【おうちdeサイエンス】3歳児でも楽しめるカンタン科学実験はこれだ!

知育
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寒い時期のおうち時間、いかがお過ごしでしょうか?

読者さん
読者さん

子どもとの過ごし方もネタが尽きてきた…

とお悩みの方は多いのではないでしょうか?

今日はそんなご家庭のおうち時間におすすめ、おうちでできて3歳児でも楽しめるカンタン科学実験をご紹介したいと思います!

お子さんに伝えるべきポイントをわかりやすく解説します。

こもりぐま
こもりぐま

科学が苦手なママさんパパさんも、ぜひお子さんと楽しく科学に触れてみてください!

科学っておもしろい!と思ってもらえること、間違いなしです!

※正しい情報を載せるよう努めていますが、専門家ではないため、100%正確な情報を保証するものではありません。ご了承ください。

そもそもなぜ科学?

かんたん自己紹介

私は高校時代から化学が好きで、大学では化学を専攻していました。

なぜ化学が好きか?というと、肉眼では見えない小さな世界が目の前のあらゆる現象を決めていることに、ファンタジーを感じたからです!

例えば・・・水が熱されて水蒸気になることは、分子の動きで説明がつく。見えないけれど、そこには水分子たちのストーリーが展開されている。要は以下の図のような感じです。

こもりぐま
こもりぐま

見えなところで君たちはそんなストーリーを展開していたのか!
なんとかわいらしい♥

そんな感じで、もっとミクロの世界を知りたいと思ったことが、化学を好きになった理由です。

長男も科学が好き!

私の影響だと思われるのですが・・・
論理的に物事の説明をしたり、定義を決めたりが自然とできる長男。また、「なんで?」も連発しています。(なんで?が多すぎて親が疲れてしまうこともしばしば・・・)

長男
長男

これはこういう理由でこうなっているんだよ!
こういう特徴があるから、〇〇という名前にちがいない!

科学的な話にも興味を持ち始めたので、自然と図鑑を読んだり、家でカンタンな実験をするようになりました。

こもりぐま
こもりぐま

親バカですが、科学的思考のセンスがある!!

おうちサイエンスで科学的思考を無理なく育てていきたいと思っています。

おうちでできる科学実験

簡単あぶり出し実験

作業工程

  • 用意するもの
    • 紙(コピー用紙、らくがき帳など)
    • レモン汁(他の柑橘類のしぼり汁でもOK)
    • 綿棒
    • オーブンまたはホットプレート
  • 手順
    1. レモン汁を綿棒につけて紙に絵を描く
    2. 乾いたらオーブンまたはホットプレートに入れて加熱
    3. 絵が浮かび上がってきたらOK

解説ポイント

長男
長男

レモン汁で絵を描いたところだけ、茶色になったのはなぜ?

答え

レモン汁を塗ったところは焦げやすくなり、先に焦げてしまったから。

みかんなどの果実の搾り汁にはビタミンC(アスコルビン酸)、クエン酸、酢酸(酢)など様々な酸が含まれています。この酸が紙の構成成分であるセルロースと反応すると、水分を保持しにくい物質に変換されます。セルロースは、グルコース(ブドウ糖)がたくさん結合した高分子ですので、本来水分を蓄えやすいので、紙には多量の水分が含まれています。そこで、酸で書かれた紙の部分は、書かれていない部分より水分の保持能力が低く、火が近づくと、水分が少ないため、速く温度が上がり焦げていきます。その結果、再び書いた文字や絵が浮き出てくるように見えるわけです。

工学博士 寺尾先生の身近な『化学まめ知識』:子供の頃遊んだあの「あぶり出し」の原理を知っていますか? – livedoor Blog(ブログ)

うん、難しい。要は、こんなイメージ!

がんばって水をたくさん持っているセルロースくん、レモン汁がかかるとやる気をなくしてしまい、水を手放してしまいます。その状態で熱されると・・・水を持たないセルロースくんは真っ先にダウン。黒焦げになってしまうのです。

こもりぐま
こもりぐま

熱したときに塩は溶けるけど、砂糖は焦げる。では、紙は塩の仲間?砂糖の仲間?
など、有機物(炭素を持った物質)の話につなげてみるのも良いかも!

応用アイデア

  • 秘密のお手紙 を送ろう!
    1. レモン汁で描いた、秘密のお手紙を用意
    2. オーブンで熱してね!というお手紙付きで送ってみる
  • あぶり出し で らくがきアート
    1. 普通のペンで書いた絵に、レモン汁で落書き
    2. 熱するとらくがき部分が浮かび上がってくる
  • 大人が本気でやっても楽しいかも!
    • あぶり出し画家さんを発見しました。動画ぜひ見てみてください!

