小学4年生の自由研究テーマ25選——簡単1日〜本格1週間・理科授業とつながるテーマを難易度・所要時間つきで解説【2026年版】

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最終更新日：2026年8月11日

「自由研究のテーマ、どうしよう…」毎年悩む小学4年生と保護者の方へ。このページでは、1日〜3日で完成するものから夏休みをたっぷり使う本格研究まで、4年生の理科・社会の授業とつながる25テーマを材料・手順・まとめ方つきで紹介します。

📋 この記事でわかること
  • 4年生向けの自由研究テーマ25選（実験・観察・工作・調べ学習）
  • 各テーマの難易度・所要時間・必要な材料が一目でわかる
  • 先生に褒められるまとめ方の9ステップ
  • 「実験が失敗した時」「データが思い通りにならない時」の対処法
  • 人気テーマ5本の詳しい手順と、そのまま使える考察の書き方
  • 自由研究のあと——2学期の自主学習・家庭学習につなげる方法

⏱ 今すぐ選べる！全25テーマ早見表

時間がない人はこの表だけでOK。「1日」タグのテーマから選べば今日中に終わります。工作寄りにしたい場合は小学校高学年の工作アイデア15選もあわせてご覧ください。

No. テーマ 難易度 時間 ジャンル
1 10円玉をピカピカにしよう かんたん 1日 実験
2 野菜の汁で布を染めよう ふつう 2〜3日 実験
3 ペットボトルでろ過装置 ふつう 1日 実験
4 果物・野菜の浮き沈み かんたん 1日 実験
5 炭酸水ホットケーキ かんたん 1日 実験
6 水とコップで楽器 かんたん 1日 実験
7 石けん電子レンジ膨らませ かんたん 半日 実験
8 海水から塩をとり出す ふつう 2〜3日 実験
9 スーパーボールをつくる かんたん 1日 実験
10 磁石につく・つかない かんたん 半日 実験
11 カブトムシの一日観察 ふつう 1週間 観察
12 月の満ち欠け観察 ふつう 2〜3週間 観察
13 身近な昆虫図鑑 ふつう 1週間 観察
14 メダカの一日を記録 かんたん 1週間 観察
15 大豆からもやし かんたん 1週間 観察
16 小松菜を育てる かんたん 2〜4週間 観察
17 氷のとけ方比べ かんたん 1日 観察
18 ペットボトルロケット ふつう 2〜3日 工作
19 消しゴムはんこ かんたん 1日 工作
20 海藻の標本 ふつう 2〜4日 工作
21 手作りプラネタリウム ふつう 2〜3日 工作
22 牛乳パックの船 ふつう 2〜3日 工作
23 恐竜が絶滅した理由 かんたん 3日 調べ学習
24 月の満ち欠けと農業 ふつう 3〜5日 調べ学習
25 電気はどこからくる かんたん 3日 調べ学習

📌 4年生の自由研究テーマの選び方

小学4年生は理科の授業で電気・空気・水・生き物の成長などを学びます。授業の「なぜ？」を深掘りすると、先生にも刺さる研究になります。

授業内容（4年理科） 自由研究でつながるテーマ おすすめ度
電気のはたらき 電池の種類比較・水の電気実験 ⭐⭐⭐
季節と生き物 昆虫観察・植物の成長記録 ⭐⭐⭐
空気と水の性質 ペットボトルロケット・ろ過装置 ⭐⭐⭐
天気と気温 月の観察・雲の記録 ⭐⭐
体のつくり 骨格標本・心拍数の実験 ⭐⭐
💡 テーマ選びの3つのポイント
①「なんで？」と思ったことを選ぶ（押しつけは長続きしない）
②家にある材料でできるものから始める（買い物で挫折しない）
③結果が「予想通りだったか・そうじゃなかったか」どちらでも研究になる
※「そもそも学ぶこと自体に前向きになってほしい」という段階なら、遊びばかりで勉強しない子への対応で、子どもの「好き」から学習につなげる方法を整理しています。
自由研究のように「調べて・作って・確かめる」学び方は、近年注目されているSTEM教育の考え方そのものです。テーマ選びに迷ったら、家庭でできるSTEM実践のリストから逆算するのも一つの手です。

