塩ビ管水鉄砲を使った自由研究ガイド

塩ビ管水鉄砲を使った夏休みの自由研究テーマ例を紹介！

この投稿では、“作り方解説系”、“実験系”、“調べもの系”、“遊び方研究系”の各ジャンルで、塩ビ管水鉄砲を使った具体的な研究対象や方法の解説をしてみました。 加えて、研究レポートの書き方アドバイス、そしてパソコンでのレポート作成方法を記載。

塩ビ管水鉄砲だけでなく、ほかのものを使った研究の参考にもなると思います。

最後に、ちょっと先行く方法ですが、現代的にWEBサイトでのレポート作成公開方法なんかもありなんじゃないか？と、WEB上での公開に使える無料サービスなどをご紹介します。

【作り方解説系】

「作り方解説系」自由研究の特徴とおすすめの学年
おすすめ学年：１～２年生 ※高学年でやる場合は実験や調べものと組み合わせる

夏休みの自由研究で最もポピュラーなのが、工作をしてその作り方や苦労したポイントを１枚の紙にまとめるという方法です。 やることが単純で比較的短時間で完成させることができるので、夏休みの自由研究が初めての１年生には特におすすめです。

レポート構成例

1.作ったものの機能や働き仕組みを説明する
2.製作過程を１工程ずつ画像や図で解説 （画像がなければ図を手描き　客観的にわかるサイズを記載する、製作にかかた時間）
3.製作で苦労した点や工夫した点、反省点（次回はこうしたい、こうすれば苦労しなかったなど）を入れると◎
4.作った目的、きっかけ
5.参考にしたサイトや本を明示する

さらにレベルアップするためのヒント

上記のレポート構成にさらに次のような内容を付け加えることで、レベルがぐっと上がります。 こういった検討は、まさに企業でも行われていることです。 もしも、お父さんお母さんがこのような仕事にかかわった経験があるのであれば、ヒントを出しながら促してみてはいかがでしょうか。

使い方（応用方法）を考えてみる

自由研究で作ったものを何か実用的なことに使えないか？と考えてみます。水鉄砲であれば遊ぶ以外にも、お花の水やり、窓の洗浄….大人の私の発想はこれくらいです。小学生の柔軟な発想で考えたら面白いアイディアが出るかもしれません。

“量産化”するには？

今回作ったものを効率よくたくさん作るためにはどうしたよいだろうか？ 自動車などの工業製品の生産方法が参考になるかもしれません。 図書館などで調べてみましょう。 （図書館での調べもののアドバイス）

コスト（原価）をしらべる

今回作ったものを作るにはいくらかかるでしょうか？ 材料、工具それぞれどれくらいかかりましたか？ 無駄になった部分はありましたか？ 材料は買う場所によって価格は違う？ ⇒キットを購入したりワークショップで作った方はホームセンターでそれぞれの材料の価格を調べる

【実験系】

「実験系」自由研究の特徴とおすすめの学年
おすすめ学年：３～４年生

実験系も人気のある自由研究です。 工作と組み合わせることもできるので、作るだけの自由研究からステップアップしたい人におすすめです。

実験テーマ例　「塩ビ管水鉄砲の性能を測定」

せっかく作った塩ビ管水鉄砲、どれくらい強力なのか調べて人に伝えたくないですか？ 水鉄砲の性能といえば、威力やパワーです。 ではそれらの性能を測定するにはどうしたらよいでしょうか？ まずは自分で撃たれてみる？ それも一つの指標として面白いかもしれません。 ですがそれは人によって感じ方が違うものです。つまり主観的なものです。 どんな人にもわかりやすく性能を伝えるためには客観的なデータ（数値）で示す必要があります。

実験系テーマで重要なデータのとり方

“実験”結果として人に「これくらいのパワーですよ」ということを伝えるためには誰にでもわかる数値で示すことが大切です。 小学生にとって、なじみがあって測定が容易なのが長さや重さです。

具体的には、水鉄砲の飛距離（長さ）を測ったり、どれくらいの重さのものを撃って倒せるか、そしてその距離などを測ることで客観的にその威力を示すことができます。 この時に大事なのが、できるだけデータをたくさんとるということです。 実験では測定の誤差が生じます。 何度も同じ条件でデータを取得して、平均をとるなどすることによってより正確なデータにすることができます。

また、条件（撃つ角度や距離や的の重さ）を変えてデータをとることも大事です。 条件を変化させてデータを取得して表やグラフにまとめることで、その対象物（水鉄砲）の性能の性質がより詳細にわかってきます。

