2022.02.24
習い事Q&A みらのび編集部

身近なものでできる実験7選|親子の家庭学習や理科の勉強におすすめ

子どもにとって、日常生活はたくさんの疑問に満ち溢れている実験の場のようなもの。この記事では、夏休みの自由研究などにもぴったりな身近なものでできる実験や、本格的に理科を習いたいという親子におすすめの科学実験スクールなどを紹介します。

目次

  1. 親子で身近なものを使ってできる実験7選
  2. 理科を得意科目にしたい親子向けのおすすめ習い事教室
  3. まとめ

「つくる・解決する」を楽しく学ぶ教室

親子で身近なものを使ってできる実験7選

家の中にあるものを使うだけでも、さまざまな科学実験ができます。果物を使った実験や、手軽に用意できる風船などを使ったやり方など、様々な方法があり、大人がやってみたくなるものも少なくありません。親子で楽しめる7つの実験をまとめて紹介します。

①つまようじでバナナにお絵かき(所要時間30分〜1時間)

※画像はイメージです。※画像はイメージです。

おやつにバナナを食べるときにぜひ試してみてほしいのが、つまようじで絵を描く実験です。傷をつけた箇所が黒く変色するため、時間が経つと絵が浮かび上がってきます。

これは、バナナの皮に含まれているポリフェノールが、切断することによって酸化し、褐変(かっぺん)という現象が起こって黒く変色するため。実験後はおいしく食べられます。

用意するもの

  • バナナ
  • つまようじ

実験の手順

  1. バナナを房から外して1本の状態にする
  2. バナナに、つまようじでひっかくようにしてお絵かきをする
  3. 細い先端では細かい描写を、裏側を使って太い線を描いたりして工夫してもOK
  4. 軽く突き刺すとドット絵も描ける
  5. 30分〜1時間ほど時間が経つと、表面にイラストが浮かび上がってくる

実験の注意点

皮の表面に傷をつけていくので、お絵かきは一発勝負。ゆっくりと確実に描いていきましょう。

アレンジのポイント

遠足やお出かけの際、家を出る前に描いておくと、食べるときにちょうどバナナアートがよく見えるようにできあがります。

「つくる・解決する」を楽しく学ぶ教室

②発泡スチロールのボートが勝手に進む(所要時間5分)

出典:サントリー「水育」サイト出典:サントリー「水育」サイト

これは、水と洗剤を使った表面張力による作用を調べる実験です。小さめに切った発泡スチロールの板を水に浮かべ、板の端に洗剤を垂らすと、水面で勝手に動き出します。これは、接着剤(もしくは洗剤)などに含まれる有機溶剤に、水の表面張力を弱める成分が含まれているから。

用意するもの

  • 10cm角程度に切った発泡スチロール
  • 水を貯められる大きめの容器
  • 接着剤か洗剤(有機溶剤系)

実験の手順

  1. 容器に水を張り、発泡スチロールを真ん中に浮かべる
  2. 発泡スチロールの端に、接着剤(洗剤)を少しつける
  3. 発泡スチロールが動く

実験の注意点

接着剤(洗剤)は、発泡スチロールと水の表面が当たる部分に少しつけるだけで大丈夫です。多く垂らしすぎたり、目や口に入らないように注意しましょう。

アレンジのポイント

発泡スチロールの形を、船や星、花びらなど、好きなものに変えてから浮かべてみましょう。つける場所によっても動きが変わります。

「つくる・解決する」を楽しく学ぶ教室

③炭酸入りのスイカを食べる(所要時間約5時間)

スイカがシュワシュワの炭酸ジュースのようになってしまう実験です。ドライアイスは二酸化炭素の固体であり、気化の際に炭酸ガスが発生します。この炭酸ガスを果物に長時間当て続けると、果汁がシュワシュワになります。

用意するもの

  • スイカ
  • ドライアイス
  • スイカが入るクーラーボックス(発泡スチロールでも可)

実験の手順

  1. ドライアイスとスイカをクーラーボックスの中に入れる
  2. このとき、ドライアイスとスイカが密着しないように置き場所を分ける
  3. クーラーボックスは密閉しないようにすき間を開けて蓋をする
  4. 約5時間、そのまま置いておく

実験の注意点

蓋をする際、密閉してしまうと空気が充満し、容器が破裂してしまうので、必ずすき間を開けてください。また、ドライアイスは直接触れないようにし、必ず大人と一緒に実験して十分注意しましょう。

アレンジのポイント

スイカ以外の果物でもチャレンジしてみましょう。パイナップルやメロンなどでもできますが、皮に厚みのある果物をそのまま入れると炭酸が弱くなったりします。

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④松ぼっくりを水につけると勝手に閉じる(所要時間約2時間30分)