🏠 材料費ゼロ！家にあるものだけでできるテーマ

「これから買い物に行くのは面倒…」という方へ。以下のテーマはほぼ100%家にあるものだけで今すぐ始められます。

🛒 買い物なしで今日から始められる7テーマ

1

10円玉をピカピカに（No.1）：調味料はキッチンに揃っています
2

果物・野菜の浮き沈み（No.4）：冷蔵庫の中身でOK
3

水とコップで楽器（No.6）：コップと水だけ
4

石けん電子レンジ（No.7）：小さくなった石けんの活用にも
5

磁石の実験（No.10）：磁石1本あれば家中の素材で試せる
6

氷のとけ方比べ（No.17）：製氷機の氷と新聞紙・タオルでOK
7

消しゴムはんこ（No.19）：普段使いの消しゴムで十分

🔬 実験テーマ【1〜10】

実験は「予想→実験→結果→考察」の流れが大切。うまくいかなくても「なぜうまくいかなかったか」が立派な考察になります。

1

10円玉をピカピカにしよう
かんたん1日
調味料によって10円玉の汚れの落ち方が違う理由を調べます。「酸（さん）の力」という化学の基礎が4年生で理解できます。
材料：10円玉×6枚・醤油・酢・ケチャップ・ソース・マヨネーズ・水（比較用）・綿棒・小皿・ティッシュ

2

野菜の汁で布を染めよう
ふつう2〜3日
玉ねぎの皮・なす・赤キャベツなど野菜ごとに染まる色が違います。ミョウバンを使うと色が変わる「媒染（ばいせん）」も調べると一段上の研究になります。
材料：野菜（皮含む）・白い布・ミョウバン5g・なべ・ざる・ぬるま湯

3

ペットボトルでろ過装置をつくろう
ふつう1日
砂・小石・活性炭の層でどこまで泥水がきれいになるか実験します。SDGs・水問題とも結びつけると調べ学習も広がります。
材料：500mlペットボトル2本・砂・小石・活性炭・脱脂綿・ガーゼ・泥水・輪ゴム

4

果物・野菜は水に浮く？沈む？
かんたん1日
リンゴ・バナナ・じゃがいもなどで試して「密度（みつど）」の概念を体感します。皮をむいたり冷凍したりすると結果が変わるかも調べると深みが出ます。
材料：果物・野菜いろいろ・大きめのバケツ・水（塩水も作ると比較できる）

5

炭酸水でふわふわホットケーキをつくろう
かんたん1日
牛乳・炭酸水・サイダーで作り比べ、厚さや膨らみを測定します。「炭酸の気泡が生地を膨らませる」という原理を数値で示せると説得力抜群です。
材料：ホットケーキミックス・卵・炭酸水・牛乳（比較用）・フライパン・定規

6

水とコップで楽器をつくろう
かんたん1日
水の量と音の高さの関係を測定します。定規で水の高さを記録してグラフにまとめると「音の振動数」という4年生発展レベルの内容になります。
材料：同じガラスコップ×8・水・木のおはし・計量カップ・定規

7

石けんを電子レンジで膨らませよう
かんたん半日
小さくなった石けんがむくむく膨らむ様子を観察します。「なぜ膨らむか（水分が水蒸気になる）」を電子レンジの仕組みと結びつけてまとめます。
材料：小さくなった乾いた石けん・耐熱皿・電子レンジ（保護者と一緒に）

8

海水から塩をとり出そう
ふつう2〜3日
海水を煮詰めて実際に塩を取り出します。「蒸発・ろ過・結晶」を一度に体験できて、海水から食塩水を作る工程も記録できます。
材料：海水1L・なべ・コーヒーフィルター・ドリッパー・木べら・割りばし（計量用）

9

スーパーボールをつくってみよう
かんたん1日
洗濯のりと塩水でスーパーボールを手作りし、市販品と弾み方を比べます。「ポリビニルアルコール」の性質が理解でき、手軽さの割に深い内容になります。
材料：PVA洗濯のり・食塩・水・割りばし・紙コップ

10

磁石につくもの・つかないものを調べよう
かんたん半日
家の中のいろんな素材で試して表にまとめます。「金属=磁石につく」という勘違いを確かめる実験として、アルミや銅を試すと驚きの発見があります。
材料：棒磁石・家の中のいろんな素材（スプーン・アルミホイル・コイン・はさみなど）