＜例＞

• *飛距離を測定するとき 変化させる条件：飛距離、発射角度
• 威力を測るとき 変化させる条件：標的までの距離、標的の重さ

そのほかに測定できるものとして次のようなものがあると思います。

• 一度に発射できる水の量
• 毎分何発発射できるか

こういった数値は一般的な製品では詳細仕様（スペック）などと言われます。 自動車で言えば、最高速度、エンジン回転数、燃費 本物の銃でもスペックはあります。 装弾数、発射速度（４００発／毎分など）

【調べもの系】

「調べもの系」自由研究の特徴とおすすめの学年
おすすめ学年：５～６年生

高学年におすすめなのが、調べもの系の自由研究です。 図書館やWEBで知らないことを調べる能力はとても重要なものです。 また、調べもの系は知らない世界を知ることができますので、今後中学生になりより社会に近づく高学年にはぜひチャレンジしてほしいテーマです。

「調べもの系」自由研究テーマ例その１　材料工具の本来の用途、どのような仕事につかわれている？

塩ビ管水鉄砲に使われる塩ビ管は本来は建物の水道管をはじめとして、広い用途に使われています。 これらの用途やどんなところで使われているかを調べてみたり、どんな職業・仕事で使われているかということを調べてみてはいかがでしょうか。

少しヒントを上げると 塩ビ管は主に ・上下水道（水道管、排水管）地下に埋めたり床下壁の中 ・雨水排水管（雨どい） ・電気工事（電気を絶縁できる性質を利用） ・DIY（最近ではインテリアとしてDIYに使うことも）

さらに、それぞれの用途でなぜ塩ビ管が使われているのか？ 昔は違うものが使われていた？ これからは？ 似たようなものはないか？

「調べもの系」自由研究テーマ例その２　VPとかVUってなに？塩ビ管の型番、JIS規格

塩ビ管を購入したことがある人は、塩ビ管や塩ビ管の継ぎ手にVPとかVUなどの記号や型番があることに気が付いたかと思います。 これらはどのような意味があるのでしょうか？ すべてに意味があります。そんな謎を解き明かしてみるのも面白いと思います。

すこしヒント

• VP　→主に上水道　水圧に耐えられるよう厚みがあり重いのが特徴
• VU　→主に排水管　水圧がかからないので薄くて軽い　太いものが多い

そのほかにも種類がありますので調べてみましょう

さらに言えば、塩ビ管の型番や大きさなどの使用はJIS規格というもので定められています。 つまり日本全国、メーカーにかかわらず共通なのです。 塩ビ管の“規格”やそもそも“規格”って何だろうかということを調べるのもとてもいい研究テーマだと思います。

「調べもの系」自由研究テーマ例その３　水性とか油性とかって？塗料の種類と成分

塩ビ管の塗装には、主にアクリルスプレーというものを使います。 ですが、アクリルスプレーの中にも“ラッカー”だったり“水性”だったりの種類があることに気が付きます。 それらは何が違うのでしょうか？ どんな用途に使えるのでしょうか。 そもそも“アクリル”とは何でしょうか？ そのほかにどういった塗料があるのでしょうか？

そういった疑問や興味をどんどん膨らませて調べものをすることもできます。 きっかけは水鉄砲というおもちゃだったとしても立派な研究であると思います。

「調べもの系」自由研究テーマ例その４　ステンシルってなに？文字にも種類があるフォントの役割調べ

塩ビ管水鉄砲の塗装で、“ステンシル”をした方もいるかもしれません。 ステンシルされた文字には特徴があります。 普通はつながっているはずの文字が途中で切れているところがありませんか？ なぜでしょうか？ そもそも文字には、同じ文字でもいろんな形があることに気が付きます。 カクカクしていたり、なめらかだったり、筆で書いたみたいだったり。

ステンシルにはステンシル用の書体（フォント）があります。 では、ポスターではどうでしょうか？ 教科書はどうでしょうか？ 駅の看板はどうでしょうか？

フォントの種類や用途調べに発展させるのも面白いと思います。

ちなみにステンシルは、主に屋外で使うような車両、装置、設備、構造物などで使われることが多いですよね。 現代では、少なくなってきています。なぜでしょうか？ 現代でもよくつかわれているのは自衛隊などです。

