多くの中学生が自由研究のテーマ選びに頭を悩ませています。このガイドでは、中学生に最適な15の実験テーマと、その選び方の重要なポイントをご紹介します。
記事を読んで、ぜひ実践してみてください。
「中学に進学して、小学生の時よりも進んだ自由研究にチャレンジしたい」
「中学生にふさわしい自由研究の実験テーマって何？」
「自由研究を通じて、どんなスキルが身につくの？」
このような疑問を持っている生徒も多いでしょう。
本記事では、中学生向けの実験テーマ15選を紹介するとともに、自由研究の目的やテーマの決め方についても解説しています。
各テーマに必要な材料や手順も詳しく説明しているため、記事を参考に自宅で簡単に試せるテーマが見つかるはずです。
自由研究は、自分の関心事や趣味を深く探求する絶好の機会です。
是非この機会を活用して、自由研究で学びを深めてみてください。
自由研究の目的とその重要性
自由研究の主な目的は、仮説を立てる力と問題解決能力を養うことです。
「仮説を立てる力」とは、実験や調査を通じて「もしこの方法を試すと、どうなるか」という仮説を考える力のこと。
そして、その仮説に基づいて活動を進めることで、問題を解決する力が育まれます。
これらは今後の学びや日常生活にも役立つ重要なスキルです。
長い休みを利用して、自由研究に挑戦し、これらの能力を伸ばしましょう。
自由研究の実験テーマ選びのポイント
自由研究は、しばしば宿題として割り当てられる課題ですが、テーマ選びに困ることもあるでしょう。
テーマの決め方のポイントは、好きな分野や興味のある分野から選ぶこと。好奇心を刺激するテーマを選べば、より熱心に取り組むことができます。
長期休暇の自由研究課題にこのアドバイスを活用して、有意義なテーマを見つけてください。
中学生向けの自由研究テーマ15選
自由研究のテーマや内容を事前にイメージしておくと、研究がスムーズに進むでしょう。以下に15個のテーマ例を挙げます。
多くのテーマは自宅で簡単に試せるので、興味のあるものを見つけてみましょう。
温泉卵の白身と黄身の固まり方を探る
通常のゆで卵と温泉卵を作り、白身と黄身が固まる温度を比較します。
実験の結果を基に、白身と黄身の固まり具合と水温との関係を分析し、たんぱく質が熱に反応する様子を探求することが推奨されます。
必要な材料：
卵2から4個
蓋付きの鍋
温度計
おたま
鍋に1リットルの水を入れて沸騰させ、火を止めた後温度計を挿入します。
温度を測定しながら水を加え、80℃になるまで調整し、その温度で卵を鍋底に置きます。
鍋に蓋をして15分間待ち、その後蓋を取って水温を再測定します。卵を取り出し、冷水で冷やしてから割り、固まり具合を観察します。
比較のため、別の鍋で通常のゆで卵を作り、同様に冷却して固まり具合を測定し、温泉卵と比較します。
大きなシャボン玉を作成する試み
どのようにして大きなシャボン玉を作るかを探求し、実際に試してみます。
シャボン液の濃度を変更して効果を見たり、味付け料理用の材料を加えるとどうなるかを実験します。
シャボン玉が円を描いて膨らむ理由や、割れる原因も解析します。
必要な材料：
台所用洗剤
ストロー
下敷き
定規
コップ5個
小さじ
文具用のり
砂糖
塩
みりん
ベーキングパウダー
洗剤を水と混ぜ、5つの異なる濃度でシャボン液を作ります。
ストローで液をつけ、下敷きの上でシャボン玉を膨らませた後、割れた際の直径を測定します。
最も大きなシャボン玉ができた濃度の液を用いて、追加の実験を行います。
それぞれのコップに異なる材料を加え、再度シャボン玉の直径を測定し、その結果を記録します。
浴室の鏡のくもり止め
脱衣所や浴室の鏡がくもる原因を探り、くもりを抑える対策を試してみましょう。
鏡に石けん水、アルコール、食用油を塗布し、それぞれのくもり具合を検証します。
塗布した部分としていない部分をルーペで観察すると良いでしょう。
湯気の影響で鏡がくもるメカニズムと、それを防止する方法を実験を通じて理解しましょう。
用意する物：
鏡
洗面器
ルーペ
石けん
食用油
アルコール
石けん水を作成し、指で鏡に絵を描きます。
1で描いた絵と重ならないように、食用油とアルコールも使って絵を描く。
洗面器に熱湯を入れ、描いた絵のある鏡をその上に置き、1分間湯気を当てます。
1分後、鏡を裏返して、くもっている部分とくもっていない部分を観察します。
石けん水、食用油、アルコールで描いた絵と、くもりの境界をルーペでチェックします。
輪ゴムエンジンの製作
熱を加えると収縮する性質を持つ輪ゴムを利用して、回転する動力を生み出す実験をしましょう。輪ゴムの性質を生かしたエンジンを自作します。
