自由研究「植物の生長と光の色との関係」について

Question

中2女子です。
同じ質問を他の質問サイトでしたのですが、
解答が少なかったのでこちらでもさせていただきます。

夏休みの自由研究で、「植物の生長と光の色との関係」について調べようと思っています。
そこで、2つ質問があります。

1．中2のテーマとしてふさわしいか。
2．もしやるとしたらどのような実験装置を作ればいいか。
今考えているのは、画像のような実験装置を(絵雑ですみません；)、
庭の日差しのよいところにおいておく、というものです。
この場合、ちゃんとセロファンの色が中に伝わるか心配なのですが・・・。
やっぱり一個一個懐中電灯にセロファンをつけたもので照らしたほうがいいですかね？
ＬＥＤなども考えたのですが、予算的に厳しいのと配線が一人では難しいのであきらめました。

段ボールに入れた後の水やりの方法とかも思いつきません。

毎年自由研究は後回しなので、今年はしっかりとまとめたいと思っています。
結果が出たらその理由まで本やインターネットで調べるつもりです。
できるだけわかりやすい結果を出す為の良い方法を教えてください。
解答よろしくおねがいします＞＜

thegenus · Accepted Answer

ご質問文が（１）「ふさわしいか」（２）「もしやるとしたら」
という感じなので、根本的な否定から入りますがご容赦ください。
種にあたりはずれがあるように、光以前に植物の個体ごとの生長がそもそも違います。その問題を無視している時点でこれはテキトーな実験なのです。そういうややこしい比較研究に取り組むのは国家予算を無駄にする馬鹿科学者と同程度の自己暗示科学でしかなく教育どころか脳ミソに悪影響します。そういうややこしいだけの馬鹿研究を捨てて別の目標を立て直すというところから誠実な研究が始まります。

＞『予算的に厳しいのと配線が一人では難しいのであきらめました。』

賢ければ、ぜんぶあきらめましょう。他サイトなどで質問に回答が少ないのは自分の宿題を他人に聞くだけ聞いておいてお礼もできない中学生が多いからです。

「パオちゃん　さま」（2008-08-11）
http://www.jspp.org/cgi-bin/17hiroba/question_search.cgi?stage=temp_search_ques_detail&an_id=1006&category=mokuji

植物の生長と光の色の関係は教科書由来の研究テーマですよね。誰の目にも形骸化した宿題作業ですよね。そんなのは楽しくないし将来につながらないのです。もしそれで校長から賞をもらったとしても中二の時の思い出でにしかなりません。その賞を貰うほどの宿題をした人が、成人したらまるで非科学的な人間として生きているかもしれません。

そうではなくて生物として生きて生活している生のあなたが果してどうなんだろうかと日頃困っている事などをテーマにして、その情報収集をこの長期休暇期間にするのが自由研究です。植物の生長なんかがあなたの本当の関心事ですか？？？
小さくても下らなくてもあなたの利益になる発見をした方が科学教育になるのです。

たとえば色気づいた思春期、学校に出かける前の寝癖直しで毎日めんどくさいな～というのがあなたの本心ならば、寝癖の研究をすればいいのです。これは寝て起きてですから、長期休暇でないとできません。毎日、寝癖の写真を撮るだけでも最高の研究になります。面白くて実用的で、立派な発見になるのです。植物の生長は答えが出ていることでしょ。結果が分かっている出来レースでしょ……馬鹿らしい。何の発見もしていません。

＞『結果が出たらその理由まで本やインターネットで調べるつもりです。』

それが間違いです。全国の中学生とそれを指導する大人たち（自由研究の先輩たち）が同じ間違いをしています。理由付けは難しい話ですし、理由付けが大事ならば、実験してその考察するなんて手間をかけなくても、人がやった実験やニュースの理由付けに専念すればいいのです。
あなたは「理由は分かりませんが」でも十分価値のある研究結果を提出すれば大成功なのです。理由（テキトーな考察）ではなくて、手に入らない研究結果そのものを手に入れる事が価値なのです。
したがって大事なのは目的に対して客観性のある実験を継続出来るかという実験の設計やチェックに頭を使われるべきなのです。たとえば電子レンジで毎日食事を温める必要性にちなんで、食品を温める研究をしたとします。その比較をする場合に、ターンテーブルやレンジ内の温度は実験するたびに上がってきますので、厳密には、同じ条件で実験できていない事になります。いい加減な実験結果に対する無駄な理由探しよりも、単純な実験でもいいから、公平な実験になっているかどうかのチェックに思考力を投入すべきなのです。