🔬 実験①「10円玉ピカピカ」の手順（参考例）

1

予想を書く：「どの調味料が一番きれいになりそう？」を先に予想して記録します。正解じゃなくてOK！
2

準備：小皿を6枚並べ、調味料を1種類ずつ入れます。10円玉を事前に食器用洗剤で洗って汚れを取っておきます。
3

実験：各小皿に10円玉を入れて15分置きます。時間を統一することが大切です。
4

記録：ティッシュで調味料を拭き取り、写真を撮って「○△✕」で結果を表に記録します。
5

考察：「きれいになった調味料には何が入っているか」を調べます。酢・ケチャップなど酸性のものが有効なはずです。

🔭 観察テーマ【11〜17】

観察は毎日の記録が命。カレンダーや日記形式にすると変化がわかりやすく、まとめも楽になります。この「毎日1ページ記録する」習慣は、2学期の小4の自主学習ネタにもそのまま流用できます。

11

カブトムシの一日を観察しよう
ふつう1週間
朝・昼・夜の行動をチェックシートで記録します。「昼間はほとんど動かない」「夜に活動する」などが数字で示せると科学的な研究になります。
材料：カブトムシ（捕まえるか購入）・飼育ケース・マット・エサ・観察ノート・時計

12

月の満ち欠けを観察しよう
ふつう2〜3週間
透明なシートを窓に貼って毎日月の形を写し取ります。重ねると月の変化がひと目でわかるビジュアルまとめになります。
材料：透明シート（クリアファイルを切ったもの可）・油性ペン・セロハンテープ

13

身近な昆虫の図鑑をつくろう
ふつう1週間
公園・学校・庭でカメラを持って昆虫探し。写真・特徴・見つけた場所をまとめて「自分だけの図鑑」を作ります。図鑑アプリで種類を調べると便利です。
材料：カメラ（スマホ可）・虫かご・虫取り網・画用紙またはレポート用紙

14

メダカの一日を記録しよう
かんたん1週間
白い水槽と黒い水槽に入れると体の色が変わる不思議な現象を観察できます。5年生の理科のメダカ学習に先取りでつながります。
材料：メダカ数匹・水槽2個（色違い）・エサ・カメラ・観察シート

15

大豆からもやしをつくろう
かんたん1週間
ビンに大豆を入れて毎日水ですすぐだけで発芽・成長が観察できます。「発芽に必要な条件（水・温度・空気）」を実証する実験にもなります。
材料：乾燥大豆・ガラスビン・水・カメラ

16

小松菜を育てて観察しよう
かんたん2〜4週間
1か月で収穫できる小松菜は夏休みにぴったり。毎日の草丈を測ってグラフにまとめると成長曲線が作れます。日光・日陰の比較実験にも発展できます。
材料：小松菜の種・プランターまたはペットボトル・培養土・定規・観察ノート

17

氷のとけ方を比べよう
かんたん1日
新聞紙・アルミホイル・タオル・何も包まない、条件を変えて溶け方を比べます。「断熱材（だんねつざい）」という概念が体感でき、保温性の実験として応用できます。
材料：製氷機の氷×4個・新聞紙・アルミホイル・タオル・時計・皿

🔨 工作テーマ【18〜22】

工作系は作ったものの写真を工程ごとに撮っておくとまとめがグッと楽になります。工程写真＝最高の証拠写真です。材料別にもっと探したい場合は高学年の工作アイデア15選、学年別の手順つきで探すなら高学年の夏休み工作アイデア9選が使えます。

18

ペットボトルロケットをつくろう
ふつう2〜3日
発泡入浴剤の反応でペットボトルを飛ばします。羽の枚数・形・水の量で飛距離が変わるか記録する実験にも発展できます。屋外実験なので動画も撮ろう。
材料：炭酸用ペットボトル2本・食品トレー・発泡入浴剤・割りばし・ビニールテープ・カッター

19

消しゴムはんこをつくろう
かんたん1日
彫刻刀で自分だけのはんこを彫ります。「反転させる必要がある理由」がわかるので図工と理科が合体した作品になります。完成品でカードを作ると見映えもGOOD。
材料：消しゴム・スタンプパッド・カッター（または彫刻刀）・トレーシングペーパー・鉛筆

20

海藻の標本をつくろう
ふつう2〜4日
海水浴で集めた海藻を台紙に広げて乾燥させます。種類・採取場所・日付を記録すると本格的な標本集に。海の生き物についても調べてまとめられます。
材料：海藻・バケツ・台紙・新聞紙・段ボール・布・重し・ピンセット

