（総評）
テーマ、計画、工夫、展開、結果、まとめ。この全部をやるのは、本当に大変です。テーマや研究の手法が面白く、結果から次々に展開して研究内容を広げてゆく。自分の知識を総合して利用する。そんな作品をご紹介します。
推薦2：いろいろな浮き沈み
推薦3：芽は力持ち
推薦4：水とその他の物質の関係
推薦5：光で植物の育ち方が違うのか
推薦6：飲み水を作る
推薦7：ゴムの伸び方
| わたしの推薦です |
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（総評） 推薦2：いろいろな浮き沈み 推薦3：芽は力持ち 推薦4：水とその他の物質の関係 推薦5：光で植物の育ち方が違うのか 推薦6：飲み水を作る 推薦7：ゴムの伸び方 |
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東電「サイエンスグランプリ2002」全国小学校理科研究協議会 サイエンス賞受賞作品
◇電気自動車とエネルギーの未来について考えるために、環境問題を調べ、自作装置で実験をくり返した。
[実験] 地球温暖化について調べたことを発端に、電気自動車の仕組みを調べ、各種の発電についても調べた。そして、風力発電機を自作してみた。
風力発電キットを利用して、実験してみるとあまり大きな電力を作りだせないので、発電機を直につなげるのではダメで、電池に充電して動かす方がよいことがわかった。例えば電球を直接つけようとすると、発電機が回りにくくなり、強い風が必要になる。
風力発電型ハイブリット自動車を走らせてみる。
発電機＋充電部＋車をつくる。
車は動いたが、ゆっくりだと、そのくらいの風では発電機の羽が回らない。
よく回る羽を工夫する。自作ペットボトル利用の羽が一番よく回った。
これで十分に走る風力発電電気自動車ができた。
[まとめ] 風で充電、小さい発電量でもためて使っていけるなど、環境問題解決の糸口を掴んだ。
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◇塩の量と浮かすものをいろいろと変えて、浮き沈みについて追求した。
［実験１］卵の浮き沈み
100ccの水に0～5gずつ塩を増やして、35gまで溶かした食塩水を作り、卵を入れて横から写真をとった。砂糖水でも試みた。
［まとめ１］25gで水中で止まり、それをこえると浮いた。砂糖も25gをこすと浮いた。
［実験２］野菜はどうか。
［まとめ2］にんじん10gでは、食塩が5g入っただけの食塩水で浮いた。卵と同じ61gに切ると25gで浮いた。
25gのきゅうりは水だけで浮いた。
83gのじゃがいもは15gの塩で浮き出したので、重さが関係あるわけでもないかな。
［実験3］金物やほかのものはどうか。十円玉、一円玉、クリップ、ゴム、プラスチック、木などをしらべた。
［まとめ3］十円玉、一円玉、クリップぜんぜん浮かなかった。
25%の塩で卵が浮き出したから、グラスでなく、何百�Pの水に対しても25%の塩を入れた濃度なら浮くか調べられればよいがと、結果も予想をたてた。
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東電「サイエンスグランプリ2002」 最終選考対象作品
◇ダイコン、ハクサイ、ミニニンジン、ネギ、ほうれん草の芽がどのくらい力持ちかしらべた。
［実験］二十日ダイコン、ハクサイ、ミニニンジン、ネギ、ほうれん草の種を20このポットにうえた。それから、四種類の重り(ポケットティッシュ10g、新聞紙五枚100g、土200g、鉄板425g) をのせて、芽が重りを持ち上げるか調べた。
［まとめ］双葉がでて、土までの重りは完全に持ち上げられた二十日ダイコン、弱かったネギ、それぞれ特徴があった。でも、425gの鉄板は二十日ダイコンでも無理だった。
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◇1) 20�Nの水を試験管に入れてアルコールランプで熱し、沸騰する温度とかかる時間について調べた。
エチルアルコールは水より低い温度で沸騰する。
2) 水が氷になる温度は? 塩を入れたら?
