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ペットボトル浮沈子(ふちんし)づくり｜やり方・まとめ方かんぺきガイド
☀️ 1日で終わる 🎒 小3〜小6
用意するもの
- 炭酸用ペットボトル(満水にする)
- 魚型しょうゆ入れ(お弁当用)
- ナット(おもり・しょうゆ入れの口に合うもの)
- 水
すすめ方
- 魚型しょうゆ入れの口にナットをはめ、水を吸わせて「水面ぎりぎりに浮く」よう調整
- 満水のペットボトルに入れてフタをしっかり閉める
- ボトルをにぎる→しずむ、ゆるめる→浮く、を確認
- にぎる強さでの止まる深さ調整に挑戦。魚のうきぶくろとの共通点を調べる
つまずきポイントと成功のコツ
- 浮沈子が最初からしずんでしまう ── おもりが重すぎるサイン。中に吸わせる水の量をへらして「水面ぎりぎりに浮く」よう微調整する
- にぎってもしずまない ── ボトルの中に空気が残っている。水を口までいっぱいに満たしてからフタをしめる
- フタから水がもれる ── 炭酸飲料用のボトルを使い、フタをしっかりしめ直す
観察・記録シート（この4つをメモ）
- 「水面ぎりぎり」に調整したときの水の吸わせ具合
- にぎる強さと、しずむ深さの関係
- にぎったときの浮沈子の中の空気の大きさ
- とちゅうの深さで止められたかどうか
しくみを深掘り（もう一歩くわしく）
ボトルをにぎると、その圧力は水全体にそのまま伝わります（パスカルの原理）。水はほとんど縮みませんが、浮沈子の中の空気は押されて小さくなります。空気が小さくなるとおしのける水の量がへって浮力が減り、浮沈子はしずみます。魚がうきぶくろの空気をちょう整して泳ぐ深さを変えるのも、潜水艦がタンクに水と空気を出し入れするのも、まったく同じ原理です。
発展：くらべる実験のアイデア
- 浮沈子を2個入れて、にぎる強さで「片方だけしずませる」調整に挑戦する
- おもりのナットの重さを変えて、どちらが小さな力でしずむか比較する
よくある質問
Q. 魚型のしょうゆ入れがないときはどうしますか？
ストローを短く折り曲げてクリップでとめた即席の浮沈子でも作れます。原理は同じです。
Q. とちゅうから動かなくなりました
浮沈子の中の空気がぬけたか水の量が変わった可能性があります。取り出して「水面ぎりぎり」からやり直しましょう。
なぜそうなるの？（しくみ）
ボトルをにぎると水に圧力がかかり、しょうゆ入れの中の空気が押しちぢめられて小さくなります。空気が小さくなると浮く力(浮力)が減るのでしずみ、ゆるめると空気がもどって浮きます。魚のうきぶくろや潜水艦と同じ原理です。
まとめ方のコツ（模造紙・新聞）
断面図で「にぎる前/後の空気の大きさ」を描き分けるのがまとめの核心。写真+図解のセットで。
構成にまよったら：①きっかけ → ②予想 → ③やり方 → ④結果（表・写真）→ ⑤わかったこと → ⑥感想・次にやりたいことの6ブロックが鉄板です。
学年別アレンジ
- 1・2年生：にぎるとしずむ、ゆるめると浮くのくり返しをおもちゃとして楽しむ
- 3・4年生：にぎる強さとしずむ深さの関係を表にまとめる
- 5・6年生：断面図で空気の大きさと浮力の変化を描き分け、魚や潜水艦とつなげて説明する
まとめの記入例（表と結論文のお手本）
結果の表：「にぎる前・にぎった後」の断面図を描き分けるのが核心です。あわせて「にぎる強さ（よわい・ふつう・つよい）」と「浮沈子のようす」の表を作ります。
結論文のお手本：「ボトルをにぎると浮沈子の中の空気が小さくなってしずんだ。空気が縮むと浮力がへるためだと分かった。」 このように「結果＋理由の考え」をセットで書くのが高評価のコツです。
レポートの書き出し例
「にぎるだけで中の魚がしずむおもちゃを見て、手の力がどうやって水の中まで伝わるのか不思議に思いました。」のように、自分の疑問や体験から書き出しましょう。仕上げはレポートメーカーで6ブロックをうめれば完成します。