21

手作りプラネタリウムをつくろう
ふつう2〜3日
黒い紙に針で星座の穴を開けて懐中電灯で照らすプラネタリウムを作ります。星座の神話を調べてまとめると工作＋調べ学習の二刀流になります。
材料：黒画用紙・筒状のもの（トイレットペーパーの芯など）・針・懐中電灯・星座早見盤

22

牛乳パックで船をつくろう
ふつう2〜3日
輪ゴムの力で進む牛乳パック製の船を作ります。羽の大きさ・巻き数・水深で速さがどう変わるか記録する実験にも発展できます。
材料：1Lの牛乳パック2個・割りばし・輪ゴム・接着剤・ガムテープ・はさみ

📚 調べ学習テーマ【23〜25】

調べ学習は「本やネットの丸写し」にならないように。自分の意見・感想・「もっと調べたいこと」をセットで書くのがコツです。この「調べて自分の言葉でまとめる」力は、そのまま2学期以降の自主学習ノートに直結します。

23

恐竜が絶滅した理由を調べよう
かんたん3日
「隕石説」「火山噴火説」など複数の説を比べてまとめます。「どれが一番有力か・自分はどう思うか」まで書くと意見文になって評価アップします。
材料：図鑑・本・インターネット・レポート用紙・色鉛筆（図を描く用）

24

月の満ち欠けと農業の関係を調べよう
ふつう3〜5日
「月の暦（こよみ）と農作業」の関係を調べます。観察テーマ（月の満ち欠け記録）と組み合わせると観察＋調べ学習の二刀流研究になります。
材料：本・インターネット・カレンダー・レポート用紙

25

電気はどこからきているか調べよう
かんたん3日
発電の種類（火力・水力・太陽光・原子力）を調べて、それぞれのメリット・デメリットを表にまとめます。SDGsにつながる視点で書くと深い内容になります。
材料：本・インターネット・レポート用紙・グラフ用紙（発電量の割合グラフ用）

📝 先生に褒められるまとめ方9ステップ

まとめ方で「よくできました」と「ふつう」が分かれます。以下の9項目を書くと内容が整います。

番号 項目 ポイント・書き方の例
① タイトル 「何を調べたか」が一目でわかるタイトルに。「10円玉の汚れを取る実験」より「どの調味料が10円玉をきれいにするか」の方がよい
② きっかけ・動機 「なぜこれをやろうと思ったか」を自分の言葉で。「授業で習った〇〇が不思議だったから」が一番評価が高い
③ 予想 実験前に「〇〇になると思う。なぜなら〜」と書く。予想が外れても減点なし
④ 用意したもの 写真か絵を添えるとわかりやすい
⑤ 実験・調査の方法 「誰が読んでも同じ実験ができる」レベルに詳しく書く
⑥ 結果 表・グラフ・写真を使って視覚的にまとめる。感想は書かずに事実だけ書く
⑦ わかったこと（考察） 「結果から何が言えるか」を自分の言葉で。「酸性の調味料が銅の酸化を取り除いた」のように理由まで書くと◎
⑧ 感想・反省 「うまくいかなかったこと・次にやってみたいこと」まで書くと深みが出る
⑨ 参考にしたもの 本・ウェブサイトのタイトル・URL・閲覧日を書く。著作権への配慮として評価される
💡 画用紙にまとめる場合のレイアウト例
・大きな見出し（タイトル）は太いマーカーで　・写真や図は左に、説明文は右に配置　・結果は必ず表かグラフで視覚化　・「まとめ」は右下に大きめのスペースを確保
※ノートにまとめる場合の割り付け方は、自主学習ネタ 小5（ノート書き方テンプレ付き）のテンプレートがそのまま応用できます。

📚 自由研究が終わったら——2学期の準備もチェック

自由研究で身についた「予想して・調べて・まとめる」力は、2学期の自主学習や家庭学習にそのまま活かせます。夏休みが終わる前に、次の一手を決めておくとスタートダッシュが違います。

✏️ 2学期の自主学習ネタを探す（学年別）
💻 2学期からの家庭学習をどうするか
🧠 「学び方」で悩んでいるとき

💬 よくある取り組みパターン

実際に自由研究に取り組むご家庭でよく見られる進み方をまとめました。「うちだけじゃない」の確認にお使いください。

🧪 実験系を選んだ場合

「10円玉の実験は、結果が15分で出るので集中が続かない子でも最後までやり切りやすいテーマです。むしろ『なぜきれいになるのか』を調べる段階の方が時間がかかります。1日で終わるのに内容が濃くなるのが選ばれる理由です。」

