氷の溶け方の自由研究！3つの実験方法とまとめ方を紹介

氷の溶け方は、のせるもの、かけるもの、氷を作る液体のちがいによって変わります。身近なものを使って比べられるため、自由研究にも取り組みやすいテーマです。
「氷の溶け方の自由研究をしてみたいけれど、どんな実験方法があるの？」「結果はどうまとめればいい？」と迷う人もいるかもしれません。
この記事では、氷の溶け方を比べる3つの実験方法を紹介します。準備するもの、実験の手順と結果、結果から考えられる理由、自由研究としてのまとめ方まで紹介するので、ぜひ参考にしてください。

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氷の溶け方の自由研究を始める前に知っておきたい準備とルール

氷の溶け方を比べるには、条件をそろえて実験することが大切です。ここでは、3つの実験に共通するルールや準備するもの、注意点を紹介します。

共通ルール

今回紹介する氷の溶け方の自由研究では、どの実験も1つだけ条件を変えて、3種類の氷を比べます。条件をいくつも変えると、何が結果に影響したのかわかりにくくなるためです。

氷は、実験の前日までに製氷器（せいひょうき）で作っておきましょう。大きさがそろっていないと溶け方の差がわかりにくくなるため、同じ製氷器で作るのがポイントです。

どの実験でも、実験を始める前の写真と、1時間後の写真を撮って記録します。1時間後には氷を1つずつはかりで測り、何グラム残っているかも記録しましょう。写真と数字の両方があると、結果を比べやすくなります。

共通で準備するもの

・製氷器
・はかり
・カメラ
・記録用紙
・筆記用具
・タオルやトレー

実験するときの注意点

実験中は机や床がぬれることがあるため、タオルやトレーを用意しておきましょう。実験に使った氷や材料は口に入れず、実験後は手をよく洗ってください。牛乳やジュースを使うときは、こぼさないように気をつけましょう。

氷の溶け方の自由研究①氷をのせるものを変えてみよう

まずは、氷をのせるものによって溶け方に変化が出るかを調べる実験です。今回は、木のおぼん、タオル、鍋のふたの3つで比べます。

準備するもの

・製氷器で作った氷 3個
・木のおぼん
・タオル
・鍋のふた

実験の手順と結果

製氷器で同じ大きさの氷を3個作り、木のおぼん、タオル、鍋のふたの上に1つずつのせます。実験を始める前に3つの氷の写真を撮り、そのまま1時間置きましょう。1時間後にもう1度写真を撮り、それぞれの氷をはかりで測って、何グラム残っているかを記録します。

1時間後に残っていた氷の重さは、木のおぼんが19グラム、タオルが30グラム、鍋のふたが16グラムでした。今回の実験では、鍋のふたの上にのせた氷がいちばん溶けていました。反対に、いちばん形が残っていたのはタオルの上の氷でした。

鍋のふたの上の氷がいちばん早く溶けた理由

鍋のふたは、熱を伝えやすい金属でできていることが多いです。そのため、まわりのあたたかさが鍋のふたを通して氷に伝わりやすく、氷が早く溶けたと考えられます。

一方で、タオルには空気をふくむ隙間（すきま）がたくさんあります。空気は熱を伝えにくいため、タオルの上の氷にはまわりの熱が伝わりにくく、溶けるのがゆっくりになったのでしょう。

氷の溶け方の自由研究②氷にかけるものを変えてみよう

次は、氷にかけるものによって溶け方に変化が出るかを調べる実験です。今回は、何もかけない氷、塩をかけた氷、砂糖をかけた氷で比べます。

準備するもの

・製氷器で作った氷 3個
・塩
・砂糖

実験の手順と結果

製氷器で同じ大きさの氷を3個作ります。1つはそのまま、1つには砂糖、もう1つには塩をかけましょう。実験を始める前に3つの氷の写真を撮り、1時間置きます。1時間後にもう1度写真を撮り、それぞれの氷をはかりで測って、何グラム残っているかを記録します。

1時間後に残っていた氷の重さは、何もかけない氷が20グラム、砂糖をかけた氷が18グラム、塩をかけた氷が12グラムでした。今回の実験では、塩をかけた氷がいちばん溶けていました。

塩をかけた氷がいちばん早く溶けた理由

氷は、表面から少しずつ水に変わっていきます。そこに塩がまざると、氷の表面がさらに水に変わりやすくなります。そのため、何もかけない氷よりも早く小さくなったと考えられます。

砂糖をかけた氷も少し溶けましたが、今回の実験では塩をかけた氷がいちばん小さくなりました。冬に雪道へ塩をまくことがあるのも、塩に雪や氷を溶けやすくするはたらきがあるためです。

