自由研究で高校生向けの物理実験がおすすめ!おもしろネタも紹介

自由研究と聞くと小学生までのイメージが多いと思いますが、実は高校生向けにも自由研究があるのを知っていますか?高校生となれば、自由研究のクオリティーもさらに上がります。そこで今回は高校生向けの物理実験の自由研究について紹介していきたいと思います。

自由研究で高校生向けの物理実験がおすすめ!おもしろネタも紹介

目次

  1. 高校生でも自由研究をするの?
  2. 高校生に限らず興味のある人には物理の自由研究は人気がある
  3. 自由研究のネタにする物理実験とは何か?
  4. 高校生の自由研究科目の違い
  5. 自由研究をする前に知っておこう、物理の実験の種類は2種類ある
  6. 高校生の自由研究で求められること
  7. 家にあるロウソクを利用した高校生の自由研究
  8. 銅の管と磁石を使った高校生の自由研究
  9. 高校生のおもしろ自由研究は象の歯磨き粉
  10. 高校生の自由研究は1円玉と10円玉を使ったイオン化傾向を!
  11. 高校生ではアルコールを燃料にしたロケットを自由研究してみる!
  12. 自由研究のアイデアに困った時は科学館に行ってみよう!
  13. 高校生向けの自由研究はレポートにまとめる
  14. 高校生向けの自由研究をマスターしよう!
  15. 自由研究を通して高校生の夏休み、冬休みを充実させよう

高校生でも自由研究をするの?

自由研究と聞くと、小学生の頃の夏休みや冬休みを思い出す人がほとんどではないでしょうか?中学生や高校生になると、夏休みや冬休みがあっても学校からの宿題はあっても、自由研究の提出があるところは少ないのではないでしょうか?今回は中でも、高校生に向いている物理実験を自由研究するおすすめの実験について紹介していきたいと思います。

自由研究でも理科や科学実験などが好きな人には、物理実験はとても興味深く、面白いのでおすすめです。そしてどんどん物理の実験にはまってしまう人もいるかもしれません。物理の実験が気になっていた人も今回を機に、自由研究におすすめですよ。

高校生に限らず興味のある人には物理の自由研究は人気がある

高校生の授業の科目の中でも、物理の実験など、科学に関する授業が好きな人は多いのではないでしょうか?高校生となれば、次第に自分の将来への目標や、興味のあるものなど具体的に分かってきたり、見つけたりしますよね。中でもずっと話を聞く授業ではなく、実際に実験を行う、自分で行動する物理実験は中学生を始め、高校生や大人でさえ人気がある自由研究です。

高校生を卒業しても、職業柄で物理実験をするような、化学系の会社などに就職する人もいるかもしれません。それだけ高校生など、学生の枠に限らず、大人の中でも、自由研究に物理の実験をしていたり、好きだったり、興味があったりする人は、とっても多いんですよ。

自由研究のネタにする物理実験とは何か?

中でも、高校生の時に学ぶ物理の実験ですが、物理の実験では主にすでに実験の結果として分かっていることを、実際に本当なのかを証明するために、高校生の実験ではそのことを対象にして実験を行うことがほとんどだと思います。なので物理の実験の自由研究は、大きな変化がない分、あまりおもしろい自由研究と思われていません。

ですが、基本的な生活の暮らしの中や、自然の中で起きる現象には、この物理がとても大きく関係しているのです。私たちの生活の中では常に、物理が元になっていると言ってもいいでしょう。その基本的な、当たり前に過ごしている生活の中に起きる、様々な物理の現象について、高校生ではさらに応用した物理の実験を学ぶことが多いです。

高校生の自由研究科目の違い

高校生では科学の授業でも、自分の好きな科目を選べますよね。そして科学の中でも3種類に大きく分かれます。その科目によっても学ぶことも基礎知識も大きく変わってくるので、それぞれの科目によって自由研究があっても違います。ここではその科学の中の科目での違いを紹介します。

物理を自由研究のテーマにする

まず、物理と聞くと誰でもとても難しいそうなイメージがつきやすいと思います。高校生の物理の教科書でも説明がとても難しく書かれているので、それだけで勉強や覚えることが大変な感じがしますよね。ですが大きく物理のことをまとめると、物質のどんなものなのかを研究していくだけのことなんです。

その物質についての特徴などを、目に見える形で実験などをしてその物質の本質を探っていくことが物理と言います。なのでその物質のことを知ることで、それが元になって起こる現象などを原因や原理について学んでいくことを言います。

化学を自由研究のテーマにする

次にこの化学とは、地球や宇宙に存在している、ありとあらゆるものの物質がどのようにできているかや、性質について知っていくことです。なので物質同士の間で起こる変化についても研究をしたり、科学の授業の中でも、実験が多い科目でもあります。

生物を自由研究のテーマにする

生物は、科学の中でも人気の高い授業ではないでしょうか?生物の科目の中では、小さいものであれば、バクテリアから、そして私たち人間を含め、ありとあらゆる生物についてのあり方について勉強します。専門的に学んでいくことになると、遺伝子についても研究したりなど、生命についての研究になります。