松ぼっくりは、中心に松の種を持っていて、水に濡れると傘を閉じる性質があります。簡単な実験ですが、乾燥すると種を飛ばすために、鱗片が開く仕組みは、繁殖に必要な植物の不思議な生態のひとつ。実験でよく観察してみましょう。

用意するもの

  • 松ぼっくり
  • 容器(コップなど)

実験手順

  1. 容器に松ぼっくりが浸るくらい水を入れる
  2. 開いた松ぼっくりを水に入れる
  3. 約2時間30分ほど置いておく
  4. 傘が閉じて、松ぼっくりがボール状になる

実験の注意点

拾ってきたばかりの松ぼっくりには、目に見えないところに虫がいる場合があります。気になる場合は5〜10分、熱湯で加熱しましょう。

アレンジのポイント

閉じた松ぼっくりは再度乾かすと、傘が開いた状態に戻ります。

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⑤水に沈んだ卵が浮かんでくる(所要時間5分)

水が入ったコップに生卵を一個入れると水の底に沈んでいきますが、あるものを入れると、卵が浮かびます。あるものとは「塩」のこと。食塩水の塩の濃度が浮力に関係していることがわかる実験です。

用意するもの

  • 生卵を一個
  • 卵が入るサイズのコップ
  • 水を200ミリリットルほど
  • 塩を20〜30グラムほど

実験の手順

  1. コップに水を注ぎ、卵を入れると卵が沈む
  2. 卵を取り出し、水に塩を入れ、かき混ぜる
  3. もう一度卵を入れると、今度は浮く

実験の注意点

卵を取り出すときに、割れないように気をつけましょう。

アレンジのポイント

濃度をうまく調整して食塩水をコップ半分だけつくり、卵を浮かばせてから水を注ぐと、卵の高さを変えずに水位だけが上がっていく状態をつくることもできます。また、砂糖水ではどんな結果になるのかも試してみましょう。

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⑥白い紙に絵や字を描きあぶり出す(所要時間約15分)

真っ白に見える紙を火で炙ったら、絵や文字が浮かび上がってきた……。そんな不思議な体験ができる、いわゆる「あぶり出し」と呼ばれる手法の実験です。あぶり出しの原理は複数ありますが、反応がわかりやすいのはみかんの果汁を使う方法です。まずは透明な果汁に筆を浸して紙に絵を描きます。そのままでは何が描いてあるのかよく見えませんが、熱を加えて糖が焦げることで黒く変色する作用と、酸を塗ることで紙が焦げやすくなり黒く変色する2つの作用によって、透明だった絵があぶり出されてきます。

用意するもの

  • みかんの果汁
  • 白い紙
  • オーブントースター(オーブンレンジでも可)

実験の手順

  1. オーブンに入るサイズに紙をカットする
  2. 筆にみかんの果汁を付けて、好きなイラストや文字を描く
  3. オーブントースターで約3分ほど、焦げすぎないように見ながら加熱する
  4. 紙に文字が浮かび上がってくる

実験の注意点

加熱の際に目を離すと網などの焦げ目がついてしまうこともあります。加熱の際は目を離さないように注意しましょう。取り出すときには火傷しないように、必ずミトンなどを使いましょう。

アレンジのポイント

砂糖水、酢、塩水など、みかん汁以外のもので色がつくか試してみましょう。できあがりの色を比べてみてください。

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⑦空気を口で吹き込まずに風船を膨らませる(所要時間約10分)

ペットボトルの中で重曹とお酢を混ぜ、風船で蓋をすると、どんどん一人で風船が膨らんでいきます。これは、重曹と酢が混ざると、炭酸ガス(二酸化炭素)が発生するため。

用意するもの

  • 500ミリリットルサイズの空きペットボトル
  • ろうと
  • 重曹を5グラム
  • 酢を120ミリリットル
  • 風船

実験の手順

  1. ペットボトルの中に、酢を入れる
  2. ろうとを使って、風船の中に重曹を入れる
  3. 重曹がこぼれないようにペットボトルの口に風船をかぶせる
  4. 風船でペットボトルの口を閉じたら、重曹がペットボトルに落ちるように調整する
  5. 酢に重曹が落ちて混ざれば、発泡して風船が膨らむ

実験の注意点

重曹と酢を入れたペットボトルに、ペットボトルの蓋をしてしまうと、ペットボトルが破裂して危険です。絶対にプラスチックの蓋を閉めないようにしましょう。重曹と酢の量が多いとペットボトルから吹きこぼれる可能性もあるため、分量を守って実験しましょう。

アレンジのポイント

風船をつけずに、ペットボトルの中で酢と重曹を混ぜるだけでもブクブクと発泡する様子が観察できます。赤い絵の具を溶かせば、マグマのように泡が生まれます。

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理科を得意科目にしたい親子向けのおすすめ習い事教室

家族で行なう実験も楽しくて勉強になりますが、本格的な道具や材料を使った実験ができる科学実験スクールもあるため、習い事も人気です。おもに首都圏で通える科学実験スクールを3つ紹介します。

