自由研究—テーマの決め方からまとめ方まで、7つの手順｜武蔵野個別指導塾

8月1日に始めるなら、テーマ決めに2日、実験に7日、まとめに3日と割り振り、予備の13日を後ろに残す日程の例を図にしました。氷のとける時間を比べる例で、記録の表と模造紙の配置まで通して進めます。

自由研究は、次の7つの手順に分けて、手順ごとに日数を決めてから始めると、途中で止まりません。

合計は18日です。8月1日に始めて8月31日に出すなら、残りの13日は予備として日程のいちばん後ろに置きます。予備を先に使ってはいけません。

よくあるのは、8月に入った朝、冷蔵庫に貼った宿題の表を見て、読書感想文と計算ドリルには丸がついているのに、自由研究の欄だけが空いている、という場面です。表の横に書いた提出日まで、あと1か月あります。長いようで、部活と旅行と帰省を引くと、家で机に向かえる日は思ったより少ないものです。この朝にやることは、研究を始めることではなく、7つの手順にカレンダーの日付を振ることです。

テーマの選び方

テーマは「何を比べるか」を1つ決めれば、ほとんど決まります。「氷について調べる」は広すぎて手が動きません。「氷のとける時間を、置く場所で比べる」まで絞ると、用意する物も、測る物も、表の形も、その場で見えてきます。図1のように、7つの手順のうち最初の3つは準備で、テーマを決める手順1がその入口です。ここで迷うと後ろの全部が遅れるので、2日と決めて、2日目の夜には紙に1行で書きます。

絞るときの問いは3つです。1つ目は「変えるものは1つか」です。置く場所を変えるなら、氷の大きさ、皿、始める時刻はそろえます。2つ目は「数で測れるか」です。「とけやすい」ではなく「とけ終わるまでの分」のように、時計か定規かはかりで読める量にします。3つ目は「家にある物で、1週間のうちに3回くりかえせるか」です。1回だけの結果は偶然かもしれないので、同じ条件で3回測るのが目安です。3回できない実験は、夏休みのテーマとしては大きすぎます。

学年で、絞り方の深さを変えます。小学校の低学年は、毎日同じ時刻に同じ物を見て絵と一言で残す観察が向いています。高学年は、条件を2つか3つ用意して比べる実験が向いています。中学生は、比べる前に「日なたのほうが早くとけるはずだ。理由は、日光で皿と空気があたたまるからだ」という予想と理由を書いてから測ります。高校生は、その予想が外れたときに何が言えるかまで、先に考えておきます。どの学年でも、テーマを決めた日に、タイトルの仮の案を1行で書いておくと、まとめの日に迷いません。

安全の線引きも、テーマを決める日に引きます。火、包丁、カッター、熱い湯を使う手順があるなら、その手順だけは大人と一緒に行うと決めて、計画の表に「大人と」と書き込みます。洗剤や薬品を混ぜる実験、食べ物を腐らせて口に入れる実験、生き物を傷つける実験、コンセントや電池を分解する実験は選びません。身近な材料でも、組み合わせしだいで危ない物があるので、「混ぜる」が入るテーマは避けるのがいちばん簡単です。

進め方

テーマが決まったら、手順2から手順7までに日付を振ります。図2は、8月1日に始めて8月31日に出す場合の例です。帯の長さがそのまま日数で、予備の13日を右端にまとめて置いてあります。実験の7日は、合計18日のうちの約4割です。ここをいちばん長く取るのは、天気や都合で測れない日が必ずあるからです。

手順2の「調べる」は2日です。氷の例なら、水が氷になる温度、氷がとけるときに周りから熱をもらうこと、日なたと日かげで気温がどれくらい違うかを、教科書と図鑑で確かめます。ここで調べたことは、あとで考察の材料になります。調べた本の題名と出版社と見たページは、その場でノートに書きます。まとめの日に探し直すと、1冊に1時間かかります。