生物でありませんが、ティッシュペーパーを適当な大きさにちぎって、水でぬらし、ティッシュ一枚の厚さでコショウのキャップみたいな空洞のある帽子状のものを作ります。それと同じ物を10％食塩水でも作ります。両方を瀬戸物の平皿の上に離して（回転中心から対称的な位置に）並べて、電子レンジで加熱します。乾き具合を比較するのです。ついでに耳をすませて機械の音とは別の音があるかを記憶しておいて下さい。これでよければ１０秒から３０秒で自由研究が終了します。３０秒で終わる子供だまし的な実験ですが、これを正確に行おうとするだけでも大変ですよね。ティッシュペーパーの大きさから食塩水の濃度計算まで頭を使います。実験方法を文書にするというだけで、たいへん科学的実力が必要になるのです。ほんとうに１０％食塩水になっているのかとか。濃度とは何か。お湯を使ったら温度が変わったり、レンジ加熱したら気化して目減りしたり、とたいへんです。それに比べると理由付け（考察）なんていうのは何の科学技術でもないのです。この食塩水ティッシュの加熱実験は危険ではないと思いますので、自由研究とは簡単なんだと自覚するためにもとりあえず実行・体験されてみてください。私は単純なのでやってみて感動しましたよ。回答への返事を書く前の数分間のうちに体験できる実験です。

ご質問の添付写真にあるような装置はたいへんめんどくさいですよ。
装置を作らなくても、既成の鍋で、ゆで卵一つゆでるだけでも百年分の自由研究ができると思います。ゆで卵実験のバラエティーだけで全国の中学生が異なる研究ができるでしょう。
自分の興味のない事をするな！です。自由研究という宿題のための自由研究をするな！です。苦労の末、植物の生長実験の結果が出たとしても、私はなんの面白みも感じませんよ。あなた自身も興味を感じていないのでしょうし。LEDを買う予算で卵でも買った方がお得と思います。

プライバシーにもなりますが、たとえば基礎体温や脈拍数だけでも生涯あなたの参考になるデータ収集になります。
お菓子作りが好きならお菓子を作るだけで研究できるでしょ。
水と小麦粉と砂糖を計量カップで測るとそれは体積を測っていることになりますが、おなじ１００ｍｌの目盛りで計量しても重さが違います。いろんなものの体積と重さを実測すれば物に対する体積と重さの感覚が研ぎ澄まされます。簡単な科学の基礎さえ義務教育で学習されていないのが現在の日本の理科教育です。だから生涯、理科的な感覚のない生活者になるのです。植物の生長なんかを改めて研究する前に、役に立つなされていない大切な学習がたくさん残されています。
食器を洗う時の洗剤が一滴で何ccなのか。食器を一回洗う経費はいくらになるか。
お菓子を作って後片付けをする過程の中に百年分の自由研究のテーマがあります。

（割れて少し中身が出るので、）二重にしたビニル袋に卵を入れて、冷凍庫で凍らせて下さい。黄身だけタンパク変性して固くなります。これから実用的な考察をすると白身が水の塊で栄養分がいかに少ないかという事が目に見えて分かるのです。これをレンジ入れると本当の目玉みたいに球形の目玉焼きを作れます。破裂防止も自由研究ですが、ふつう卵のレンジ加熱は破裂するのにこの冷凍卵は慎重にすれば破裂しません。味ですが、まったく臭みのない卵料理が作れます。冷凍～（自然）解凍の過程で本来の（一つの細胞とその付属物である）卵と異なるものになった推察しています（硫黄を含むアミノ酸が加熱前に凝集しているからだろうとか）。臭みがないという嗅覚でも何かを観測できるのです。
この冷凍卵は、水にさらすと湯むきの逆パターンで、殻が非常に簡単にむけます。そして殻にくっついている膜（半透膜）を大きなサイズで手に入れる事ができます。私は半透膜をストローの先に輪ゴムで縛り付けて、浸透圧の実験を、先週しましたが、グングン水面が上がって面白かったですよ。面白いのですが、我ながら非常に不備の多い実験である事がやってみてよくわかりました。失敗は、ポカから現代科学で説明し切れない次元の現象まで関係してきます。自由研究とは、頭と口先ばかりではなくて、何か実践してみて、自分の不備を発見する自己批判能力を養う、そういう勉強の仕方をする機会ですよね。

