자유 연구 아이디어 공책｜부모와 함께 하는 자연 관찰 테마 30선

「올해 자유 연구는 뭐로 할까?」——매년 여름방학이 다가오면, 전국의 부모와 자녀가 이 문제로 머리를 싸맵니다. 드릴처럼 「정답」이 준비되어 있지 않은 자유 연구는 아이에게도 보호자에게도 어렵게 느껴지는 것. 하지만 실은 자유 연구야말로, 아이의 호기심을 최대한 신장시키고, 「직접 조사하고, 생각하고, 정리한다」는 학습의 본질을 체험할 수 있는 최고의 기회인 것입니다. 본 기사에서는, 신체 주변 자연을 테마로 한 30가지 연구 아이디어를 난이도별로 소개합니다.

저학년 대상（초등 1～2학년）｜보고・만지고・느끼는 10가지 테마

저학년 아이에게는 오감을 사용한 관찰이 안성맞춤입니다. 어려운 실험이나 분석보다도, 「발견했다!」「대단해!」라는 감동 체험을 소중히 여깁시다.

【1】방패벌레의 비밀——정원이나 공원에서 방패벌레를 10마리 모아, 어떤 장소에 있었는지를 기록합니다. 돌 아래, 낙엽 아래, 화단의 가장자리 등, 습기 있고 어두운 장소를 좋아한다는 것을 알 수 있을 것입니다. 미로를 만들어 「오른쪽・왼쪽 교대로 굽히기（교대성 전향 반응）」라는 성질을 확인하는 실험도 추천합니다.【2】아침 glory 성장 일기——종 심기부터 꽃이 피울 때까지를 매일 사진과 그림으로 기록합니다. 넝쿨이 뻗는 방향, 꽃이 피는 시각（새벽 4～5시경）, 꽃 색상의 변화에 주목합시다.【3】구름 형태 도감——1주일 동안 매일 같은 시각에 하늘 사진을 찍어, 구름의 형태를 분류합니다. 솜구름（적운）, 줄구름（권운）, 양떼구름（고적운） 등의 이름을 기억하는 계기가 됩니다.【4】매미 허물 컬렉션——공원의 나무 뿌리 주변에서 매미 허물을 모아, 종류를 조사합니다. 투명날개매미, 말매미, 검정매미 등, 크기와 형태의 차이로 구별할 수 있습니다.【5】돌 관찰——강가에서 10개의 돌을 주워, 색・형태・단단함・촉감을 기록합니다. 도감에서 돌의 이름을 조사하면, 지학으로의 입구가 됩니다.

【6】잎 스탬프——다양한 형태의 잎을 모아 물감으로 스탬프를 찍고, 형태의 차이를 비교합니다. 톱니 모양 잎, 동그란 잎, 손가락 모양 잎 등, 다양성을 깨달을 수 있습니다.【7】개미 행렬 관찰——설탕이나 빵 조각을 땅에 놓고, 개미가 어떻게 동료에게 먹이의 장소를 알리는지 관찰합니다. 페로몬으로 길잡이를 남기는 구조가 보입니다.【8】달의 형태 조사——2주일에 걸쳐 매일 밤 달의 형태를 스케치합니다. 초승달에서 보름달로의 변화를 실감할 수 있습니다.【9】얼음 녹는 속도 비교——같은 크기의 얼음을 햇빛이 드는 곳・그늘・물속・소금을 뿌린 상태 등에서 녹는 속도를 비교합니다.【10】민들레 솜털 날리기——솜털을 1개 뽑아, 얼마나 멀리 날아가는지를 계측합니다. 바람의 강도와 방향과의 관계를 조사합니다.

중학년 대상（초등 3～4학년）｜비교하고・조사하고・생각하는 10가지 테마

중학년에서는 「비교」와 「기록」의 정확도를 높여갑시다. 조건을 바꿔 결과의 차이를 조사하는 「대조 실험」의 생각이 몸에 밸 시기입니다.

【11】식물의 물의 통로——하얀 꽃（카네이션이나 셀러리）을 식용 빨강물에 녹인 물에 꽂고, 줄기를 동전 모양으로 잘라 물의 통로（관다발）를 관찰합니다. 빨갛게 물든 관이 선명하게 보입니다.【12】미니 토마토 당도 비교——햇빛이 드는 정도가 다른 장소에서 키운 미니 토마토의 단맛을 비교합니다. 당도계가 없으면, 가족에게 먹어 비교해 달라고 하는 블라인드 테스트도 괜찮습니다.【13】송사리 행동 관찰——송사리가 빛에 모이는지, 수온으로 움직임이 바뀌는지 등을 기록합니다. 수족관의 한쪽 만 검은 종이로 덮어 명암을 만들고, 어느 쪽에 많이 모이는지를 셉니다.【14】곰팡이 생기는 방법 실험——식빵을 4개로 나누어, 냉장고・상온・습기를 축인 상태・건조 상태에서 곰팡이의 생기는 방법을 1주일 비교합니다. 온도와 습도가 곰팡이 발생에 미치는 영향을 알 수 있습니다（관찰 후는 반드시 밀폐해서 폐기하세요）.【15】강의 수질 조사——근처의 강이나 못의 물을 페트병에 담고, 투명도・냄새・수중 생물의 종류를 조사합니다. 팩 테스트（홈센터에서 500엔 정도）를 사용하면 pH도 측정할 수 있습니다.