①栄光サイエンスラボ

栄光サイエンスラボは、幅広く教育サービスを提供する「Z-KAIグループ」が運営する科学実験専門のスクールです。スクールではみな白衣に身を包み、科学者さながらの格好でさまざまな実験に挑みます。

実験の授業は、実験計画と仮説設定(Plan)、実験(Do)、結果の検証(Check)、最後に考察を述べる(Action)と、「PDCA」をワークシート教材に沿って行ないます。

自分で仮説を立てて原因と結果を結びつけるため、実験を楽しみながら自然と論理的な思考を身につけることができます。実験中の現象は先生が科学的な根拠を説明し、目の前で起こった「なぜ?」を解き明かしながら授業が進みます。

各コースは少人数定員制で、先生や友達は毎回同じです。初対面が苦手な恥ずかしがり屋の子でも安心。くわえて、実験中に使う材料や道具は一人1セットが渡され、自分のペースで実験を進めることができます。

対象年齢は年中から小6までの年齢別で5つのコースに分かれるほか、中学生向けの特別コースもあります。年中、年長のコースでは保護者同伴が必須となっています。

・栄光サイエンスラボ
校舎:首都圏に14校
関連記事URL:https://miranobi.asahi.com/article/3563
対象:年中〜中学3年生
コース&料金:年中向けコース(月1回60分/5400円)、小学1・2年生向けコース(月2回90分/1万1880円)、中学生コース、英語コースなど
※詳しくは教室にお問い合わせください

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②サイエンス倶楽部

サイエンス倶楽部は、1992年から始まった科学実験教室の先駆け的存在です。単に科学に関する知識を教えるための実験ではなく、あらゆる学習に通じる「子どもが自ら望んで考える」ことを指導理念としています。

実験は、子どもが疑問に感じたことに自分で仮説を立て、方法を考える、実験する、結果を見る、考察する、さらに次なる仮説を立てる……というサイクルを繰り返す思考プロセスで行われます。知識を教えるのではなく、思考サイクルを醸成することで、子どもたちは与えられたことだけを行うのではなく、みずから考える学習ができるようになります。

電球を割ったり、電気を流して燃やしたり、と日常ではできないことが実験できるため、驚きとともに科学を学んでいくことができます。ときには教室を出て、野外や大学・研究機関、また海外とあらゆるフィールドで実験を行ないます。

・サイエンス倶楽部
校舎:首都圏に14校
関連記事URL:https://miranobi.asahi.com/article/2716
対象:年中〜中学3年生
コース&料金:年中コース(月2回90分/1万3400円)、小学1年生向けコース(月2回90分/1万3700円)、小学4年生向けコース(月1回180分/9900円)、ほか中学生コースなど
※詳しくは教室にお問い合わせください

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③アインシュタインラボ

アインシュタインラボは、神奈川・東京に5つの校舎をもつ科学実験スクールです。「楽しいから考える。感動があるから努力できる」という指導理念にのっとって、実験教室は子どもの好奇心をくすぐる内容が充実しています。

楽しさや感動に満ちた実験が好評で、アインシュタインラボでは教育施設やテーマパークへの出張イベントや、テレビの実験番組などへの出演実績も多くあります。

スクールの大きな特徴は、年齢別の3つの通常コースに加えて、中学入試・高校入試の成果を重視した2つのコースがあること。中学入試対策のAコース、高校入試対策のVコースでは最新の入試の傾向を読み解き、入試に出やすい重要な実験を実体験として学んでいきます。

また、それらの学習の中で理系の学問を学んでいくのに大事な「数字で考える力」も重視しています。

ふだんの授業の様子を保護者席から見られるのも安心な点です。

・アインシュタインラボ
校舎:東京・神奈川に5校
対象:4歳〜中学3年生
コース&料金:4〜6歳向けコース(月1回120分/4800円)、小学1〜3年生向けコース(月1回150分/5820円)、小学4年生〜中学生向けコース(月1回150分/5820円)など

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まとめ

科学実験は学びのサイクルが凝縮された学習の一つです。「仮説」を立て、「実験」をし、「結果」を見て、自分なりの答えを「考察」する。これらのプロセスを体得することで、理科だけでなく多くの学習に必要な「自分で考える力」が育ちます。

実験の入口は、子ども自身の興味、関心、そして疑問。科学実験教室に通うことは、そうした学びの種を見つけて育てることに通じています。

みらのびでは、ほかにも様々な教室を紹介しています。取材してまとめた詳しい情報を検索でき、無料体験への申し込みもできるため、ぜひ比較して検討してみてください。

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