🌍 環境・SDGs
お湯を入れた容器をいろいろな材料で包み、どの包み方が一番冷めにくいかを比べる実験です。
冬に部屋をあたためても、窓やかべから熱がにげていきます。熱の出入りをおさえることを断熱(だんねつ)といいます。断熱に強い材料は、中に動かない空気をたくさん持っています。空気は熱を伝えにくいからです。雪でできたかまくらの中が外より暖かいのも、雪の中の空気がはたらいているためです。同じしくみを使えば、暖房に使うエネルギーを減らすこともできます。
必要なもの
| 材料 | 分量 | 代替案 |
|---|---|---|
| 同じ大きさの容器 | 5個(500mL) | 同じペットボトル5本 |
| お湯 | 2.5L(1個に500mL) | 40〜50℃のお湯 |
| デジタル温度計 | 1本 | 料理用温度計1本 |
| タオル | 1枚 | ハンドタオル1枚 |
| 新聞紙 | 10枚 | チラシ10枚 |
| 緩衝材(プチプチ) | 1枚 | 発泡スチロールの板1枚 |
| アルミホイル | 1本 | 保冷バッグ1個 |
| 輪ゴム | 10本 | ひも1本 |
| 記録用紙 | A4用紙2枚 | ノート2ページ |
| 軍手 | 1組 | ふきん1枚 |
手順
予想を書く
何をする:どの包み方が一番冷めにくいかを予想します。
どうやる:「何も包まない」「タオル」「新聞紙」「緩衝材」「アルミホイル」を紙に書き、あたたかさが続きそうな順番を予想します。
なぜ:予想を書いてから調べると、結果と比べたときに考えが深まります。
包む材料の厚さをそろえる
何をする:条件をそろえます。
どうやる:どの材料も、厚さが2cmになるように重ねて、輪ゴムでとめます。
なぜ:厚さがちがうと、材料のちがいなのか厚さのちがいなのか分からなくなります。
保護者にお湯を用意してもらう
何をする:安全に湯を準備します。
どうやる:保護者に40〜50℃のお湯を作ってもらい、5つの容器に500mLずつ入れてもらいます。
なぜ:熱すぎるお湯はやけどの危険があります。ぬるめでも十分に差が出ます。
はじめの温度をはかる
何をする:基準を記録します。
どうやる:5つの容器の温度をはかり、全部が同じ温度であることを確かめてから包みます。
なぜ:はじめの温度がちがうと、冷め方を正しくくらべられません。
同時に包む
何をする:5つの条件をつくります。
どうやる:1つは包まず、残り4つをそれぞれの材料で包み、いっしょにタイマーをスタートします。
なぜ:始める時間がずれると、同じ条件でくらべられません。
20分ごとに温度をはかる
何をする:冷め方を記録します。
どうやる:0分・20分・40分・60分・80分・100分・120分に、包みを開けて温度をはかり、すぐ元にもどします。
なぜ:時間ごとの変化を残すと、どの材料が長くあたたかさを保つかが分かります。
下がった温度を計算する
何をする:変化を数字にします。
どうやる:「はじめの温度」から「120分後の温度」を引き、下がった温度を材料ごとに書きます。
なぜ:引き算にすると、材料どうしを公平にくらべられます。
グラフにまとめる
何をする:記録を見やすくします。
どうやる:よこに時間、たてに温度をとり、5本の折れ線を1つのグラフに書きます。
なぜ:線のかたむきで、冷めやすさのちがいがひと目で分かります。
観察ポイント・記録の取り方
| 時間 | 包まない | タオル | 新聞紙 | 緩衝材 | アルミホイル |
| 0分 | |||||
| 20分 | |||||
| 40分 | |||||
| 60分 | |||||
| 80分 | |||||
| 100分 | |||||
| 120分 |
つまずきやすいポイント
⚠️ お湯の量がばらばら
なぜ:量が多いほうが冷めにくく、材料の差が分からなくなります。
対処:計量カップで500mLずつはかって入れます。
⚠️ はかるたびに長く開けてしまう
なぜ:開けている間に熱がにげます。
対処:10秒以内にはかって、すぐ包みなおします。
⚠️ 置き場所がちがう
なぜ:窓ぎわと部屋のまん中では、まわりの温度がちがいます。
対処:5つを同じ机の上に、20cm間かくで並べます。
⚠️ 熱いお湯でやけどする
なぜ:沸かしたてのお湯は90℃以上あります。
対処:40〜50℃にしてもらい、容器を持つときは軍手をつけます。
発展アイデア
安全上の注意
まとめ方(発表・レポート)
模造紙1枚またはスライド5枚がおすすめです。
「予想」「方法」「写真」「温度の表」「折れ線グラフ」「分かったこと」の順にまとめます。
タイトル例:
📺 参考動画
▶ 参考動画を検索自由研究の先へ — お子さまの今に合う場所を選んでください。
「自分のスキルや経験を、子どもたちの学びに活かしたい」
そんな先生になりたい大人を、CCN 寺子屋が支えます。
地域で教室を開く・得意を教える・自由研究を伴走する。
受け継いできたものを、次の世代へ。