自由研究的點子本|親子一起進行的自然觀察主題30選
「今年的自由研究要做什麼?」——每年暑假臨近時,全國的親子都為這個問題頭疼。不像工作本有「正確答案」那樣,自由研究對孩子和家長來說都是一件困難的事。但實際上,自由研究正是讓孩子最大限度地展開好奇心,體驗「自己調查、思考、整理」這一學習本質的最好機會。本文將介紹以身邊自然為主題的30個研究創意,按難度分別介紹。
低年級(小學1〜2年級)|看、摸、感受10個主題
對低年級的孩子來說,使用五感的觀察是最合適的。比起難懂的實驗和分析,應該重視「找到了!」「太棒了!」這樣的感動體驗。
【1】鼠婦的秘密——在庭院或公園裡收集10隻鼠婦,記錄它們在什麼地方。石頭下、落葉下、花壇邊等,會發現它們喜歡潮濕黑暗的地方。製作迷宮來確認「交替向右和向左轉(交替性轉向反應)」這一特性也是推薦的實驗。【2】牽牛花的成長日記——從播種到開花每天用照片和畫記錄。注意藤蔓向哪個方向伸展、花朵開放的時刻(早晨4〜5點左右)、花色的變化。【3】雲的形狀圖鑑——一週內每天同一時刻拍攝天空照片,分類雲的形狀。棉花狀雲(積雲)、條紋狀雲(卷雲)、羊群狀雲(高積雲)等名稱成為學習機會。【4】蟬的蛻殼收藏——在公園樹根周圍收集蟬的蛻殼,調查種類。油蟬、薄翅蟬、褐蟬等可以從大小和形狀的不同來區別。【5】石頭的觀察——在河邊撿10個石頭,記錄顏色、形狀、硬度、手感。用圖鑑查一下石頭的名稱,這成為地球科學的入口。
【6】葉子印章——收集各種形狀的葉子用顏料印章,比較形狀的不同。鋸齒狀的葉子、圓形的葉子、手掌形的葉子等,能夠認識多樣性。【7】螞蟻隊伍觀察——在地上放糖或麵包屑,觀察螞蟻如何告訴同伴食物的位置。可以看到它們用費洛蒙留下路標的機制。【8】月亮形狀調查——用2週時間每晚畫月亮的形狀素描。能實際感受新月到滿月的變化。【9】冰融化速度比較——將相同大小的冰放在日照處、陰暗處、水中、撒鹽等不同條件下比較融化速度。【10】蒲公英絨毛飛行——取出一根絨毛,測量它能飛多遠。調查與風的強度和方向的關係。
中年級(小學3〜4年級)|比較、調查、思考10個主題
中年級要提高「比較」和「記錄」的精度。這個時期是掌握通過改變條件來調查結果差異的「對照實驗」思維的時候。
【11】植物的輸水管道——將白色花卉(康乃馨或芹菜)插入溶有食用色素的水中,將莖切成圓片觀察輸水管道(維管束)。紅色染透的管清晰可見。【12】小番茄糖度比較——比較在日照條件不同的地方種植的小番茄的甜度。沒有糖度計的話,讓家人進行盲味測試也可以。【13】青鱂的行為觀察——記錄青鱂是否聚向光、水溫變化時動作是否改變。用黑紙只覆蓋水槽一側製造明暗,數有多少聚在哪一側。【14】黴菌生長實驗——將白麵包分成4份,在冷藏庫、常溫、潮濕、乾燥等不同條件下放1週,比較黴菌的生長。能了解溫度和濕度對黴菌發生的影響(觀察後一定要密封廢棄)。【15】河水水質調查——在寶特瓶中盛取附近河流或池塘的水,調查透明度、氣味、水生生物的種類。用試紙盒(家居中心約500日圓)還能測定pH值。