「調べもの系」の自由研究は、このように疑問に感じたことや興味関心を連鎖させていくことで、どんどんテーマを作ることができるのが特徴です。

「調べもの系」自由研究テーマ例その５　最強の水鉄砲の作動方式はなに？水鉄砲の種類と原理の比較

水鉄砲にはいろいろな方式があるのはご存知かと思います。 それぞれ違った原理で水を発射していますよね？

そんなことを調べてみてはどうでしょうか？
現在、販売されている水鉄砲には３つの種類のものがあります。

• ポンプ式
• 加圧式
• シリンジ式

それぞれどんな水鉄砲に使われている機構ですか？ どんな特徴がありますか？ 水鉄砲以外にも同じ仕組みが使われているものはありませんか？

【使い方の研究】

「遊び方の研究」自由研究の特徴とおすすめの学年
おすすめ学年：３～４年生

せっかくの水鉄砲ですから、水鉄砲を使った遊び方を研究してみるのはどうでしょうか。 本気で遊ぶことで宿題を完成させる！ 一石二鳥ですね。

水鉄砲を使ってどんな遊びができるか？

水鉄砲で遊ぶといってもいろいろな遊び方があると思います。数ある遊び方を思いつく限り全部あげてみましょう。私が思いつく限りざっとあげてみると

• 一人で遊ぶ
• 二人で遊ぶ
• みんなで遊ぶ
• 的あてなど個人競技
• 水汲み競争
• チーム競技（水鉄砲バトル、対戦）

テレビゲームやBB弾エアガンを使うサバゲーのルールでは次のようなものがあります。

• チーム戦
• バトルロワイアル
• フラッグ戦
• フォックスハント
• あたり判定をつける工夫とか

このような遊びかたやルールを分類したり、紹介するのも立派な“研究”ではないでしょうか。夏休みの自由研究は、もともと“自由”なので、できるだけ楽しいことや遊びに関することをテーマにするとやりやすく、一石二鳥だと思います。

遊ぶ以外にどんな応用方法があるか

塩ビ管水鉄砲を使って、遊び以外に何か実用的な利用方法はありませんか？ 花壇の水やり、農薬の散布、、、大人になるとあまり面白いものが思いつきません。 子供の想像力に期待したところです。

【夏休みの自由研究レポート作成のコツ】

レポート作成について説明したり、解説しているWEBサイトや書籍は多いので、一般的なことだけでなく、あまり書かれていないアドバイスをしたいと思います。

読んでみたいと思わせる興味をひくタイトルにしよう

せっかく作ったのに中身を読まれないことには面白くありません。 世の中には内容は素晴らしくても、そもそも手に取られない研究、本、製品、商品は山ほどあります。 まずは、みんなが立ち止まって読みたくなるようなタイトルを考えましょう。

タイトルだけで研究内容がわかるものにしよう

「どれくらい強力！？塩ビ管でつくった超強力水鉄砲の威力を検証！」

ただ単に注意を引くだけではなく、タイトルだけで研究内容がよくわかるものが理想です。 内容を作ってから結果がわかるタイトルに変えてもいいでしょう

また、タイトルの下に３行程度の短い文書で概要を簡潔に説明するのも効果的です。 サマリーや要約、概要などと言われるものですね。

出典を明示する

いわゆるソースを示せということです。 根拠となる情報源や参考にした書籍などを明示することで、そのレポートの信頼性が増しますし、それを読んだ読者が研究するときの参考になるのでレポートの有用性が増します。

5w1hを意識して書く

“いつ”“どこで”“誰が”“何を”“どのように”“どれくらい”“なぜ”いわゆる５ｗ１ｈというやつですが、一般的に人に何かを説明したり発表するときは５ｗ１ｈを意識して書くことで内容がわかりやすく、伝わりやすくなります。自由研究のレポートを書くときも5w1hで抜けていることはないか？とチェックしながら書くことで、わかりやすく、伝わりやすい内容になると思います。

本人の考えを示す

人のレポートを読む目的の一つに人の考え方を学びたいということがあります。 その人がどう考えたのか、どう思ったのかということはその人にしかできないことです。 ただ単に事実だけを記述する研究論文もありますが、考え方が書いてあるレポートは興味深く読んでいて面白いものです。

例えば、「たぶんこういう理由でこういう結果のはずだ」という予想や考え、「こうなるはずだと考えたけどそうじゃなかった」、「～に苦労した」「今度はこうしよう」「～したほうがいいですよ 」「なぜこの研究をしようと思ったか」といった内容が入っていると本人の考えたことがよくわかります。

【パソコンでレポートを作成してみよう】

私が子供のころは、夏休みの自由研究といえば大きな一枚の紙にマーカーなどで手書きするのが一般的でした。写真もフイルムカメラで撮ったものをカメラ屋さんにもっていって現像したものを糊ではったり…今、小学生のお子さんのいる親御さんも同じような思い出があるのではないでしょうか。