🔭 観察系を選んだ場合

「メダカを白と黒の容器で飼うと体の色が変わる——このように『予想していなかった変化』が起きるテーマは、子どもが自分から続きを見たがります。毎日写真を撮る作業も苦になりません。観察日記の完成度が上がりやすいパターンです。」

🚀 工作系を選んだ場合

「ペットボトルロケットは親のほうが夢中になりがちなテーマです。ここで『羽を3枚と4枚で飛距離を比べる』という一手を足すと、工作が実験に変わり、グラフを書く必然性が生まれます。工作系を研究らしくする定番の型です。」

❓ よくある質問（FAQ）

Q

実験がうまくいかなかった場合はどうする？
A

失敗は最高のネタです。「なぜうまくいかなかったか」を考えてまとめに書くと、それ自体が立派な「考察」になります。「温度が高すぎた・材料が違った」など原因を探る過程が科学的思考力の証明になります。
Q

テーマが友達とかぶってしまいそうで心配です
A

基本テーマが同じでも「比較する条件を増やす」「自分の地域の素材を使う」「予想と違った点に着目する」など切り口が違えば全く別の研究になります。まとめに「自分だけの視点」を1つ入れるだけで十分オリジナルになります。
Q

工作か実験か迷っています。どちらがいい？
A

子どもが「やってみたい！」と思う方を選ぶのが一番です。ただし先生への評価という観点では「なぜそうなるか」という理由まで書けるテーマが高く評価される傾向があります。工作でも「なぜこの仕組みで動くか」を調べてまとめると研究らしくなります。工作寄りで進めるなら高学年の工作アイデア15選も参考になります。
Q

まとめを画用紙にするかノートにするか迷っています
A

学校から指定がある場合はそれに従います。指定がなければ「工作・実験は画用紙（写真が貼りやすい）、調べ学習はノートやレポート用紙（文章量が多い）」と使い分けるとまとめやすいです。ノート派の方はノート書き方テンプレが使えます。
Q

親はどこまで手伝うべきですか？
A

材料の購入・カッターや火を使う危険な作業のサポートは積極的に。「調べること・まとめること」は子ども自身に任せましょう。親が書いた文章は先生にも伝わります。質問を投げかけて「自分で考える」よう促すのが上手なサポートです。
Q

テーマが決まらないまま夏休みが半分過ぎてしまいました
A

「1日で完成できるテーマ」から選びましょう。10円玉実験・果物の浮き沈み・石けんを膨らませる実験など半日〜1日で完成するものなら十分間に合います。時間がない時ほどテーマをシンプルに絞ることが大切です。
Q

4年生の理科の授業とつながるテーマを選びたいです
A

4年生では「電気のはたらき」「月や星」「空気と水の性質」「季節と生き物」などを学びます。このページでは特に「磁石の実験」「月の観察」「氷のとけ方」「メダカの観察」が授業内容と直結しておすすめです。
Q

調べ学習で「丸写し」にならないようにするには？
A

複数の資料を読んだ後「自分の言葉で書き直す」ことが大切です。「〇〇を調べてわかったこと」と「自分が感じたこと・思ったこと」を別のスペースに分けて書くと、丸写しを防げます。最後に「さらに調べたいこと」を書くと研究としての深みが増します。
Q

材料費はどのくらいかかりますか？
A

10円玉・浮き沈み・磁石などは家にあるものだけで0円です。ミョウバンや活性炭を使うテーマでも100均で材料が揃い、300〜800円程度が目安です。
Q

実験や観察の記録写真はどう残せばいいですか？
A

スマホで「予想前」「実験中」「結果」の3枚を最低限撮っておくと、まとめのときに時系列で説明しやすくなります。撮影日時が自動記録されるので観察日記としても使えます。
Q

自由研究で理科が好きになりました。2学期以降どう伸ばせばいいですか？
A

まずは小4の自主学習ネタ100選から、自由研究の続きになるテーマを毎週1つ選ぶのが一番手軽です。「もっと体系的に学ばせたい」段階に入ったら、小学生の自宅学習おすすめ方法・教材12選で家庭学習の型を決めてから、通信教育18選や小学生の塾8選で具体的な選択肢を比較する流れがスムーズです。4年生は学習内容が一段難しくなる学年なので、2学期が始まる前に方針を決めておくと後が楽になります。

