地震の自由研究は取り組みやすいので多くの人が行うと思います。
その中でも実験で再現できるのが液状化現象です。
地震は日本に住むがぎりは避けて通れないものですし、
この自由研究をきっかけに防災意識を高めて行きたいものです。
それには出た結果を基に考察を深めることが大切です。
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単に夏休みの宿題を片付けるのではなく、地震の自由研究が家庭での準備などに繋がるよう生かしていくようにしましょう。
前の記事でも液状化現象についていは採り上げましたが、今回は具体的にレポートにしてみます。
レポートは中学生クラスの内容を基準にしますが、小学生の自由研究にも参考になるようにしました。
では、地震の自由研究のレポートの書き方に入りましょう。
自由研究のレポートの形式を追って書いてみる
今回の自由研究は液状化現象を取り扱うので、ジャンルとしては理科に入ります。
理科のレポートの書き方はこのブログの記事
夏休みの自由研究 中学校理科のレポートはこう書く！
で詳しく説明しているのでそちらも参考にしてください。
ここではレポートにいきなり入っていきます。
では、先ず、レポートの最初に書く研究の動機から行きましょう。
◆研究の動機
日頃から興味を持っていた、何かきっかけがあって関心を持つようになったなど、なぜ自由研究のテーマに地震を選んだのかを書きます。
例(青字がレポートの具体例です)
【研究の動機】
５年前の東日本大震災が起きた時、震源地から離れた地域で液状化現象が起きました。
自分の住んでいる地域に近かったと言う事もありますが、一学期に授業で地質について勉強したのでこの機会に液状化現象について調べてみたいと思い今回の自由研究のテーマにしました。
では次に研究の目的に行きましょう。
◆研究の目的
これから自分が何を明らかにしようとするのかを具体的に書きます。
【研究の目的】
液状化現象の原因は何によるのかを調べます。
地質によって違いが起こるのか、また地中に含まれる水分の量によって違いがあるのかをこの実験で調べます。
次は研究の方法です。
◆研究の方法
ここからは実際に実験を行う時の手順を書き記します。
他の人が見ても行った実験を再現できるように具体的に詳しく書くのがポイントです。
【研究の方法】
ペットボトルの中に次のような状態の異なる地面を再現して、一定時間振り、その変化を観察します。
１、ぬかるんだ状態の砂
２、水分は１と同じで小石を混ぜた砂
３、同じ量の水分を与えた土
４、水分を半分にした１と同量の砂
【用意するもの】
・２ℓのペットボトル４本
・カッターナイフ
・砂
・小石
・土
・水
・デジカメ
・ストップウォッチ
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【研究の準備】
まず、ペットボトルをそれぞれ半分に切って、全体の３分の１くらいまで砂を入れます。
この高さを基準にそれぞれ中身を入れます。
１のペットボトルに最初に水を入れて、水の量の基準にします。
２、３、のペットボトルに同じ量の水が入るように最初に減った分をきちんと計っておきます。
４はこれまでの半分の量の水にします。
【研究の手順】
① ストップウォッチをスタートさせて、１のペットボトルを左右に振り、地震の起きた状態を再現します。
② 水が上に上がり砂が下に集まり、液状化現象が起こったら、ストップウォッチを止めます。
③ ２、３、４のペットボトルも同じ時間振り、１との違いを観察します。
【実験の予想】
水分が液状化現象の一番の原因と考えられるので、１、２、３は同じ時間で液状化現象が起きる。
４は液状化現象が起きても１，２，３程ではないと予想します。
このように、準備から実際の手順と予想までを書きます。
では結果です。
【研究の結果】
地震による液状化現象の実験で次のような結果が出た。
１、砂と水を加えたペットボトルを約４分半振ったところ、液状化現象が見られた
２、砂と小石を混ぜて水を加えたペットボトルは１のペットボトル程に液状化はしなかった。
３、土と水を混ぜたペットボトルは液状化現象が起こらなかった。
４、砂と１のペットボトルの半分の水を混ぜたペットボトルは液状化が起きていなかった。
この結果から、水分だけが液状化の主な原因ではないと分かる。
結果は予想とは違って出ました。
そこでなぜこのような結果になったのか、ネットや本で調べて結論を考察します。
◆結果と考察
先ず、液状化現象について調べます。
そして、どのような条件で起きやすいのかを明らかにしましょう。
【結果と考察】
この地震の実験の結果を踏まえて、ネットで検索したところ次のようなことが分かった。
地震で液状化現象が起きやすい条件とは、
地下水が浅い所にある事、
地下水の量が多い事
地盤の粒径が0.1ミリから1.0ミリの砂である事
である。
このことから結果を考えると、液状化現象が地震で引き起こされるには直径の条件を満たす砂と地下水の場所とその量が起きく影響することが現れている。
１の液状化の状態を基準にすると、２は小石が混じったために粒径の条件を満たしにくくなり、液状化が起きにくかったと考えられる。
３は砂ではないので水分があっても液状化が起きなかった
４水分の不足と考えられる。あるいはもっと振動が長ければ液状化したかもしれない。
このように結果を考察するうえでの根拠が必要になるのでその原理や仕組みについては調べましょう。
ではここから結果を防災や意識につなげます。
◆考察を深める
今回は建物の立つ場所とライフラインに関しての事に結びつけてみました。
【自由研究を終えて】
今回の自由研究の結果を踏まえて、液状化しやすい地域と地震による液状化現象の影響も調べてみました。
液状化しやすい土地は地盤の下層で砂質土がある場所です。
例えば、三角州、河川跡、池後、水田後、港湾エリアの埋め立て地などです。
この地域に住む人たちは地震の震源が近くなくても土地が液状化する可能性があります。
また、液状化した場合の影響は重いものが地面に沈み、軽いものは浮き上がると言う現象に伴って、ビルや家は地盤沈下して沈み、水道管やガス管などのライフラインが浮き上がって損傷することも考えられます。
液状化が起きやすい土地が地震の影響を受けた場合はライフラインの復旧に時間がかかることが予想されます。
ですから、水や火を使わなくても調理できる食材の備蓄を多めにするなどの備えが必要と感じました。
防災の日を前にして今回の自由研究を役立て、家族全員で万が一に備えるきっかけにしていきます。
いかがでしたでしょうか、今回は地震による液状化現象の起きやすい地質の実験からライフラインに絡んだ考察で纏めてみました。
この際に、必ず調べたサイトのＵＲＬと名称、本の題名と出版社を参考文献として必ず書きます。一番後ろにまとめて書いておくと見栄えが良いです。
地震による液状化現象はニュースで聞く程度で
実際に砂に含まれている水が浮きあがてくることを体験することはほとんどありません。
でも、実験でそれを体験してレポートにまとめる事でより身近に起こり得ることだと実感できるでしょう。
難しくない実験ですから夏休みに是非行ってみてください。
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2016-07-09 17:28
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