自由研究をする前に知っておこう、物理の実験の種類は2種類ある

自由研究を決める前に、高校生向けの物理があるように、物理の実験には2種類があります。その2種類を知って、さらに自由研究の物理についての知識を深めましょう。自由研究のネタが決めやすくなります。

すでに観測されいることを検証してさらに知識を深める

物理の実験では、すでに物理に関することで観測されていることを、高校生向けの授業では、実際に検証をして、さらに知識を深めていきます。分かっていることをさらに検証することで、よりその物質について理解するため、実験を通して学んでいきます。

今までに誰も観測したことのない現象を観測する

もう一つでは、高校生向けの物理の範囲を超えて、今までに他の人が観測をしていないことについての自然の中で起こる、現象について観測をして、研究をしていくことです。これは物理の専門の大学や、または物理の専門を研究している人たちが行っている実験でもあります。

高校生の自由研究で求められること

高校生向けの物理の自由研究で、求められていることは、授業で学んだすでに観測されていて分かっていることについて、さらにその観測の結果からわかったことや、学んだ知識を生かして、それを応用するような物理実験を踏まえて、自由研究のレポートとして提出する形式がほとんどです。

高校生向けの自由研究では、ただ物理の実験をするだけではなく、その実験の結果から得られた知識をまとめるなど、検証の結果から理解したことなどを自分の意見でまとめることが求められているので、難しく感じてしまう人がほとんどです。もともと物理について興味のある人であれば、とても楽しい自由研究になることでしょう。

家にあるロウソクを利用した高校生の自由研究

ここからは、自由研究の中でもおもしろいさらに物理が楽しくなるような、高校生向けの自由研究について紹介していきたいと思います。実験の種類はたくさんありますが、家でもできるものもいくつかあるので、もし自由研究の項目で決めれなくて困っている場合は、自由研究の参考にしてみてください。

この自由研究のネタは、高校生向けにしてはとても簡単に感じる自由研究の実験ですが、その実験の結果をどのようにレポートにまとめるかで、大きく変わってきますよ。まずは、家にある使っていないようなロウソクはありませんか?そのロウソクを使って自由研究のネタにしてみましょう。

自由研究のやり方は簡単です。まずロウソクに火をつけます。その時の周りの環境は強い風などが当たらないような場所で、実験してください。そのロウソクの火を消した後に、ロウソクの煙が消えないうちに、その煙に火をつけるとその煙をたどってロウソクの火がまたつきます。

これは、ロウソクの原料の元でもあるバラフィンが蒸発して、酸素と結合することによってロウソクが燃えています。ロウソクの火を消した時にそのパラフィンが、冷えていくことによって私たちの目には煙に見えます。なのでその煙自体もロウソクの原料であるパラフィンなので、煙に火をつけても再び、煙をたどってロウソクに火がつくおもしろいネタの自由研究です。

銅の管と磁石を使った高校生の自由研究

この自由研究はとてもおもしろネタの自由研究です。まず銅の筒や菅を用意します。その銅の筒の中に磁石を落とすと、その磁石がゆっくりと銅の筒の中を落ちていく実験です。どうしてそんな風になるのかというと、銅は磁石がくっつきそうで、くっつきませんよね。

なので、この銅の筒の中に、磁石を入れることで特殊な磁界が出来上がります。その磁界によって、銅の筒の中に落とすための磁石の上側の方は、特殊な磁界の中で上に引っ張る力が働き、反対に落ちていく磁石の下側は、下に引っ張ろうとする力が働くことで、銅の筒の中を磁石がゆっくりと落ちていく自由研究です。

高校生のおもしろ自由研究は象の歯磨き粉

この自由研究はタイトルからおもしろそうなネタですよね。実験に使う材料も簡単に用意することができるので、おすすめです。まず用意する材料は、食器用の洗剤とペットボトル、大きめの受け皿、お湯(大さじ2杯)、イースト菌(小さじ1杯)、6%の過酸化水素1/2カップと食品着色料(4~5滴)これは色をつけることで、より実験の結果が見えやすくなります。

着色をつけることで、タイトルの歯磨き粉のようなイメージが出来上がります。実験方法はとても簡単です。まず、実験の後はたくさんの泡が出てくるので、泡を受け止める受け皿の中心にペットボトルを置きます。そのペットボトルの中に、食器用の洗剤と6%の過酸化水素1/2カップと食品着色料を入れます。

別の容器でお湯とイースト菌を、事前にミックスしておきます。そのイースト菌をミックスしたものを、先ほどのペットボトルの中に入れてみてください。そうするとたくさんの泡が発生してきます。このおもしいネタの実験は、みんなが驚く自由研究のおすすめです。

高校生の自由研究は1円玉と10円玉を使ったイオン化傾向を!