✅ まとめ：4年生の自由研究テーマ選びのポイント

  • ★4年生の理科授業（電気・水・生き物・天体）と結びついたテーマを選ぶと深みが出る
  • ★「予想→実験→結果→考察」の流れを守るだけで評価がグンと上がる
  • ★失敗してもOK。なぜ失敗したかを書くことが「考察」になる
  • ★まとめの最後に「次にやってみたいこと」を書くと先生の印象に残る
  • ★時間がなければ「1日テーマ」から選ぼう。シンプルな内容でも書き方次第で立派な研究になる
  • ★自由研究が終わったら、その勢いのまま2学期の自主学習・家庭学習の方針まで決めてしまうのがおすすめ

※実験・工作は必ず大人と一緒に行い、やけど・ケガに注意してください。外での観察・採取は安全に十分気をつけましょう。

📋 人気テーマ5本——詳しい手順・まとめ方まで完全解説

上で紹介したテーマの中から特に人気の5つを、材料リスト・手順・予想される結果・先生に刺さる考察のポイントまで丁寧に解説します。

1

10円玉をピカピカにしよう——調味料の「酸」の力を比べる実験

かんたん所要時間：半日〜1日対象：小4〜6年
🛒 用意するもの
  • 10円玉×6枚以上
  • 綿棒
  • 小皿×6枚
  • ティッシュ
  • 食器用洗剤
  • お酢
  • 醤油
  • ケチャップ
  • ソース
  • マヨネーズ
  • 水（比較用）
  • カメラ（スマホ可）
  • 記録ノート
🔬 実験の手順
  1. 事前準備：10円玉を食器用洗剤と水で洗い、表面の「油汚れ」だけを取り除きます。「色のくすみ（酸化銅）」はそのまま残します。洗う前・後の写真を撮っておきましょう。
  2. 予想を記録：実験を始める前に「どの調味料が一番きれいになりそうか」を予想して書いておきます。予想が外れても評価には影響しません。
  3. 実験開始：小皿6枚に各調味料をそれぞれ入れ、10円玉を1枚ずつ置きます。置いた時刻を記録しておきます。
  4. 15分待つ：全部の皿を同じ時間（15分）放置します。時間をそろえることが実験の公平性を保つポイントです。
  5. 拭き取って観察：ティッシュで調味料を拭き取り、水で軽くすすいで乾かします。写真を撮り、「◎きれい・○まあまあ・△少し・✕変わらない」で記録します。
  6. 発展実験（時間がある人）：一番きれいになった調味料で「時間を変える（5分・15分・30分・1時間）」か「種類を増やす（レモン汁・炭酸水・牛乳など）」実験をすると深みが出ます。
📊 予想される結果
お酢・ケチャップ・ソース（酸性の調味料）がきれいになりやすい傾向があります。マヨネーズも酢が入っているためある程度効果があります。醤油・水はあまり変化しません。

💡 先生に刺さる「考察」の書き方
「酸性の調味料が10円玉をきれいにした理由は、銅の表面についた酸化銅（黒くなった原因）が酸と反応して溶けたからです。酢に含まれる酢酸（さくさん）や、ケチャップに含まれるクエン酸が効果的でした。このことから、酸の強さが汚れの落ち具合に関係していると考えられます。」—— このように「結果の理由」まで書くと考察として完成します。