【16】흙 속 생물 조사——정원의 흙을 삽으로 파고, 30cm 사각형의 안에 있는 생물을 셉니다. 지렁이, 진드기, 톱나뭇가지 등, 보이지 않는 세계의 풍요로움에 놀랄 것입니다.【17】해시계를 만들어 보자——종이 접시와 막대로 해시계를 만들고, 1시간마다 그림자의 위치를 기록합니다. 실제의 시계와의 어긋남은 왜 생기는가를 생각해 봅니다.【18】빗물의 산성도——빗물을 모아 리토머스 시험지나 pH 테스트로 산성도를 측정합니다. 장소나 날씨에 따른 차이도 조사합니다.【19】야생 조류 관찰 일기——자택 주변에 오는 새의 종류, 시간대, 행동을 2주일 기록합니다. 도감이나 앱 「Merlin Bird ID」로 종의 동정을 할 수 있습니다.【20】살수의 효과 측정——아스팔트에 물을 뿌리기 전후의 지표 온도를 방사 온도계（2,000엔 정도）로 측정해, 살수의 냉각 효과를 수치로 검증합니다.

고학년 대상（초등 5～6학년）｜가설을 세우고 검증하는 10가지 테마

고학년에서는 「가설→실험→검증→고찰」이라는 과학적 프로세스를 의식시킵시다.

【21】광합성 실험——수초（큰 캐나다 물풀）를 빛에 맞혀, 발생하는 기포（산소）의 수를 빛의 강도별로 계측합니다. LED 라이트와의 거리로 광량을 조정할 수 있습니다.【22】지층 보링 조사——근처의 절벽이나 조성지에서 지층을 관찰하고, 스케치와 채집을 합니다. 입자의 크기나 색의 차이로 퇴적 환경을 추측합니다.【23】열섬 조사——자택 주변의 5지점（공원・주차장・상점가・강변・주택지）에서 같은 시각에 기온을 측정해, 온도 차이의 원인을 고찰합니다.【24】식품 보존 실험——바나나를 상온・냉장・신문지로 감싼・랩으로 감싼 등의 조건에서 보존하고, 변색이나 부드러움의 변화를 기록합니다. 산화와 온도의 관계를 배울 수 있습니다.【25】별자리의 움직임——같은 장소에서 매일 밤 같은 시각에 오리온자리 등의 위치를 기록하고, 계절에 따른 별자리의 이동을 확인합니다. 별자리 앱 「Star Walk」를 보조적으로 활용하면 좋을 것입니다.

【26】페트병으로 구름 만들기——페트병에 소량의 물과 선향의 연기를 넣고, 쥐었다가 손을 놓으면 구름이 생기는 실험. 기압과 온도와 응결핵의 관계를 체감할 수 있습니다.【27】강가의 돌 둥근 정도 조사——상류・중류・하류에서 돌을 10개씩 모아, 모서리의 둥근 정도를 비교합니다. 물의 침식 작용을 실감할 수 있습니다.【28】개미귀신의 생태 연구——모래땅에 만들어진 절구 모양의 집을 관찰하고, 개미가 떨어지는 구조나 집의 크기와 포획율의 관계를 조사합니다.【29】퇴비 만들기의 과학——음식물 쓰레기・낙엽・흙을 섞은 퇴비 상자의 온도 변화를 1개월간 기록합니다. 미생물의 분해 활동으로 온도가 상승하는 과정을 추적합니다.【30】신체 주변 물의 정화 실험——모래・자갈・활성탄을 사용한 손수제 정수기로 진흙물을 여과하고, 어느 층이 어느 정도 물을 깨끗하게 하는지를 비교합니다.

자유 연구의 정리 방법｜선생님께 칭찬받는 레포트 쓰는 방법

좋은 연구 테마를 선택해도, 정리 방법이 대충하면 평가는 떨어집니다. 이하의 구성으로 모조지나 노트에 정리하면, 알기 쉬운 레포트가 완성됩니다.

1）연구의 계기（왜 이 테마를 선택했는지）, 2）조사하고 싶은 것（의문이나 가설）, 3）연구의 방법（사용한 도구, 절차, 조건）, 4）결과（사진・그래프・표를 활용）, 5）고찰（결과에서 알아낸 것, 예상과의 차이）, 6）감상과 향후의 과제. 특히 「고찰」의 부분이 자유 연구의 핵심입니다. 「결과는 이랬지만, 예상과 달랐다. 그 원인은 ○○라고 생각된다」라는 기술이 있으면, 높은 평가로 이어집니다.

사진은 연구의 설득력을 높이는 강력한 도구입니다. 실험의 각 단계를 촬영하고, 시간순으로 늘어놓으면 변화가 한눈에 보입니다. 손으로 그린 스케치도 관찰안이 예리함이 전해지므로, 사진과 함께 사용하는 것이 추천합니다. 그래프나 표는 Excel 등으로 작성해도 좋지만, 저학년이면 손으로 그린 막대 그래프도 충분합니다.

자유 연구는 「정답이 없는 배움」이기 때문에, 아이의 개성과 호기심이 충분히 발휘됩니다. 잘 안 된 실험에도 가치가 있습니다. 「실패에서 뭘 배웠는가」를 쓸 수 있는 것이야말로, 과학하는 마음의 본질입니다. 올해 여름은, 부모와 함께 자연의 신비에 눈을 돌려 보지 않을까요. SOROU.JP에서는, 자연 관찰에 딱 맞는 공원이나 과학관의 정보도 게재하고 있으므로, 꼭 나들이의 참고로 해 주세요.