自由研究結果に対する科学的理由探しは、馬鹿の説明と同じく、価値がありません。正確な結果だけで自由研究になります。客観性のある実験を正確に続けるだけでも大変なのです。客観性のない出来レース的な研究をしている科学者がたくさんいます。何の役にも立たない研究です。科学の能力は簡単な比較をどれだけ中立的に調べられるか？？？なのです。
あなたが生涯、思い込みをしやすくなるかどうかは単純には自分で確かめる習慣があるかどうかに影響してくるのです。どうせなら自分で確かめる習慣を自由研究を通じて身につけるべきだと思います。
日常の思い込みや勘違いにメスを入れるだけで大発見なのです。

実験する前に自分の計画を公表してネットや先生や周りの人の助言をもらうのは安全面からも良いことだと思います。
植物の生長と光なんてアホらしいです。他にふさわしいテーマがあふれているのに。
大怪我や障害を負わない程度ならなんでもやってみて失敗した方が勉強になります。正直に研究すべきです。
あなたの自由研究とは別に、騙されたと思って食塩水ティッシュと冷凍卵。笑えますよ。研究はシンプルで楽しくないといけません。ぜひ楽しい自由研究をなさって下さい。

thegenus · Answer

お礼ありがとうございます。
何農家か知りませんが、農家で木々や地面にあふれているのならばわざわざ人工的な実験装置を作るのはなおさら馬鹿らしいですよ。庭木の枝が伸びるのを測るだけであなたの家のための自由研究になります。実験室内の不自然な要素の多い研究に埋没するよりも、野外の生きた自然を相手にするフィールドワークが大事だと思います。
農薬で適当に枯らしている雑草の種類を植物図鑑で調べ上げるだけでも貴重な自由研究になります。中途半端な光の実験よりも雑草調べみたいな単純でお金儲けにならない素直で手間のかかる情報の方が専門誌も評価するかもしれません。
雑草防止のマルチシートがありますよね。あれで雑草の研究をするとか。（たぶんポリエチレン製の）町のゴミ袋はカラフルだからそれで試すとか。
光の色などとは関係なく単純に雑草を刈ってそれからの伸び具合を研究するだけでもいいと思います。夏場はグングン伸びるのは自明としても、どのくらいの成長速度か具体的な数字がすぐに出てこないでしょう。その数字がないと予測もつかないわけです。

最初のご提案の実験についてですが、添付写真は非常に見にくくて上の穴のところを指している字が解読できませんよ。貝割れ大根で実験するつもりなのですかね。
牛乳パックに入るサイズの植物で研究するのならば牛乳パックの底に穴を開けて鉢にできます。水やりはバケツにつけるだけです。
もしくは、カイワレ大根以外の作物ならば、（底を開けた）牛乳パック自体を半分、畑の地面に植えてしまって実験するのが楽かもしれません。
牛乳パックは光を通すのでアルミホイルでグルグルにしてその上をガムテープグルグルにしたら陽差しの問題もなくなるかと。ガムテープの（種類を変えたら）日光によるテープ製品の劣化実験にもなります。
この生長実験は、質問者さんがふと思いつかれた実験と弁明してみたところで、何十年も前からやりつくされた陳腐な実験テーマです。No.2の回答のリンクでも４年前にしている人がいるわけです。試験問題にでてくるような教育のための実験ですよ。無色透明のビニルハウスがあるというのに緑や赤の生長を調べてどうすんのよ。答え自体が何十年も前からあるのに、実験として無価値ですよ。自分が本当に知りたい事なのか、それに正直にならなければ研究は無価値です。どうせするならリンゴやトマトのような植物の色素自体に変化が現れるかどうかを調べた方が面白いです。でもそれも答えが分かっている事です。質問者さんの自覚がどうであれ、この手のは全部教科書由来の発想なのです。逆に言うとたまたま教科書と一致したのなら自分がするまでもない無駄と判断されるべきなのです。