⚠️ 注意：調味料は食べ物なので実験後は処分しましょう。10円玉は実験後によく洗えば普通に使えます。

2

ペットボトルでろ過装置をつくろう——水がきれいになる仕組みを調べる

ふつう所要時間：1日対象：小4〜6年
🛒 用意するもの
  • 500mlペットボトル×2本（同じ形）
  • 砂（公園の砂でOK）
  • 小石
  • 活性炭（ホームセンター・100均）
  • 脱脂綿
  • ガーゼ
  • 輪ゴム
  • 泥水（土を水に混ぜて作る）
  • カッター
  • ビニールテープ
  • コップ×3（前後比較用）
  • カメラ
🔬 実験の手順
  1. ペットボトルの加工：1本目のペットボトルの底を切り取ります。2本目は注ぎ口から10cmのところで切り、受け皿にします。切り口はビニールテープで保護します（ケガ防止）。
  2. フィルターを組み立てる：1本目の注ぎ口にガーゼをかぶせて輪ゴムで固定します。注ぎ口を下にして、下から順に「小石→脱脂綿→活性炭→脱脂綿→砂」の順に入れます。
  3. 泥水を作る：コップに水と土を混ぜた泥水を作ります。比較のため、同じ泥水をコップに別に取っておきます（実験前の写真も撮影）。
  4. ろ過実験：受け皿の上に組み立てたろ過装置をセットし、泥水をゆっくり上から注ぎます。出てきた水の色・濁り具合を観察して記録します。
  5. 比較する：「ろ過前の泥水」「ろ過後の水」「水道水（透明な参考）」を3つのコップに並べて写真を撮ります。見た目の変化を表に記録します。
  6. 発展実験：「砂だけ」「活性炭だけ」「全部入り」で比べると、どの層が一番汚れを取るか調べられます。
📊 予想される結果
泥の粒は砂・小石の層でとらえられ、においや細かい汚れは活性炭が吸着します。ろ過後の水は透明に近くなりますが、飲料水にはなりません（細菌は除去できないため）。この点も必ずまとめに書きましょう。

💡 先生に刺さる「考察」の書き方
「砂と小石の層で泥の粒を物理的に取り除き、活性炭の層で色やにおいの原因となる物質を吸着しました。ただし、このろ過装置では細菌を取り除くことができないため、実際の飲料水を作るには煮沸や塩素消毒が必要です。WHO・ユニセフの報告によると、世界には基本的な給水サービスを利用できない人が7億人以上いるとされ、SDGsの目標6『安全な水とトイレを世界中に』の課題ともつながっています。」

⚠️ ろ過後の水は飲まないでください。カッターの使用は必ず大人と一緒に行いましょう。

3

野菜の汁で布を染めよう——草木染めの仕組みを調べる実験

ふつう所要時間：2〜3日対象：小4〜6年
🛒 用意するもの
  • 玉ねぎの皮（茶色）・なす（皮）・赤キャベツなど
  • 白い布（綿100%）×野菜の種類分
  • ミョウバン5g（スーパーの漬け物コーナー）
  • ぬるま湯1L
  • なべ
  • ざる
  • ゴム手袋
  • カメラ
  • 計量スプーン・計量カップ
🔬 実験の手順
  1. 布の下準備：白い布を一度洗濯します（新品の場合は糊が取れてよく染まります）。よく絞って少し湿った状態にしておきます。
  2. 染料を作る：野菜（皮など）をたっぷりの水でなべに入れ、20分煮出します。野菜の種類ごとに別のなべを使いましょう。煮出した液をざるでこして染料の完成です。
  3. 布を染める：染料に白い布を入れ、再び20分ほど弱火で煮ます。このとき布が染料の外に出ないように注意します。
  4. 媒染（ばいせん）する：ぬるま湯1Lにミョウバン5gを溶かした液に布を入れ、1時間浸けます。ミョウバンは色の定着（色落ちを防ぐ）と、色の変化を引き起こします。
  5. 仕上げ：布を取り出して軽く絞り、日陰で乾かします（直射日光は色が飛ぶ場合があります）。
  6. 比較・記録：「染める前」「染めた後（ミョウバンなし）」「染めた後（ミョウバンあり）」の3段階で色の違いを写真と文章で記録します。
📊 予想される結果
玉ねぎの皮→黄〜オレンジ色。なすの皮→紫〜灰色。赤キャベツ→紫〜青色（ミョウバンで緑に変化することも）。ミョウバンの有無で同じ染料でも全く違う色になることが発見できます。

💡 先生に刺さる「考察」の書き方
「野菜に含まれる色素（フラボノイド・アントシアニンなど）が布の繊維に染み込みました。ミョウバン（硫酸アルミニウムカリウム）を使うと色素が繊維に定着しやすくなり、さらに色が変化することがわかりました。これは合成染料が発明される前から使われてきた『草木染め（くさきぞめ）』の技術と同じ仕組みです。」

