🎨 工作・アート
紙や段ボールでビー玉コースを作り、坂の角度で速さが変わるか調べます。
ビー玉は坂を下ると重力によって転がります。坂が急なほど速くなりやすく、ゆるい坂ではゆっくり進みます。また、曲がり道やでこぼこがあると、ビー玉の速さや進み方が変わります。これはエネルギーや摩擦(まさつ:動きをじゃまする力)と関係します。楽しいコース作りをしながら、坂の角度、時間、速さを調べる研究になります。
必要なもの
| 材料 | 分量 | 代替案 |
|---|---|---|
| 段ボール板 | 30cm×60cmを1枚 | 厚紙数枚 |
| トイレットペーパー芯 | 3本 | ラップ芯1本 |
| ビー玉 | 1個 | 小さな鉄球1個 |
| セロハンテープ | 1巻 | ガムテープ1巻 |
| 本 | 3冊 | 高さ調整用の箱 |
| 分度器 | 1個 | 角度アプリ |
| メジャー | 1本 | ものさし1本 |
| ストップウォッチ | 1台 | スマホタイマー |
| 記録用紙 | A4用紙3枚 | ノート3ページ |
| スマホカメラ | 1台 | 動画撮影用 |
手順
直線コースを作る
何をする:ビー玉が転がる道を作ります。
どうやる:段ボールを幅5cm、長さ60cmのコースにし、左右に高さ2cmの壁をつけます。
なぜ:ビー玉が横に落ちず、まっすぐ転がるようにするためです。
坂の高さを決める
何をする:角度の違う坂を作ります。
どうやる:コースの片側を本で5cm、10cm、15cmに上げます。
なぜ:坂の角度で速さが変わるか調べるためです。
距離をそろえる
何をする:測る区間を決めます。
どうやる:スタートからゴールまでを60cmにそろえます。
なぜ:距離が同じなら、時間の違いで速さを比べられます。
5cmの高さで転がす
何をする:ゆるい坂で時間を測ります。
どうやる:ビー玉をスタートに置き、手を離してゴールまでの時間を秒で測ります。
なぜ:高さが低い時の基準を作るためです。
10cm、15cmでも測る
何をする:坂を急にして比べます。
どうやる:同じ方法で、10cm、15cmの高さでも3回ずつ測ります。
なぜ:高さが増えると速くなるかを調べられます。
平均時間を出す
何をする:ばらつきを少なくします。
どうやる:各高さで3回の時間を合計し、3で割ります。
なぜ:1回だけでは手を離すタイミングで差が出るためです。
曲がり道を追加する
何をする:コースの形による違いを調べます。
どうやる:トイレットペーパー芯を半分に切ってカーブを作り、直線と時間を比べます。
なぜ:曲がり道では摩擦や進む向きが変わり、時間が変わることがあります。
速さを計算する
何をする:結果を科学的にまとめます。
どうやる:距離60cm ÷ 時間で、1秒あたり何cm進んだか計算します。
なぜ:速さとして比べると、条件の違いが分かりやすくなります。
観察ポイント・記録の取り方
| 高さ | 1回目 | 2回目 | 3回目 | 平均時間 | 速さ |
| 5cm | 秒 | 秒 | 秒 | 秒 | cm/秒 |
| 10cm | 秒 | 秒 | 秒 | 秒 | cm/秒 |
| 15cm | 秒 | 秒 | 秒 | 秒 | cm/秒 |
つまずきやすいポイント
⚠️ ビー玉がコースから落ちる
なぜ:横の壁が低い、坂が急すぎます。
対処:高さ2cmの壁をつけ、最初は低い坂で試します。
⚠️ 時間が正確に測れない
なぜ:手でスタートとストップを押すのが難しいです。
対処:動画を撮って後から確認します。
⚠️ スタートの押し方が違う
なぜ:押すと速さが変わります。
対処:押さずに、指を離すだけにします。
発展アイデア
安全上の注意
まとめ方(発表・レポート)
コースの写真、坂の高さ、時間、速さの表を入れます。
「坂が高くなると速くなったか」「カーブで遅くなったか」を考察しましょう。
タイトル例:
📺 参考動画
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