実際に製作して、輪ゴムエンジンがどう動くのかを探求しましょう。熱を加えたり減らしたりすることで、動力がどのように変わるかも確認できます。
必要な材料：
輪ゴム
セロハンテープ
つまようじ
カッターナイフ
接着剤
ねん土
小型のフォーク2本
ドライヤー
セロハンテープを輪にして、そこに輪ゴムを6本等間隔にかける。
つまようじの丸くない端をカッターナイフで削り、尖らせる。
輪ゴムが集中している中央につまようじを挿し込み、接着剤で固定する。
ねん土に小型フォークを立て、つまようじの両端をフォークの間に軽く置く。
輪の片側にドライヤーの冷風を当てて、風で回転しない角度を決めた後、温風に切り替える。
DNAの抽出体験
生物の基本単位である細胞には、生命の設計図とも言えるDNAが含まれています。
今回は、様々な野菜からDNAを抽出し、そのプロセスを体験してみましょう。
実験を行う際は、室内の温度に注意し、適切な温度で作業を進めましょう。
重要なポイントは、「野菜を十分に冷やす」「新鮮な素材を選ぶ」「作業を長引かせない」ことですが、何よりも丁寧な作業が求められます。
手順が雑になると、DNAの抽出が困難になることがあるので、注意深く行いましょう。
ブロッコリー 1/4個～1/2個
タマネギ 1/4個～1/2個
トマト 1/4個～1/2個
台所用洗剤
食塩
水
エタノール
コップ
すり鉢
小さじスプーン
ふきん
包丁
まな板
野菜は事前にしっかりと冷やしておきましょう。
ブロッコリーは花芽を中心に切り取り、凍らせます。
トマトとタマネギは皮を剥いて細かく切り、冷凍します。 水170gに食塩30gを加え、冷蔵庫で冷やします。
エタノールは冷凍庫で凍らせます。 凍ったブロッコリーをすり鉢で潰し、時間をかけずに進めます。
手順6に台所用洗剤小さじ1/2と、冷たい食塩水小さじ1を加え、よく混ぜてから、ふきんで濾します。 冷やしたエタノールをコップに2cm程度注ぎます。
手順7で作った液をコップの内側に割り箸を当ててゆっくりと流し込み、かき混ぜずに静かに放置します。
しばらくすると、糸状のDNAが観察できるはずです。タマネギやトマトも同じ手順で試してみましょう。
金属イオンの観察実験
物質を構成する最小単位である原子が電荷を帯びるとイオンになり、特に金属イオンには見える色があります。
これらの色付きのイオンを観察し、どのように溶け出すかを調べます。
粉寒天
水
食塩
計量カップ
割りばし
はかり
鍋
コンロ
耐熱の透明プラスチック容器
乾電池（9V）
9V電池用スナップ
ミノムシクリップ2本
銅板・鉄板・ニッケル板（各3cm×3cm）
鍋に水と粉寒天を入れ、混ぜながら加熱します。
沸騰後、3～4分間加熱し、食塩を加えて溶かした後に火を止めます。
この液を約2cmの厚さまでプラスチック容器に入れ、冷やして固めて寒天を作ります。
3cm×3cmの銅板を寒天に平行に6cm間隔で挿入します。
銅板に乾電池、スナップ、ミノムシクリップを接続し、電流を流します。
寒天や金属板の変化を1分、10分、30分、60分ごとに観察します。
鉄板やニッケル板も同じ手順で準備し、その変化を観察します。
水の上に一円玉を浮かべる方法
一円玉は硬貨の中でも特異で、水の上に浮かぶことができます。
一円玉がなぜ水に浮くのか、その浮力の原理を理解するために、一円玉を使った実験をしましょう。
必要なもの:
コップ
水
一円玉
手順:
コップに水を満たす。
一円玉を水面に水平に置く。
一円玉を水面に垂直に置く。
一円玉を水面に水平にし、水中に沈めてみる。
一円玉が浮かぶ条件を確認する。
一円玉が浮かんでいる間の水面の様子を観察する。
一円玉を水から取り出し、水面の変化を観察する。
ドップラー効果を実際に体験する
同じ音の高さでも、音源が近づくと高く、遠ざかると低く聞こえることがあります。
実際にドップラー効果を体験するための実験を行いましょう。この現象は、音の周波数が変動するために起こります。
必要なもの:
鳴っている目覚まし時計
紐（1.5m、太さ5mm）
レジ袋
手順:
鳴っている目覚まし時計をレジ袋に入れる。
レジ袋の持ち手に紐を通してしっかり結ぶ。
紐を持ち、時計を回す。
別の人が約2m離れた場所で音の変化を聞く。
備長炭で簡易電池を作る
キャンプで使われる備長炭を活用して、簡易な電池を作成し、モーターを動かしてみましょう。
必要なもの:
備長炭（細長く固いタイプ）
アルミホイル
キッチンペーパー
塩水（水100mlに塩大さじ1）
モーター
プロペラ
手順:
塩水をキッチンペーパーに染み込ませる。