⚠️ なべを使った煮る作業は必ず大人と一緒に行いましょう。染料は衣服や床についた場合、落ちにくいことがあります。ゴム手袋を着用してください。

4

炭酸水でふわふわホットケーキをつくろう——膨らみの秘密を数字で証明する

かんたん所要時間：半日〜1日対象：小3〜5年
🛒 用意するもの
  • ホットケーキミックス200g×3セット
  • 卵×3個
  • 炭酸水170ml・牛乳170ml・サイダー170ml（比較用）
  • ボウル×3
  • フライパン
  • フライ返し
  • 定規・はかり
  • カメラ
  • 記録ノート
🔬 実験の手順
  1. 3種類の生地を作る：ホットケーキミックスと卵は同じ量を3つのボウルに用意します。それぞれ「炭酸水」「牛乳」「サイダー」を加えて混ぜます。炭酸水・サイダーは気泡を逃がさないようにさっくり混ぜるのがポイントです。
  2. 同じ条件で焼く：同じフライパン・同じ火加減・同じ量（おたま1杯）で焼きます。条件をそろえることが公平な実験のカギです。
  3. 厚さを測る：焼きあがったら定規で厚さを測り、記録します。3回ずつ焼いて平均を出すとより正確な結果になります。
  4. 断面を観察・記録：ホットケーキを半分に切って断面を写真に撮ります。気泡の大きさ・数・分布が違うはずです。
  5. 味の比較：食べてみて「やわらかさ・しっとり感・味」を5段階で評価してまとめに入れると楽しい研究になります。
📊 予想される結果
炭酸水を使ったホットケーキが最も厚く膨らむ傾向があります。断面の気泡が細かく多いほどふわふわになります。サイダーは糖分が多いため少し甘みが変わる場合があります。

💡 先生に刺さる「考察」の書き方
「炭酸水に溶けていた二酸化炭素（CO₂）が加熱によって気泡になり、生地の中に細かい空気の粒を作りました。ホットケーキミックスに含まれるベーキングパウダーも同様にCO₂を発生させますが、炭酸水を加えることでさらに多くの気泡が生まれ、より厚く膨らんだと考えられます。」

⚠️ フライパンを使う焼き作業は必ず大人と一緒に行いましょう。やけどに注意してください。

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果物・野菜は水に浮く？沈む？——密度（みつど）の違いを調べよう

かんたん所要時間：半日対象：小3〜5年
🛒 用意するもの
  • 果物（リンゴ・みかん・バナナ・ぶどう・キウイなど）
  • 野菜（じゃがいも・トマト・ニンジン・きゅうり・ナスなど）
  • 大きめのバケツまたは洗い桶
  • 水・塩水（比較用）
  • はかり（重さを測る）
  • 定規（大きさを測る）
  • カメラ
  • 記録ノート・表
🔬 実験の手順
  1. 事前に表を作る：「果物・野菜の名前」「予想（浮く・沈む）」「結果（浮く・沈む・半分浮く）」「重さ（g）」「大きさ（cm）」の列を作った記録表を用意します。
  2. 予想を記録：実際に水に入れる前に「浮くか沈むか」を予想して書いておきます。
  3. 水に入れて観察：バケツに水を入れ、1つずつ静かに沈めて結果を記録します。写真も撮りましょう。
  4. 発展①：皮をむいて試す：みかん（皮あり）とみかん（皮なし）で浮き方が変わるか試します。皮の中の空気が関係しています。
  5. 発展②：塩水で試す：塩をたくさん溶かした塩水（海水程度）でもう一度同じ実験をします。水より重い塩水では浮くものが増えます。
  6. 発展③：冷凍して試す：バナナなど一部を冷凍庫で凍らせてから同じ実験をすると、密度の変化が確認できます。
📊 予想される結果
水に浮きやすい：リンゴ（空気の層あり）・みかん（皮に空気）・バナナ。水に沈みやすい：じゃがいも・ニンジン・ぶどう。トマトは品種によって異なります。みかんは皮をむくと沈みます（皮の中に空気があるため）。

💡 先生に刺さる「考察」の書き方
「物が水に浮くか沈むかは、水の密度（1cm³あたり約1g）と物の密度の関係で決まります。密度が水より小さいものは浮き、大きいものは沈みます。みかんの皮の中には細かい空気の層があるため皮ごとのみかんは浮きますが、皮をむくと密度が水より大きくなり沈みました。塩水は密度が水より大きいため、水では沈んだものが浮くことがあります（浮力が大きくなるため）。」

⚠️ 実験に使った果物・野菜は洗えば食べられます。塩水の塩分濃度は食塩水程度（3〜5%）にしましょう。

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