手順3の「計画を立てる」は1日です。紙に、変える条件、そろえる条件、測る量、測る回数、使う物、1回にかかる時間を書きます。氷の例では、変える条件が「置く場所（日なた、日かげ、室内）」、そろえる条件が「氷の大きさ（同じ製氷皿）、皿の種類、始める時刻、測る日の天気」、測る量が「氷がとけ終わるまでの分」、回数が「場所ごとに3回」です。1回に40分ほどかかるなら、3つの場所を同時に始めれば1日1回で済み、3日で終わる計算です。残りの4日は、天気が合わない日や、やり直しの日に回します。

手順4の「実験・観察をする」は7日です。記録の表は、測る前に作っておきます。表の列は、日付、天気、気温、場所、始めた時刻、とけ終わった時刻、かかった分、気づいたこと、の8つです。「気づいたこと」の列がいちばん大事です。氷のふちから先に細くなった、皿に水がたまって氷が浮いた、風が吹いて日かげの氷が早く小さくなった、といった一言が、考察の種になります。

記録の表の例を1つ示します。数は例なので、自分で測った数を書いてください。

平均は、3回の合計を3で割ります。日なたなら 54 ÷ 3 で18分です。割り切れないときは小数第1位まで書き、それより細かくは書きません。測った数が1分きざみなら、平均を小数第3位まで書いても意味がないからです。このように3回測って平均を出すと、1回だけの数より、比べたときの差を信じやすくなります。日なたが早くとけることが多いのですが、くもりの日や風の強い日は差が小さくなることもあります。それも立派な結果です。

手順5の「記録を整理する」は2日です。表を清書し、平均の列を足し、グラフを1枚描きます。場所ごとの平均を比べるなら棒グラフ、時間がたつにつれて氷の重さがどう減ったかを追うなら折れ線グラフです。この段階で、表の数と計画の表を見比べて、そろえるはずだった条件がずれていなかったかを確かめます。ずれていたら、それを隠さずに、あとで「うまくいかなかったこと」として書きます。

手順6の「まとめる」は3日、手順7の「見直す」は1日です。見直しの日は、書いた翌日に取ります。書いた直後は自分の文の抜けが見えません。一晩おいてから、家の人に声に出して読んでもらい、わからなかった所に印をつけてもらいます。印がついた文を直すのが見直しの日の仕事です。

まとめ方

まとめる物は、模造紙でもレポート用紙でも、中身の並びは同じです。題名、動機、予想、方法、結果、考察、感想、調べた本の順に置きます。図3は模造紙に置くときの配置の例です。左の列を上から下へ、次に真ん中、そして右へと、読む人の目が動く順に並べてあります。結果の表とグラフを真ん中に大きく置き、考察をその右に置くと、読む人が「数を見て、それから何が言えるか」の順に読めます。

動機は3行で足ります。「冷凍庫から出した氷が、台所とベランダでとける速さが違う気がしたので、場所でどれくらい変わるか測ってみたくなった」のように、自分が見た場面から書き始めます。「興味を持ったから」だけでは、読む人に場面が浮かびません。

予想は、結果を見る前に書いた文をそのまま使います。当たっても外れても書き直しません。外れた予想は、考察でいちばん書きやすい材料になります。

方法は、同じ物を用意すれば他の人が同じ実験をできる程度に書きます。使った物の名前と数、氷の大きさ、置いた場所の説明、測った時刻、回数を、箇条書きで並べます。写真を貼るなら、置いた場所がわかる引きの1枚と、とけかけの氷の寄りの1枚があれば足ります。

結果は、表とグラフと、数を読んだ文です。文は「日なたの平均は18分、日かげは31分、室内は42分で、日なたがいちばん早かった」のように、数を入れて短く書きます。ここに理由を書きません。理由は考察に回します。

考察は、結果から言えることと、その理由として考えられることを分けて書きます。「日なたが早かったのは、日光で皿と周りの空気があたたまり、氷に伝わる熱が多かったからだと考えられる」が理由の文です。次に「くもりの日は差が小さかったので、日光の強さが関係していそうだ」のように、気づいたことの列から拾った一言をつなげます。最後に「次にやるなら、同じ場所で晴れの日とくもりの日を比べたい」と、次の問いを1つ書くと、考察が終わります。