備長炭をアルミホイルで巻くが、端は出るようにする。
モーターの導線を備長炭とアルミホイルに接続する。
プロペラをモーターに取り付ける。
家庭の生ごみから堆肥を作る
家庭から出る生ごみを利用して、堆肥を作り、その過程を観察しましょう。
必要なもの:
2Lのペットボトル
エアーチューブ用のホース
カッター
キリ
バケツ
スコップ
腐葉土
野菜や果物の切れ端（動物性のものは除く）
手順:
ペットボトルの上部を切り、下部にホースが入る大きさの穴を開ける。
ホースを斜めに切り、穴に挿入する。
バケツに生ごみと同量の腐葉土を混ぜる。
混合物をペットボトルに入れ、腐葉土で覆う。
屋外に置いて定期的に観察し、乾燥したら水を足す。
完成した堆肥を取り出し、混ぜ合わせる。
氷の融解速度を探求しよう
素材により氷の融解速度が異なります。様々な素材を用いて、その速度の違いを観察してみましょう。
どの素材で氷が最も速く溶けるかを検証し、実験結果と比べて見るのも興味深いですね。
早く溶けた原因も分析してみると良いでしょう。
氷がどこからどのように溶けていくのかを探るのも、一緒に学ぶのに適したテーマです。
用意する物：
鍋、フライパン（鉄、銅、アルミ等）
皿、タッパー（陶器、プラスチック、ガラス、紙等）
木の板（かまぼこ板やまな板など）
発泡スチロール
氷
ストップウォッチ
記録用具（メモ、ノートなど）
実験方法：
各素材の上に同じ大きさの氷を置く。
ストップウォッチで氷が完全に溶けるまでの時間を計測する。
氷と塩でアイスクリーム作り
氷と塩を使って、手作りアイスクリームを試してみましょう。
塩を加えることでなぜ温度が下がり、アイスクリームができるのかを調べた後、実際に作成します。
塩の添加前後の温度変化を手で触って感じるのもお勧めです。
必要な材料：
牛乳 100mL
練乳 大さじ1
塩 200g
氷 300g以上
ジップロック袋 Mサイズ
スーパーの袋（またはジップロック袋Lサイズ）2枚
作り方：
Mサイズの袋に牛乳と練乳を入れ、よく混ぜる。
氷と塩をLサイズの袋に入れ、その中にMサイズの袋を挟む。
袋をしっかりと持ち、3分間激しく振る。
振り終わったら、タオルで包んでさらに3分待てばアイスクリームの完成です。
色変化を利用した性質調査
スーパーマーケットで手に入る紫キャベツを用いて、酸性、中性、アルカリ性の水溶液を調べます。
色が変わる様子は非常にわかりやすく、写真に撮って記録すると更に理解が深まります。
実験材料：
紫キャベツ
鍋
水
ネット（生ごみ用など）
輪ゴム
ガスコンロ
レモン
化粧水
酢
重曹
透明カップ 4つ
実験方法：
紫キャベツを細かく切り、ネットに入れて輪ゴムで閉じる。
鍋でお湯を沸かし、キャベツを入れて色素を抽出する。
抽出した色素を透明カップに分け、酢、化粧水、レモン、重曹を各カップに加え、色の変化を観察する。
野菜のフレッシュネスを維持する探求
プラスチックの袋や新聞紙を利用して、野菜を新鮮に保つ手段を調査しましょう。
どの方法が最も効果的であったか、または速く悪くなった方法についても説明します。
さらに、それぞれの方法の背後にある原因についても探究します。
野菜の鮮度を長持ちさせる方法を学ぶことは、食品の無駄を減らし、有益な知識として活用できることが期待されます。
使用する野菜（小松菜、大根、レタスなど） キッチンナイフ まな板 新聞紙 プラスチックの袋 食品用ラップ 実験する方法の数に応じて野菜を準備し、 各保存法に合わせて野菜を包んで冷蔵庫に保管します。
毎日一度、全ての野菜を取り出し、その外見や触感、香りをチェックし、記録します。
台風のような渦をコップで作成しよう
コップとお茶の葉残りを使って渦を作ると、台風の形成時の上昇気流と似た動きが観察できます。
手軽に用意できるコップとお茶の葉で、台風の成り立ちや影響を理解することができます。
台風の形成原因やその地上への影響も考えてみましょう。
高さのある透明なコップ お茶の葉残り 水 洗面器 コップにお茶の葉を入れ、水を半分まで注ぎます。
ゆっくりとコップを回し、お茶の葉の動きを観察します。
回転を停止しても水面に渦ができているのを確認します。
【まとめ】中学生の自由研究テーマの決定
中学生の自由研究では、小学生の時と比べてより複雑なテーマが求められることが多いです。
どの実験を選ぶべきか迷うこともあるかもしれませんが、大切なのは仮説を立てて、それを証明するための試行錯誤です。
研究を成功させるためには、興味のあるテーマを選ぶことが重要です。
自由研究のテーマに悩んでいる方は、この記事を参考にして、自分に合った楽しい研究テーマを見つけてください。