これは、イオン化傾向を原理を利用してする自由研究です。この実験も家にあるもので簡単に実験ができるので、とてもおすすめです。自由研究の方法はとてもシンプルですが、その実験を通して理解する内容がいいので、おすすめの自由研究の一つです。

1円玉と10円玉を使ってボルタ電池というものを作っていきます。準備するものは簡単で、1円玉を数枚と10円玉を数枚、そして食塩水とキッチンペーパーです。まずキッチンペーパーに食塩水をたっぷり染み込ませます。その食塩水を染み込ませたキッチンペーパーを1円玉と10円玉に挟みます。

その時にキッチンペーパーが1円玉と10円玉からはみ出ないように、食塩水に染み込ませる前に、小さいサイズにハサミなどでカットしておきましょう。この方法をその他の1円玉と10円玉を使って、キッチンペーパーを挟んで繰り返していきます。すると直接した1円玉と10円玉のタワーになっていきますよね。

直列したタワーが高くなることで、電力が上がっていきます。それによって電球がつく、簡単な自由研究ですが興味深い、自分で電池を作るのでおもしろい自由研究としておすすめです。

高校生ではアルコールを燃料にしたロケットを自由研究してみる!

この自由研究は、自分たちで作ることができるロケットというと、水と圧縮空気を利用して作るのは一般的ですよね。今回はそれをアルコールを使用してする自由研究です。水の代わりにアルコールを使い、アルコールを燃焼させることで、ロケットが発射するのが目的です。

用意するものは500mlのペットボトルと、燃料用アルコールかエタノール、ナイロン製の糸、ライター、ボールペン、ビニールテープなどです。まずペットボトルにボールペンをビニールテープで固定します。その時のボールペンは中身を取り、その中にナイロン製の色を通して、壁や柱に装着させます。

そしてペットボトルのふたにキリなどで、穴を上げておきます。ここまで用意ができればあとは、ペットボトルの中にアルコールを注入します。そしてペットボトルを良く振って、中にあるアルコールを気化させて、穴の開いた蓋の部分にライターで火をつけると、勢いおくペットボトルが噴射します。これは高校生でも楽しめるおすすめの自由研究です。

自由研究のアイデアに困った時は科学館に行ってみよう!

どんなおもしろいネタを自由研究するのか、すでに友人が同じ自由研究を決めてしまってたり、やってしまっていたりする実験と同じものになってしまうのは、あまりおもしろくはないですよね。今では誰でも簡単にインターネットを利用して、簡単に自由研究を調べることができるようになってきたので、新しいおもしろいネタを自由研究にするのも大変です。

他の人と自由研究がかぶらないような、新しいおもしろいネタの自由研究をしたいと思っているのであれば、その各都市にある、青少年のための科学センターや科学館に行ってみるのもおすすめです。小学生など低学年の人が行くようなイメージがありますが、意外にも大人になってもためになるようなおもしろいネタの自由研究がたくさんあるんですよ。

高校生向けの自由研究はレポートにまとめる

物理の自由研究は知れば知るほど、どんどん楽しくなってきます。小学生や中学生まであれば学ぶことも多いですが、実験と聞くだけで授業がウキウキしませんでしたか?しかし、高校生になってくると実験の後も、その実験だけで学ぶだけではなく、そのあとのその実験を通して理解したことや分かったことを自由研究のレポートにまとめる必要があります。

このレポートの内容によって、成績も自由研究も大きく変わりますし、理解度もしれますよね。自由研究でも、高校生であればレポートとして提出するのが多いので、しっかりとおもしろいネタの他に、自分でまとめたレポートとして自由研究を提出しましょう!

高校生向けの自由研究をマスターしよう!

高校生向けの自由研究と聞くと、とても難しいイメージがしますが、意外にも実験方法や自由研究のやり方はとても簡単で、たくさんのおもしろいネタの自由研究の種類があります。

自由研究に限らず、科学に興味があって好きな人であれば、中学生でも簡単にマスターできる物理実験もたくさんあるんですよ。夏休みや冬休みの自由研究のおもしろいネタに困った時は、みんなが科学に興味を持つようなおもしろいネタの実験を自由研究にしてみるのもおすすめですよ。

自由研究を通して高校生の夏休み、冬休みを充実させよう

自由研究のこと以外にも、夏休みや冬休みは高校生をはじめ、学生にとってはとても待ちきれないホリデーでもありますよね。普段の忙しい勉強の毎日から解放される嬉しさは、学生だから喜べることでもあります。

ですが、長期の休暇な分、高校生でも長期休暇明けに、たくさんの宿題や自由研究を提出することもあります。あまり宿題や自由研究が好きな人はいませんが、自由研究をはじめ、勉強ができるのは学生のうちまでです。

たくさんの人が社会人になってから、学生の時のもっと勉強や自由研究に力を入れておけばよかったなと後悔する人がほとんどです。高校生には高校生の頃しかできないことが、たくさんあります。だからこそ、高校生でも夏休みや冬休みをしっかりと勉強や自由研究を含め、充実するようにしましょう!

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