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片栗粉でダイラタンシーを体験する

🍳 食べ物・料理

片栗粉でダイラタンシーを体験する

🚀 小4〜6年生向け ★★☆ ⏱ 準備15分 / 実施1時間

片栗粉と水を混ぜ、ゆっくり触ると液体、強く押すと固くなる不思議を調べます。

片栗粉と水を混ぜたものは、ゆっくり触ると流れるのに、強くたたくと固く感じます。これはダイラタンシーという現象です。強い力が加わると、片栗粉の粒同士が押し合い、水が動きにくくなって一時的に固く感じます。ふつうの水や油とは違い、力の加え方で性質が変わる流体(りゅうたい:流れるもの)の研究です。身近な材料で、材料科学の入り口を体験できます。

必要なもの

材料分量代替案
片栗粉200gコーンスターチ200g
120mL水道水120mL
大きめのボウル1個プラスチック容器1個
計量カップ1個メスカップ1個
スプーン1本へら1本
レジャーシート1枚新聞紙5枚
記録用紙A4用紙2枚ノート2ページ
スマホカメラ1台動画撮影用
ごみ袋1枚片づけ用

手順

1

作業場所を準備する

何をする:汚れてもよい場所を作ります。

どうやる:テーブルにレジャーシートまたは新聞紙5枚を敷きます。

なぜ:片栗粉液はこぼれやすく、乾くと粉になるためです。

2

片栗粉を量る

何をする:基本の配合を作ります。

どうやる:ボウルに片栗粉200gを入れます。

なぜ:水との割合をそろえると、ちょうどよい固さになります。

3

水を少しずつ入れる

何をする:片栗粉と水を混ぜます。

どうやる:水120mLを3回に分けて入れ、スプーンで混ぜます。

なぜ:一気に入れるとだまになりやすいからです。

4

ゆっくり指を入れる

何をする:ゆっくり力を加えた時の様子を見ます。

どうやる:指をゆっくり入れ、液体のように沈むか観察します。

なぜ:弱い力では粒が動き、流れるように感じます。

5

すばやくたたく

何をする:強い力を加えた時を調べます。

どうやる:手のひらで表面を軽くすばやくたたきます。

なぜ:強い力では粒同士が押し合い、固く感じます。

6

丸めてみる

何をする:形の変化を観察します。

どうやる:手で少量をすばやく丸め、手を止めた時に流れるか見ます。

なぜ:力を加えている時と止めた時の違いが分かります。

7

水の量を変える

何をする:配合で性質が変わるか調べます。

どうやる:別の容器で片栗粉100gに水50mL、70mLを混ぜて比べます。

なぜ:水が多すぎると固くなりにくく、少なすぎると粉っぽくなります。

8

結果を動画で残す

何をする:動きの違いを記録します。

どうやる:ゆっくり触る、すばやくたたく、丸める様子を短い動画で撮ります。

なぜ:ダイラタンシーは動きで見せると分かりやすいからです。

観察ポイント・記録の取り方

片栗粉ゆっくり触った時強く押した時気づいたこと
100g50mL
100g70mL
200g120mL

つまずきやすいポイント

⚠️ さらさらになりすぎる

なぜ:水が多すぎます。

対処:片栗粉を20gずつ足して調整します。

⚠️ 粉っぽくて混ざらない

なぜ:水が少なすぎます。

対処:水を10mLずつ足します。

⚠️ 流しに捨てる

なぜ:排水口で固まる可能性があります。

対処:ごみ袋に入れて燃えるごみとして処分します。

発展アイデア

  1. コーンスターチと片栗粉で違いを比べる。
  2. 水の量を細かく変えて、一番よい配合を探す。
  3. ダイラタンシー素材が防護用品に使える理由を調べる。

安全上の注意

まとめ方(発表・レポート)

写真だけでなく、動画のQRコードや連続写真にすると伝わりやすいです。

「力の加え方で液体のようにも固体のようにも感じた」とまとめましょう。

タイトル例:

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