水から氷になるまで三十分以上ずっと0℃。
油では-1℃でも凍らない。
3) 二つのものをまぜて体積変化を調べる。
水とアルコールは減り、水と油は変わらないし混ざらない。
目に見えない粒がどうなっているか、米粒とグラニュー糖の粒を水の粒とアルコールの粒に例えて、確認実験をした。
手作りロートで砂糖を米の入った試験管に入れる。別々の時の体積の和よりも、まぜた結果は体積が減る。米粒の間に砂糖が入り込んだからだ。アルコールと水の関係もこれと同じだと思われる。
水と油をまぜても体積は変わらないのは、油と水の粒は同じ大きさだからと思われる。また、一つ一つの粒の重さは水は油より重たいので、水が下に落ちて、油が上に浮いた。
水と砂糖をまぜると砂糖が溶けて体積が減る。
4) 氷が融けると体積は減る。
砂糖は融けて体積が減り、茶色くなり冷えて固まると体積はそのまま。
固体、液体の性質を、体積変化や姿の変化についてまとめた。
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◇夏休みにレプリカシートで簡易分光計を作って、蛍光灯、太陽光、虫よけライト等、いろいろな光を見たら、光によって違う色が混じっていた。光の特徴をまとめ、光の性質の違いが知りたかったので、その光りが植物に与える影響の違いを、もやしの成長について調べてみた。また、芽を出すと糖分ができると言うから、そのとき、もやしにできた糖分の量を、以前アリの研究で自分で発見した方法を使って比べてみた。
［実験１］自作の簡易分光計を使って蛍光灯、植物をよく育てる蛍光灯、暗闇、虫よけ電燈(動物用で黄色)、緑のカラーライト、太陽を観察してみる。
［結果１］蛍光灯は光の線がはっきりしているし、一番青が多い。植物がよく育つ蛍光灯は光の線がはっきりしているが赤が幅広く強い。太陽は全体がぼやーっと続いていて一番バランスよく光が入っている。緑のカラーライトはぼやーっと続いているが赤や黄色の光がほとんどない。虫よけライトはぼやーっと続いているが青、紫の光がほとんどない
［実験２］もやしを他の光が入らないようにした各光の下に置く。太陽光は出窓のところにおいた。 1、2、3、4日後のもやしの育ち具合を見る。また、三年生の「アリの研究」をした時、御飯の噛み数が多い程アリがよく集まるのを知った。甘さの程度にとても敏感なのがわかった。また、匂いのする液体状のものの方がたくさん集まることもわかった。これらのことを甘さの測定に利用できると思い、今回利用した。
［まとめ］蛍光灯と植物をよく育てる蛍光灯が大きく育った。甘さも植物をよく育てる蛍光灯が一番のようだ。植物は緑色をしている。それは植物が緑色の光を不要として跳ね返していることになる。植物がよく育つ蛍光灯は分光計で見ると赤が強いという特徴がある。植物が緑をいらないとしたら、赤や青が必要と言うことになるから、その赤が強いと言うことは植物が本当によく育つのだろう。
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◇地域によっては、海が周りにあるのに、また洪水で水があふれていても、断水になる。
災害時に自分で飲み水を作れれば助かるだろう。屋久島の海水、台風の後の多摩川の水、お風呂の水、雨水から、実際に飲み水を作れないかを研究した。
［実験1］キッチンペーパー、コーヒーフィルター、石、砂を使い、ペットボトルろ過装置を作る。それぞれの水のろ過の状態を調べていく。
［結果1］海水の塩分はろ過できない。お風呂の水は、どのろ過でも蛍光色が残る。キッチンペーパーのろ過は大変きれいになるが時間がかかる。鉢底石は浮いてしまって余り役に立たない。
◇これらの水は、見た目はかなりきれいになるが、本当に飲めるかをさらに追求した。
［実験２］本当に飲めるか、水道法46項目をクリアできるかを、都衛生研究所に相談した。そして、飲み水であるためにはpH5.8~8.6の間であること、写真のように上からのぞいて色を比べ色度が5度以下ならよい、濁度の検査等の、簡易10項目について教えてもらい、試みた。さらに、活性炭を使うことを教わり、持って綺麗な水を作ることができた。でも、お風呂の蛍光色だけは抜けない。
［まとめ］お風呂には入浴剤を入れない方が飲み水に使える。川の水はキッチンペーパーで飲み水として使えることがわかった。活性炭との組み合わせで実際に利用可能だ。海の水の塩分はろ過ではとれないので、蒸発させてたくさん集める方法で利用の可能性が出た。
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◇普段ゴムを使って遊んでいて、ゴムがどんなふうにのびるか調べてみたくなった。
幅3mm、輪の直径4.5cmの輪ゴムを5個つなげる。ビー玉100個を用意しておいて、ハンガークリップでビー玉10個入れたビニール袋1枚をはさんでゴムにかける。壁につるして、ハンガークリップをつるした時とはずした時のゴムの長さを調べる。
［実験１］ゴムを5つないだものを1本、2本、3本まとめて、ビー玉10～十個ずつ増やして、100個までについて調べる。
［実験２］ゴムの長さを変えてみる。5個、10個、15個、20個つなぎにして、重りのビー玉は30個のみ。
［結果2］ゴムの長さを五個ずつ増やすとだいたい10cmずつ伸びが大きくなっている。
［実験3］ゴム1本、10個つなぎで、重りのビー玉は10～十個ずつ増やして60個まで。［まとめ］ビー玉の数が多ければ多いほどゴムはたくさんのびる。
重りが同じ場合ゴム1本、2本、3本ではゴムが細い(本数が少ない)ほどのびが大きい。結果のグラフはゴム1本、2本、3本のそれぞれが大体直線になっている。
ゴム20個つなぎと10個つなぎでは、ビー玉の数をそろえれば、20個の方が伸びが大きい。でも、ゴム10個のビー玉60個より、ゴム20個のビー玉30個の方が伸びが少ない。
実験をする前はゴムが規則正しくのびるなんて考えていなかったけれど、実験をしてからゴムの伸び方が決まっているということがわかってうれしい。