ママ、お勉強がしたいの !!

元祖リケジョな母が娘達の学習内容や使用教材について綴るブログです。

【小学1年生の自由研究】霜柱を冷凍庫で作ろう!!

我が子が不登校になると、親まで引きこもりがちになるものでして。

毎日子供を置き去りにするわけにはいかないので、子供の預け場所を確保できなかった日は、仕事を休んで寄り添うようにしています。

そこで今日は
元祖リケジョな母が暇を持て余した不登校児と行った、簡単な実験を紹介したいと思います。

とても簡単ですから、自由研究のネタに困っている方はやってみてください。

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霜柱って何?

大地から生えてくる氷、それが「霜柱」です。

霜柱は地中の水分が凍ったものなのですが、土の隙間から土壌の水が次々と上がってくるような状態でないと、それは発生しません。

乾燥していても寒過ぎても霜柱はできないため、私が住む地域でこれを見かけることは滅多にないことが残念です。

霜柱は人工的に発生させることができる

でもね。
絵本を読み聞かせていたら、霜柱は家庭で作ることができることを知りまして。

霜柱を数回しか見たことがない娘達と作ってみることにしました。(笑)

私達が参考にしたのは、以下に示す二冊です。
絵本ですが、霜柱を作るには十分な知識が得られますのでオススメです。

しもばしら (かがくのとも絵本)

人工的に霜柱が作れるなんてことを知ったのは、この本がきっかけでした。

さすが「かがくのとも絵本」。
名作が多いので、幼児期の科学はこのシリーズを読み聞かせていれば十分だと思います。

しもばしら (ちしきのぽけっと)

それから。
こちらは写真絵本です。

人工霜柱を作る実験のためだけに読むのであれば、こちらの方がお勧めです。
色々な霜柱が見れますので、眺めるのも楽しいですよ。

人工霜柱を作ってみた

知識を得たところで、早速 実験をしていきましょう。

準備するもの

私達が準備したものは以下のものです。
家にあったものを使っただけですので、皆さんは工夫してみてくださいね。

  • 発泡スチロール容器
  • タッパ (容器が入る大きさのもの)
  • 新聞紙 (緩衝材もあるとよい)

この実験が成功するかどうかは、土と冷凍庫の機能による影響が大きいです。

観葉植物の土が↑に写っていますが、それではうまく霜柱ができませんでした。(悲)
色々な土を試し、最終的には過去に霜柱を見かけた場所へ行って土をもらってきたり。

二種類の土を層にしたりして実験を重ねました。(汗)

実験方法 

とはいえ、実験方法は簡単です。

まずは土を発泡スチロールの容器へ入れ、お湯で湿らせます。
揺らすと湯が見えるくらい!!

その上に粒子が小さめの乾いた土を1〜2cmほどのせます。

あとは新聞紙や緩衝材で周囲を断熱し、冷凍庫へ。
1〜2時間、じっくりと冷やします。

実験のコツは
土の表面だけを凍らせることです。

暖かい水分を含んだ土から水を吸水させながら氷の結晶を育てるイメージで実験しましょう。

↑ の作戦だと下層の土が凍ってしまいます。
断熱は新聞紙だけでなく、緩衝材も使わないとうまくいかないと思います!!

霜柱が手作りできるのは、本当だった…(爆)

で、その結果が↓です。
写真だと分かりにくいのですが、土が僅かに盛り上がって霜柱ができていました。(汗)

土の中を凍らせないっていうのが難しくて。

冷凍庫の温度設定を変えたり
断熱材を工夫したり
↓ のように容器を手作りしたりもしました。


↑これは霜柱ではなく、霜ですね。(汗)

立派な霜柱を作るために、皆さんも実験条件を色々変えて霜柱の変化を観察してくださいね。

実験の考察

一応、貧弱な霜柱は作れたのですが。

霜柱を発生させるのにあたり
我が家の冷凍庫は、寒過ぎたのかもしれません。(汗)

断熱しましたが、それでも下層の土が凍っていたのです。
上層の土が水を吸い上げながらゆっくり凍って欲しかったのですが、小さなカップでは自然環境を再現することが難しいのかもしれません。

あるいは
上層に被せた土は、吸水性が良過ぎたか、霜柱を作るには層が薄かったのかもしれません。

といいますのも、冷凍庫へ入れて30分後には氷の塊が発生しまして。

土の隙間を水が素早くすり抜けて地上へ滲み出てきた感じだったのです。

霜柱ができる現象は氷晶析出と呼ばれ、土が丸ごと凍る現象とは異なるそうでして。
改めて自然現象の絶妙さを感じました。

さいごに

今回は大成功…とは言えない結果でしたけど。

土の吸水性を知れましたし、上から冷やすと水の結晶が縦に成長することも分かったようなので、母は満足です。(笑)

「これって面白い!」

子供が興味を持ったら、その気持ちが冷める前に実験すること、おすすめです。