あぶり出し絵画 by 太田晃裕

素材の感触の違いを探ろう!にぎにぎ風船

作業工程

  • 用意するもの
    • ゴム風船(大きめがおすすめ)
    • 小麦粉や片栗粉、塩、砂糖など
    • スプーン
    • 油性マジック
  • 手順
    1. ゴム風船に小麦粉、片栗粉、塩、砂糖などを詰める
    2. 空気を抜きながら、風船の口を結ぶ
    3. 風船に油性マジックで顔を描く
    4. 触り心地の違いを楽しむ
ろうとを使ったら粉がつまってしまいました…。直接スプーンで入れた方が早かったです。

解説ポイント

長男
長男

なんで触り心地がちがうの??

答え

粒の大きさやかたちがちがうから。

粒を顕微鏡で観察した動画を発見しました!粒子のかたちがどう違うか、よくわかると思うので、ぜひお子さんといっしょに見てみてください。

身の回りにある粒子のちがいについて解説してくれているサイトもありました。興味を持ったお子さんは、実験後に見てみると理解が深まると思います!

応用アイデア

「小さいもの」にお子さんが興味を持った場合は、お手頃価格で購入できる顕微鏡を買ってみてもよいかもしれません。

こもりぐま
こもりぐま

身の回りのものを観察するところから、科学的な興味が広がるかも!

お安いのは上の顕微鏡ですが、粒子の観察にはちょっと倍率不足…。以下の顕微鏡くらいの倍率があると安心です。

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片栗粉粘土で遊んでみよう

にぎにぎ風船で遊んだあとは片栗粉を再利用!片栗粉粘土も楽しいです!

作業工程

  • 用意するもの
    • 片栗粉
  • 手順
    1. 片栗粉に水を加える(片栗粉2に対して水を1程度)※水を加えすぎると溶けてしまうので注意
    2. 触って楽しむ。※ぎゅっと握ると固くなり、力を緩めると溶けだす
    3. 水の量で感触が変わるので水を加えたり減らしたりしながら、楽しむ!

解説ポイント

長男
長男

なんで片栗粉はこんな不思議な感触になるの?

答え

ダイタランシー現象と呼ばれる動きを示すから。

はい、いきなり意味不明の用語が出てきました~。わかりやすく解説します。

まず、片栗粉は水に溶けにくい。それは料理をするとき、水溶き片栗粉が白く濁っていることからわかりますよね。

そんな片栗粉を手でぎゅっとにぎると…以下のようなことが起こります。

ゆっくり触れば片栗粉と水の位置関係はそのまま。ですが、勢いよく触ったり、ぎゅっとつかむと、手にくっつくように片栗粉の位置は移動します。結果として水が中に閉じ込められ、表面は固くなる。そして、手の力を緩めると、片栗粉と水は元の位置関係に戻り水が外に移動。ドロドロ~っと流れてくるのです。

原理は難しいですが、触り心地は大人でも楽しめます!3歳以下の小さなお子さんでも理屈抜きで楽しめるので、ぜひ遊んでみてください!

針金で糸電話をつくろう

作業工程

  • 用意するもの
    • 紙コップ
    • カッター
    • 針金
    • つまようじ
    • セロハンテープ
    • はさみ
  • 手順
    1. 紙コップの底にカッターで切れ目を入れる
    2. 1メートルくらいの針金を通し、つまようじにくくりつけてセロテープで固定

解説ポイント

長男
長男

どうして声が聞こえるの?

答え

音は振動によって伝わるから。

針金を手で抑えてしまうと声が伝わらないことを示しながら、音は針金が震えることによって伝わっていることを説明すると良いと思います。

  • いつも音が聞こえているのは、空気が振動しているから
  • だから空気がない宇宙では音が聞こえない

と、話を広げて行っても良いかもしれません。

応用アイデア

糸をタコ糸、ミシン糸、毛糸など、素材を変えてみると音はどう変わるか実験してみるとおもしろいと思います!

定番スライム

今回はちょっと手抜き。セリアで買ってきてしまいました~。

ふうせんねんどと書いてありますが、要はスライムです

こちらの商品は、入っている液体を混ぜるだけ。とっても簡単でした!定番だけど、1番ハマりますね。何度も取り出しては楽しんでいます。

ストローも付いていて、ふくらまして楽しめます。(ふくらませるのは結構難しいですが…)

自作する場合はこちらのサイトが参考になります。幼児向けに書かれているサイトなので、安全面の諸注意なども載っています!

解説ポイント

長男
長男

なぜ液体を混ぜると固まってスライムになったの?

答え

小さな部屋がたくさんできて、その中に水が閉じ込められたから。

スライムは以下の材料を混ぜて作ります。

  • 洗濯のり
  • ホウ砂

これらを混ぜると・・・洗濯のりとホウ砂によって網目状の部屋ができ、その中に水が入り込むのです。水がコーティングされたようになるので、触っても手が濡れない、ふしぎな感触を楽しめます。

以下のサイトがわかりやすかったです。

おうちでできる科学実験、いかがでしょうか?

今回参考にしたのは以下の書籍です。

お子さんとのおうち時間に、ぜひカンタン科学実験を取り入れてみてください!

そして・・・科学といえば、科学館!!ミュージアムの記事も書いていますので、ぜひのぞいてみてください!

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