ですが、今や職場での発表資料といえばパワポやワードで作った文書が一般的なのでではないでしょうか。はっきり言って手書きの資料とか考えられません。

今現在の小学校での自由研究事情については私はよく知らないのですが、これだけスマホやパソコンが普及した現在ですから、そういったデジタルな技術やツールを使って自由研究の発表レポートづくりをするというのも“アリ”なのではないでしょうか？逆に、手書きのレポートのほうが大変です。

これからの時代、社会に出てからの発表形態というのは確実に、パワポであり、Word文書であり、WEBページであったりとデジタルなものになるのは不可避でしょう。２０２０年からは小学校でもプログラミングの授業が始まるご時世です。

そういった将来的なことを考えて、普段スマホしか使わないお子さんに、小学生のうちにパソコンを使う経験をさせる良いチャンスかもしれません。そういった観点でのレポートづくりについて、便利なツールやおすすめのやり方を紹介いたします。

でも手っ取り早くスマホだけで作れない？
⇒「すべてスマホで完結させるレポート作成」の項をご覧ください。
スマホでもいろいろとやりようがあるのですが、私からのおすすめはあくまでもパソコンでの作成です。 スマホがとてつもない勢いで普及しましたが、いまだに大学や企業では何らかの資料を作成するとすればやはりパソコンです。

また、タッチパネルで画面の小さいスマホやタブレットに比べるとやはりマウスとキーボードを使ったパソコンでの編集に利点があるのではないかと思います。 （..と思うのはもう“おじさん”なのかもしれません….スマホで作るというのもある意味でおじさんたちが知らないやり方を知れるのでいいのかもしれません。)

パソコンで自由研究レポート（その１）やっぱりパワポが簡単

「パソコンで発表資料を作る」となると、お勤めの方ですとやはりマイクロソフトのパワーポイント、通称パワポで作成するということが一番に思いつくと思います。 パワポはWordなどと違って、自由な場所にテキストや画像を配置できますので、自由度高く編集ができるのが特徴です。 Wordでもできないことはないのですが、慣れないと難しい部分があります。 パワポであれば使ったことがある方も多いと思います。 なによりもサポートする親がなじんだツールであるほうがよいでしょう。

パワポで作成するときのアドバイス

「用紙設定」でA3用紙に設定すれば、大きな紙に描いたような発表用紙が作れます。 A3用紙の印刷は、SDカードやUSBメモリーでデータを持ち込めばコンビニのコピー機ですることができます。 A3一枚で足りないときはスライドを足してゆけばよいでしょう。

もちろんA4用紙を何枚も使ってもいいと思います。 印刷機には、A4やA3の紙を貼り合わせて大きなポスターをつくる「ポスター印刷」という設定メニューがたいていあります。 これを活用すれば、二枚の用紙にまたがるような図やレイアウトも可能です。

エクセルじゃダメ？

Microsoftのエクセルでもパワポと同じようなことができます。 セルが升目になるのでやりやすい場合も多いです。（それこそ実験結果の表をつくるなど） また、パワポ以上に使ったことがある人が多いと思いますので、その点は大きなメリットです。

ではエクセルを最初に挙げない理由は何かというと、最大の理由は印刷設定です。 エクセルは本来は表計算ソフトですので、そもそもページという概念もなく、印刷機能が貧弱です。

大きな紙を想定してエクセルシート上で資料を作成するのはいいのですが、完成したものを印刷する段になると結構設定がめんどうです。 最初に用紙の縦横比を意識してレイアウトしないと、紙にうまく収まらないといったことも起こりがちです。 そういった理由から、エクセルは次点としていますが、サポートする方が使いやすいツールを使うことが一番だと思います。

パソコンで自由研究レポート（その２）Googleスライドなどの無料オフィスアプリで作る

最近は家庭用のパソコンではOfficeソフトを入れないことが多くなりました。結構高いですからね。 そういった場合は、無料のOfficeソフトやWEBサービスを利用することで、MicrosoftのOfficeソフトとほとんど同じように資料の作成ができます。

• googleスライド →　googleアカウントがあればWEBブラウザで編集可能
• LibreOffice　→　無料のオフィスソフト（MicrosoftOfficeとほぼ同機能）
• OpenOfice　→　無料のオフィスソフト（MicrosoftOfficeとほぼ同機能）