感想は、やってみて何が大変で、何が面白かったかを、自分の言葉で書きます。考察と混ぜないのがこつです。調べた本は、題名、出版社、見たページを並べます。手順2のときにノートに書いたものを写すだけです。

グラフは、縦軸に何の量か、単位は何かを必ず書きます。氷の例なら、縦軸は「とけ終わるまでの時間（分）」、横軸は「置いた場所」です。棒の高さが平均の数と合っているかを、定規で測って確かめます。目盛りは0から始め、5分きざみか10分きざみにします。

うまくいかないとき

いちばん多い失敗は、3回の数がばらばらで、平均を出しても差があるのかないのかわからないことです。原因の多くは、そろえるはずの条件がずれていることです。氷の大きさが違う、始める時刻が1時間ずれて気温が違う、1回目だけ風が強い、などです。表の「気づいたこと」の列を見直して、ずれの心当たりを書き出します。そして、ずれた回を除いた平均と、全部入れた平均の両方を書き、どちらがもっともらしいかを考察に書きます。測り直す日が残っていれば、条件をそろえてもう1回だけ測ります。

次に多いのは、予想と反対の結果が出ることです。これは失敗ではありません。「日かげのほうが早くとけた」なら、その日の日かげがどんな場所だったか、風が通っていなかったか、皿が金属で床の熱を伝えていなかったかを考えます。予想と結果が違った理由を探す文は、予想どおりだったときの文より、読む人に面白く読まれます。

日程が遅れたときは、予備の13日を使います。予備を実験に回しても、まとめの3日と見直しの1日は削りません。まとめを1日で書くと、考察が感想と混ざった文になります。どうしても日が足りないなら、場所を3つから2つに減らして、回数の3回は守ります。比べる数を減らすほうが、1回しか測らないより、結果を信じられるからです。

途中で飽きてしまうこともあります。そのときは、表の1行だけを埋める日を作ります。1行埋めると、次の日に続きをやりたくなることが多いものです。

よくある質問

テーマが2日で決まらないときはどうしますか

3日目の朝に、候補を3つ紙に書き、「変えるものが1つか」「数で測れるか」「3回できるか」の3つの問いで丸をつけます。丸が3つついた候補があればそれに決め、無ければ丸が多い候補の変えるものを1つに絞り直します。それでも決まらないなら、台所と冷蔵庫と洗面所にある物を1つ選んで、「それを置く場所で比べる」と決めてしまいます。テーマの良し悪しより、記録の丁寧さのほうが、まとめの仕上がりを左右します。

1日で終わる実験でも、7日取る必要がありますか

1回が1日で終わっても、3回くりかえすと3日かかり、天気が合わない日と、やり直しの日が入ります。7日取って4日で終わったなら、残りは予備に足せばよいだけです。短く見積もって足りなくなるほうが、まとめの日を削ることになります。

中学生と小学生で、手順は変わりますか

7つの手順は同じです。変わるのは、手順1でどこまで絞るかと、手順6で考察をどこまで書くかです。小学生は「結果からわかったこと」まで、中学生は「その理由として考えられること」と「次の問い」まで書きます。日数の割り振りは、学年に関わらず実験をいちばん長く取ります。

親の関わり方と個別指導で確かめること

保護者の方が手を出すのは、日程の表を一緒に作る最初の朝と、危ない手順の横に立つ日と、見直しの日に声に出して読む役の3回で足ります。実験の数を書き換えたり、考察の文を代わりに書いたりすると、お子さまが自分の言葉で説明できなくなります。わからない所は「どこが大変だった」と聞くだけにして、答えは待ちます。個別指導では、計画の表の「変える条件」と「そろえる条件」を分けて書けているか、表の数とグラフの高さが合っているか、考察に理由と次の問いがあるかの3点を、本人の説明を聞きながら確かめます。

まとめ

手順は7つで、合計18日です。テーマを「何を比べるか」の1行まで絞り、同じ条件で3回測り、表とグラフと考察を分けて書き、一晩おいてから見直します。日程は実験をいちばん長く取り、予備は後ろに置きます。8月の朝に宿題の表へ7つの日付を書き込んだ人が、8月31日の夜に、まだ白い模造紙の前で途方に暮れずにすみます。