なんでもいいから根を克明に掘り起こすだけでも学術的な研究になります。根のはり具合というのは地底にあるので専門的にもよく分かっていないらしいです。いくつかの野菜について、この単純な研究をした結果、ものすごい長さがあったというだけで貴重な論文になっているようですよ。同じ調査を好きな野菜やその周りの雑草でしてみるとか。根を切らずに調べるというのは意外に工夫がいりますよね。

いずれにしても、さっさとやらないとダメです。さっさと第一段階の結果を出して宿題のノルマを終わらしてから、発展させても終了にしても好きにすれば良いと思います。
そのためには自分がテレビ番組をみたがる時のように早くやりたくなって早く結果の出るようなものを研究することです。
そういう意味で生長の研究というのは時間がかかるので私はお勧めしたくないのです。成功失敗が分かるまでに日数のかかるのは、それだけでめんどくさくないですか。

夏暑いなら家の各部屋の室温を測るとか、それだけでも研究になります。野菜をどこに保管するのがいいとか。
野菜でも草でも重さを測ってから日干しでカリカリに乾かすと何グラム軽くなるとか。それで重量に対するおよその水分の割合を調べるとか。野菜農家は水商売じゃないかみたいな。
宿題とか格好付けとかそういうのを忘れた自分の日常的な関心事で、自分がどうなんだろうと思う事をさっさとしてちょっとした感動を覚えれば本音で成功と言えるのではありませんか。日本の義務教育の生徒はまじめだからそうなるのは分かるのですが、おりこうさんな形ばかりにこだわる研究など何の役にも立たないのですよ。たとえば結婚の価値を結婚式のカッコよさで評価するみたいな、見栄えを気にする以外の何物でもない、それでいて人まねでしかない、ありふれた、オリジナリティのない自分の心理の過ち無駄さに早く気がつかないとほんとジャガイモみたな馬鹿な大人になりますよ。自由研究も同様です。本心100％で、はぐくまないとウソですよ。
自分が知りたいと思った事を確かめろ！誰も調べていないのだからさっさと自分が調べろ！です。

ga111 · Answer

基本的には、良い実験だと思います。興味があるならなおさらです。

専門外なので、よく分かりませんが、セロファンの色の選択がかぎになるでしょう。無色、緑、赤、黒（遮蔽する）などを含めるといいかもしれません。ただし、始める前にネットで見当をつけること。

採光の窓はなるべく大きくします。あさがおとか？の苗は最低２つあると良いかもしれません。

同じ葉や、全長を２－３日おきに記録します。可能なら写真を厳密に同じ距離でデジカメで撮ります（できれば安い三脚を買う）。

差がなくても、実験としては良いのです。でも無色と黒では差が出るはずです。

aries_1 · Answer

実験テーマとしては素晴らしいと思いますが、少々問題点はあります。
植物は、余りに光が弱いと光合成ができません。しかし、どんなに光が弱くても呼吸(光合成で作った物質を使ってエネルギーを作る反応)はしていますので、そのような状態が続くと枯れてしまいます。
なので、セロファンを通して植物を成長させるには太陽の光も懐中電灯の光も厳しいかもしれません。(あくまでも「かもしれない」なので、本当にできないかは分かりません)

実験に使おうとしている植物はもう持っていますか?
持っているなら、一度赤色のセロファンを使って一日か二日、実験装置を使って太陽光と懐中電灯の光を別々に当てて植物を育ててみてください。
二日くらいたったら、その葉っぱを一、二枚とってアルコールで緑色が抜けるまで煮た後、ヨウ素液(うがい薬)をかけてみてください。もし、色が青紫色に変わったら、そのまま実験を続けて大丈夫です。
もし色が変わらなかったら、おそらく別の研究を考えた方がいいかもしれません。

水やりは、太陽の出ていない夜の間にしたら大丈夫です。
また、植物は葉っぱが軟らかいものなら何でも大丈夫だと思います。

自由研究「植物の生長と光の色との関係」について

ご質問文が（１）「ふさわしいか」（２）「もしやるとしたら」

お礼ありがとうございます。

基本的には、良い実験だと思います。

実験テーマとしては素晴らしいと思いますが、少々問題点はあります。

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