休みの自由研究に実験を選んでいるというデータもあります。 ここでは、中学生向けの自由研究のやり方を紹介します。 どのような研究をすれば、中学生らしくみられるのでしょうか?

IMRADは本格的な学会の論文でもよく用いられる文章構成です。
構成の出来は、レポートの出来を左右します。覚えておいて損はありません。

IMRADを使った研究レポートのまとめ方
  1. 題名を書きます。
    短すぎても長すぎても良くないので、だいたい20~30文字以内に収めるのが適当です。
  2. 導入部分である、「なぜ、この実験をしようと思ったのか?」ということを書きます。
  3. 実験の方法を書きます。

    この記事で紹介したものを参考にするのもいいですし、自分オリジナルの実験を取り入れてみるのもいいでしょう。

  4. 実験の結果を書きます。

    よいレポートに見られるコツは、「なるべく結果を多く記録する」ことです。その実験が成功か失敗かは、あまり重要ではありません。

  5. 実験を通して分かったことや、「なぜ、このような結果が得られたのか?」という自分の考えを書きます。

    ここが一番気合を入れるところです。オリジナリティを出すためには、自分の考えをなるべく多く伝える必要があるからです。

  6. まとめを書きます。

まとめ

この「10円玉の還元実験」が一番素晴らしいと思うことは、時間をかけずに実験できるということです。
夏休みが残り少なくなって切羽詰まった状況でもまともな研究ができる、数少ないテーマの一つだと思います。

だからと言って、自由研究を最後の最後までやらないでおく必要はありませんが・・・
夏休みの宿題は、計画性を持って取り組みましょう。

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