パソコンで自由研究レポート（その３）WEBで公開しちゃう？WEBページとしてレポートを作ってそのまま完成！

いまやスマホが一人一台というレベルで普及しました。小学生で自分用のスマホがある子は少ない？かもしれませんが、家では自由に使える端末がある子が多いと思います。 そういった環境ですから、自由研究のレポートをWEBページとして作ってしまうというのはどうでしょうか！？

近年、WEBページというのは無料で、HTMLのコードを書くなどの特別の知識がなくても簡単に作れるサービスが複数あります。それらを利用すれば決して難しいものではありません。むしろパワポなどで作るよりも簡単かもしれません。（パワポのような自由自在なレイアウトは難しいかもしれませんが）

WEBページなら画像だけでなく動画も扱えてしまうというのも特徴です。場合によっては、コメントを投稿できるようにしてしまっても面白いかもしれません。

学校への提出形態が紙の場合は、つくったWEBページを印刷して提出すればよいわけです。 そこにWEBページのURLや２次元コードが付いていれば、若い先生だったら自分のスマホで見るでしょうねきっと。

無料でWEBページを作れるサービス

• googleサイト
• JIMDO（ジンドゥー）
• Wix（ウィックス）

スマホやタブレットだけでレポートを作る方法

スマホやタブレットでレポートを作るのであれば次の二つの方法がおすすめです。
googleスライド 無料のプレゼンテーションWEBサービスです。 スマホやタブレット用のアプリがあります。 Androidやiphoneからパソコンと同じようにスライドを作ることができます。

PDFや画像ファイルとして保存してコンビニのコピー機で印刷すれば、スマホだけでレポートが作成できます。

Jimdoアプリ WEBサイトを無料で作成できるサービスJimdoの編集用の専用アプリです。 Jimdoのページをスマホやタブレットで編集することができます。

【調べものアドバイス】

図書館を活用しよう（司書を活用する）

調べものをするときに、もっともおすすめしたのが図書館を活用することです。 最近ではWEBでの調べものが手軽で、ついつい検索でなんでも調べてしまいがちです。 ですが、調べる内容によってはWEB上にはほとんど情報がなかったり、信頼性の低そうな情報しかないこともよくあります。

これは無料で見れるので当然です。WEB上に情報を公開している人の中には広告料を目的としている人が多くいます。 そういった情報は、中立的な情報ではない可能性も高く信頼性が低いです。

一方で図書館にはWEB上にはない情報がたくさん眠っています。 また、有料の書籍はやはり有用な情報が整理されて載っているものです。 ですが、図書館の膨大な本の中から必要な情報を取り出すのはWEB検索より難しいものがあります。

そこでおすすめしたいのが司書に協力してもらうことです。 司書は図書館のスタッフで利用者が調べものをすることをサポートすることが最も重要な仕事です。 本の貸し出しをしているところしか見ないと思いますので、これは意外と知られていないのではないでしょうか。

ですが、図書館って静かで、スタッフはどこか淡々としていて、なんか話しかけちゃいけない感じがしませんか？でも全然そんなことありません。

むしろ、「こんな本をさがしているんですが」「こんなことを調べたいのですが」というと、とてもうれしそうに、親切に参考になる本のリストを紹介してくれます。

本来そのためにいる人ですし、そういった資料を探すための知識を備えた人たちです。 どんどん相談しましょう。そのほうが彼らもうれしいと思います。

相談の仕方はこんなのでも構いません。 「夏休みの自由研究で塩ビ管の用途やどのような仕事で使われているか調べたいのですが、参考になる本を教えてください。」 こんなざっくりした感じでも大丈夫です。

目的とほしい情報さえ伝えれば、向こうはプロですから参考になりそうな棚や本をいくつかピックアップしてくれるでしょう。 小学生ならなおさら丁寧に教えてくれるはずです。

一般的に大きい図書館のほうがスタッフと蔵書が充実しています。 まずは一番近くの図書館、いい情報がなければ市の中央図書館、それでもなければ東京都の図書館というふうな順序で調べていくと効率的です。

その他の調べもののコツ

まず百科事典で調べる　⇒　そこに書いてある関連ワードをさらに調べる　⇒　関連しそうな業種やジャンルの棚で参考になりそうは本を探す　⇒　本の目次や索引でどんなことが書かれているかチェック　⇒　まとめて１０冊くらい選んで閲覧席でチェック⇒返却用の棚に（もとの棚に返す必要はない　むしろ間違った場所に返すことが問題あり

検索を使いこなす

実は検索にはいろいろな技があります。 調べものをするときは技を使いこなしてほしい情報をWEBの海から探し出しましょう。

参考になるサイト
調べものに役立つサイト