「探究のテーマは何にしよう？」
「やる気はあるけど探究テーマがみつからない！」
このような探究のテーマ設定に悩みを持つ中学生や高校生は、あなただけではありません。この記事では、中高生向けの探究コンテスト「自由すぎる研究EXPO」に寄せられた応募作品から「物理・化学」に関するものの一覧を紹介します。探究学習だけでなく、「物理・化学」の課題研究やレポートの題材に悩んでいる方も必見です！
日本全国の中学生や高校生たちがこれまでどんな探究をしてきたのか、先行する探究の成果を見てみよう！みんなの「物理・化学」に関する理解や興味の促進に少しでもお役に立てると幸いです。
応募作品
2023年度
| 応募作品タイトル | 受賞履歴 |
|---|---|
| ET 〜静電気の放電による光の発生〜 | 特別賞 |
| グレア現象の発生条件 光学的要因に迫る | |
| とぎ汁シャンプーでlet’s美髪 | |
| 黒色筆記用具インク の 滲み方・落とし方 | |
| 優しい消毒〜廃棄パンからエタノールを生成する〜 |
2024年度
| 応募作品タイトル | 受賞履歴 |
|---|---|
| 実験と意見交換を手軽にする実験キットの開発 | 金賞（称賛団体賞） |
| おむすびころりん」の坂の角度は？ | 金賞（称賛団体賞） |
| 段ボールで作る回転式テーブル&チェアーの力学的安定性について | 金賞（称賛団体賞） |
| 食塩水と備長炭を用いた電池の作製 | |
| 雑セルロースを原料としたバイオエタノールの精製と比較 | |
| オオスズメバチがセルフグルーミングを 誘発する化学物質の同定 | |
| FNW結晶の長さを決定する要因とその考察 | |
| ゲル法によるアラゴナイトの生成条件についての研究 |
2025年度
| 応募作品タイトル | 受賞履歴 |
|---|---|
| 鳥取県の牛乳でプラスチックを作ろう！ | 金賞（称賛団体賞） |
| 下敷き変形時における音の発生原理 | 金賞（称賛団体賞） |
| 桜色の未来～桜色活力剤で気候変動に具体的な対策を～ | 金賞（称賛団体賞） |
| ひずむと熱が発生する？～イオの火山の不思議～ | 金賞（称賛団体賞） |
| 家で作る「おいしい」干し芋とは −「おいしさ」の科学的分析方法の模索− | 金賞（称賛団体賞） |
| 東京タワーをロケットにしました | 金賞（称賛団体賞） |
| 唇に接着しにくい味付け海苔の作り方 | 金賞（称賛団体賞） |
| 「可愛くなりたい」は環境に悪い！？～環境水中からの紫外線吸収剤の検出を目指して～ | |
| ジャガイモのウスバタケに対する増殖抑制効果 〜毒を以て毒を制す〜 | |
| ゲルマニウムラジオとフェライトコイルの秘密～ゲルマニウムラジオの製作と受信精度の向上を目指して～ | |
| デンプンの立体構造の違いによるセルロースナノファイバーでの耐水性向上についての研究 | |
| 量子近似最適化アルゴリズム(QAOA)で実生活の問題を解決する | |
| 光が土壌細菌に与える影響とその応用 | |
| 銅の電気分解中における銅イオンの可視化 | |
| ペットボトルロケットの飛距離向上に向けて | |
| ケミカルライトの新たな活用法 〜ヲタクは”目立つ”だけじゃない〜 | |
| 気圧変化が振り子の周期運動に与える影響と気象観測への応用 |
応募作品ピックアップ
作品紹介：「静電気の放電による光の発生」
＜長野県立屋代高校＞
「ETを再現できるかも？！」そんな無邪気な動機から始まったのは宇宙人もびっくりするほど真剣な研究！実験がうまくいかない、そこで諦めず地道に原因を探究し、再挑戦。この流れを何度も繰り返したこの研究は、山あり谷ありで人々の心を掴んで話さない映画のよう。
とてつもない努力と労力と時間を費やし、ようやく達成した「ET」の瞬間を収めた写真は、感動無しには見られません！
探究のきっかけ
まだ探究テーマが決まらなくて悩んでいる人の参考に、これまで「自由すぎる研究EXPO」に応募された作品から、先輩たちがその探究に取り組もうと思ったきっかけをご紹介します！
ET ～静電気の放電による光の発生～
中学生の時…互いの手が触れて静電気が発生
⇒条件が揃えばSF映画「ET」のポスターのような青白い光が発生するのでは?と発想長野県屋代高等学校2年
「ET 〜静電気の放電による光の発生〜」2ページ目より
静電気という身近な出来事に注目して、SF映画の印象的なシーンを再現しようとする発想に驚きです。身の回りで起こった出来事も、探究のテーマにできるんですね！
どうやって探究テーマを決めればよいかまだ迷っている人はこちらもどうぞ。
研究論文
「探究」と「研究」で目指すものが異なります。中高生のみんなからすると堅苦しく感じてしまうかもしれません。ですが、こういった学びの分野があるということは知っていることで損はしないので、今後の参考として「物理・化学」に関連する「研究」の論文をいくつかご紹介しますね！
| タイトル | 学位授与大学 |
|---|---|
| 量子化学計算を用いた熱硬化性樹脂の反応性及び機能性色素材料の電子物性に関する研究 | 山口大学 |
| 窒素化プラズマ処理によるスパッタカーボン薄膜電極の電極活性向上と電気化学分析への応用に関する研究 | 埼玉工業大学 |
| 波長掃引型高感度紫外光電子分光による有機・無機材料の表面・界面電子構造の研究 | 千葉大学 |
| 中性子魔法数28の消失に伴う多様な核変形の研究 | 北海道大学 |
| 新規有機テルル化合物の合成と反応への応用 | 東海大学 |
| 核磁気共鳴法を用いた硫化銅鉱物テトラヘドライトにおける銅原子非調和大振幅振動と電子系異常についての系統的研究 | 神戸大学 |
| イソプロピルアルコールを水素原子供与体に用いたチタン触媒によるベンジルアルコール類の光脱ヒドロキシ二重化反応の開発 | 東京工業大学 |
| 原子価互変異性を示すコバルト-オキソレン錯体の電子状態制御に関する研究 | 近畿大学 |
| X線吸収微細構造解析法を用いた鉄マンガン酸化物吸着反応及び炭酸カルシウム結晶多形選択時の銅局所構造解析 | 学習院大学 |
| 内部スズ法構造Nb₃Sn線における微量元素添加による組織制御と拡散反応メカニズムの解明 | 上智大学 |
レファレンス
【出典】Association Press,「新書マップ」（参照 2024.6.18, https://shinshomap.info/）（参照 2024.7.19, https://ndlsearch.ndl.go.jp/rnavi）
興味のありそうな探究テーマを紹介！
企画／編集：自由すぎる研究EXPO事務局