氷の溶け方の自由研究③氷を作る液体を変えてみよう

最後は、3種類の液体で氷を作ると、溶け方に変化が出るかを調べる実験です。今回は、水、牛乳、オレンジジュースで氷を作って比べます。

準備するもの

・水
・牛乳
・オレンジジュース

実験の手順と結果

製氷器に、水、牛乳、オレンジジュースをそれぞれ同じ量ずつ入れて凍らせます。しっかり凍ったら同じタイミングで取り出し、実験を始める前に写真を撮りましょう。そのまま1時間置き、1時間後の写真を撮ります。最後に、それぞれの氷をはかりで測って、何グラム残っているかを記録します。

1時間後に残っていた氷の重さは、水の氷が17グラム、オレンジジュースの氷が19グラム、牛乳の氷が13グラムでした。今回の実験では、牛乳で作った氷がいちばん溶けていました。

牛乳の氷がいちばん早く溶けた理由

牛乳は、水だけでなく、脂肪、たんぱく質、乳糖（にゅうとう）などの成分がまざった液体です。そのため、水だけで作った氷とは、凍ったときのかたまり方が少し変わります。

今回の実験では、牛乳にふくまれる成分のちがいによって、牛乳の氷が水の氷よりくずれやすく、早く小さくなったと考えられます。使う牛乳やジュースの種類、部屋の温度によって結果が変わることもあるため、自由研究では実験したときの条件も書いておきましょう。

氷の溶け方の自由研究のまとめ方

氷の溶け方の自由研究では、実験の結果だけでなく、予想や気づいたことも大切です。写真やメモを残しながら、次の順番でまとめましょう。

《自由研究のまとめ方》

1.タイトル
どんな氷の溶け方を比べたのかがわかる題名を書きます。
例：「氷は何に置いたら早く溶ける？」

2.実験のきっかけ
どうして氷の溶け方を調べようと思ったのかを書きます。
例：「氷を置くものによって、溶ける速さが変わるのか気になった」

3.準備したもの
使った氷、材料、道具などを書きます。
氷の大きさや数、使った道具も書いておくと、実験の条件が伝わりやすくなります。

4.実験のやり方
どの条件を変えて、どのように比べたのかを順番に書きます。
例：「木のおぼん、タオル、鍋のふたの上に氷を1つずつ置き、1時間後に残った氷の重さを比べた」

5.予想
実験の前に、「どれがいちばん早く溶けそうか」「なぜそう思ったのか」を書きます。
例：「鍋のふたは金属なので、氷がいちばん早く溶けると思った」

6.実験の結果
実験前と1時間後の写真をのせ、1時間後に残った氷の重さを書きます。結果は、文章だけでなく表にすると見やすくなります。

7.わかったことと感想
結果を見て気づいたことや、予想と同じだったかどうかを書きます。
例：「鍋のふたの上の氷がいちばん早く溶けたので、金属は熱を伝えやすいことがわかった」

このように、結果からわかったことを書くと、自由研究らしくまとまります。

《自由研究のまとめ用フォーマットをダウンロード 》

自由研究で何を書けばよいか迷ったときは、まとめ用フォーマットを使ってみましょう。テーマを選んだきっかけや用意したもの、方法、結果・わかったこと、感想を順番に整理できます。
学校向けフォーマットと、ワンダースクールのコンテスト投稿用フォーマットは以下からダウンロードできます。

氷の溶け方の自由研究についてのQ&A

Q.氷の溶け方の自由研究は何年生向けですか？

A.小学校低学年から高学年まで取り組みやすいテーマです。低学年は写真や気づいたことを中心にまとめ、高学年は重さの変化や溶け方の理由まで考えると、学年に合った自由研究になります。

Q.氷の溶け方の自由研究は何日でできますか？

A.氷を作る時間を入れて2日ほどでできます。前日に氷を作り、次の日に実験と記録を行いましょう。レポートにまとめる時間も考えると、2〜3日ほど見ておくと進めやすくなります。

Q.氷が全部溶けてしまったときはどう書けばいいですか？

A.氷が全部溶けたときは、「●時間後には残っていなかった」と記録しましょう。途中の写真があれば、どのくらいの時間で小さくなったのかも書けます。次に試すときは、置く時間を短くしたり、氷を少し大きくしたりすると比べやすくなります。

自由研究で氷の溶け方を比べてみよう

氷の溶け方の自由研究は、身近なものを使って取り組みやすく、結果のちがいも見つけやすいテーマです。のせるもの、かけるもの、氷を作る液体を変えることで、同じ氷でも溶け方に差が出ることがわかります。

実験をするときは、氷の大きさや置く時間をそろえ、実験前と1時間後の写真を残しておきましょう。さらに、残った氷の重さを記録すると、結果を数字でも比べられます。
まずは気になった実験を選び、予想、結果、わかったことを順番にまとめてみましょう。写真や表を使うと、氷の溶け方のちがいが伝わりやすい自由研究になります。