【16】土壤中的生物調查——用鏟子在庭院挖土,數出30平方公分範圍內的生物。蚯蚓、蟎蟲、跳蟲等,會對看不見的世界的豐富感到驚訝。【17】製作日晷——用紙盤和棍子製作日晷,每小時記錄影子的位置。考察為什麼會與實際時間有偏差。【18】雨水的酸性度——收集雨水用石蕊試紙或pH測試測定酸性度。還調查地點和天氣的差異。【19】野鳥觀察日記——記錄2週內在住家周圍出現的鳥的種類、時間、行為。可用圖鑑或應用軟體「Merlin Bird ID」進行種的同定。【20】澆水的效果測量——用紅外線溫度計(約2,000日圓)測定澆水前後的地表溫度,用數值驗證澆水的冷卻效果。
高年級(小學5〜6年級)|建立假設並驗證的10個主題
高年級要讓他們意識到「假設→實驗→驗證→考察」這樣的科學過程。
【21】光合作用實驗——將水草(大加拿大草)放在光下,按光的強度測量發生的氣泡(氧氣)數。可用LED燈與距離調整光量。【22】地層鑽孔調查——觀察住家附近的懸崖或開發地的地層,進行素描和採集。從粒度大小和顏色差異推測沉積環境。【23】熱島調查——在同一時刻分別於自家周圍5個地點(公園、停車場、商店街、河沿、住宅區)測量氣溫,考察溫度差的原因。【24】食品保存實驗——將香蕉放在常溫、冷藏、報紙包裹、保鮮膜包裹等不同條件下保存,記錄變色和柔軟度的變化。能學到氧化和溫度的關係。【25】星座的移動——每晚在同一地點同一時刻記錄獵戶座等的位置,確認季節變化引起的星座移動。輔助使用星座應用軟體「Star Walk」會更好。
【26】用寶特瓶製造雲——在寶特瓶中放入少量水和線香的煙,握著後放開就能製造雲。能體感氣壓、溫度和凝結核的關係。【27】河邊石頭的圓度調查——分別在上遊、中遊、下遊各收集10個石頭,比較邊角的圓度。能實感水的侵蝕作用。【28】蟻獅的生態研究——觀察在沙地形成的漏斗狀巢,調查蟻獅怎樣捕獲螞蟻以及巢的大小與捕捉率的關係。【29】堆肥製作的科學——記錄1個月間廚餘、落葉、土壤混合的堆肥箱的溫度變化。追蹤微生物分解活動使溫度上升的過程。【30】身邊水的淨化實驗——用沙、碎石、活性炭製作手製淨水器過濾泥水,比較各層對淨化水的效果。
自由研究的整理方法|獲得老師讚賞的報告書寫法
即使選擇了好的研究主題,如果整理方法草率的話評價也會下降。按照以下結構在海報紙或筆記本上整理,就能完成容易理解的報告。
1)研究的契機(為什麼選擇這個主題)、2)要調查的事項(疑問或假設)、3)研究方法(使用的工具、步驟、條件)、4)結果(活用照片、圖表、表格)、5)考察(從結果得出的事項、與預想的差異)、6)感想和今後的課題。特別是「考察」部分是自由研究的核心。如果能寫出「結果是這樣的,但與預想不同。我認為原因是○○」這樣的記述,就能得到高評價。
照片是提高研究說服力的強大武器。拍攝實驗的各個階段,按時間順序排列會使變化一目瞭然。手寫的素描也能傳達觀察眼的敏銳性,推薦與照片一起使用。圖表可用Excel等製作,但低年級的話手寫柱狀圖也就足夠了。
自由研究正因為是「沒有正確答案的學習」,所以孩子的個性和好奇心才能充分發揮。不成功的實驗也有價值。能寫出「從失敗學到了什麼」,這正是有科學頭腦的本質。今年暑假,何不與孩子一起注視自然的奧秘呢。SOROU.JP上也刊載了適合自然觀察的公園和科學館的信息,請作為出遊的參考。
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