こんにちは！
自由研究ラボ所長のヤベちゃんです！
今回はついに来ました、実験の計画を立てようです。
今までの授業で研究テーマ、仮説までが決まっていると思います。
まだ決まっていない方は以下の記事を参考にしてください。
第４回 自由研究のテーマ決めのコツ④ 仮説を立てよう
研究は大まかに言うと、課題に対して自分なりの仮説を立てて、その仮説が正しいのかどうかを検証することです。
今回はどのように仮説を検証すれば良いのかを考えていきましょう！
ゴールを設定しよう！
まず考えなくてはいけないのはゴールです。
つまりどうなったら説が立証したと言えるのか？と言うことです。
例1：記憶力を良くしたい
課題：テストでいい点が取れない
仮説：毎日15分間、暗記カードで勉強すれば記憶力が上がる
ゴール（検証）：同じ内容の単語テストを1週間前と1週間後で比べて、正解数が増える
例2：集中力を高めたい
課題：勉強中にすぐにスマホを見てしまう
仮説：スマホを別の部屋に置いて勉強すれば、集中できるようになる
ゴール（検証）：勉強時間中に気が散る回数が減り、集中して取り組めた時間が増える
例3：英語を話せるようになりたい
課題：英会話がうまくできない
仮説：毎日5分間、自分で英語を声に出して話せば、スピーキング力が上がる
ゴール（検証）：録音した英語を比べて、発音や流暢さが良くなっている（他人に評価してもらっても良い）
例4：朝スッキリ起きたい
課題：毎朝だるくて起きるのがつらい
仮説：寝る前にスマホを見ないようにすれば、睡眠の質が良くなり、朝スッキリ起きられる
ゴール（検証）：毎朝の起床時の気分を点数で記録し、点数が上がる
このような感じです。
つまり、ゴールを決めることでどのようなデータを取るべきかが変わってきます。
実験で取れるデータは色々あります。
重さ、時間、長さ、点数など実際に測れるものや、アンケート評価をすることもできます。
自分の仮説の検証に一番あった方法を考えましょう！
対照実験って何？
ここで一つ大切な考え方を紹介します。
「対照実験」です。
例えば、頭が良くなる薬を開発したとしましょう。
ゴールは薬を飲んだ後に行うテストでいい点数が取れることです。
薬を飲んだAさんは100点、Bさんは80点だったとしましょう。
やった！これで薬の効果は証明されました！
いや、ちょっと待ってください。
よく見てみるとAさんは大学生、Bさんは小学生だったらどうでしょう？
これは本当に薬の効果なのでしょうか。。。？
このように実験をする時に薬を飲む/飲まない以外のことで差が出てしまうことは実験計画の段階で防がなくてはいけません。
自分が調べたい条件以外の条件を同じにして行う実験を対照実験と言います。
先ほどの例で言えばA,Bをどちらも
・小学校3年生（実験前に行ったテストではどちらも70点）
・男子
・1〜3年生までの通知表の評価もずっと一緒
で揃えて、結果がAさんは100点、Bさんは70点だとしたら薬の効果がだいぶ見込めそうですよね。
とはいえそんなピッタリの人いないよ！となるのは当たり前だと思います。
そこで次に取る作戦が「実験参加者の数を増やす」ことです。
薬を飲む人を２０人、飲まない人を２０人で飲んだ人は全員テストの点数が20点上がり、飲まなかった人がそのままの点数だとしたら、薬の効果はかなりありそうですよね。
つまり、せっかく実験をしても「え？たまたまじゃない？」と言われないように工夫することが大切です。
実験が難しい場合は？
例えばテーマが宇宙のように規模がかなり大きいもの、爆発など危険を伴うなどどうしても大規模な実験施設やお金がないと実行できない実験もあります。
そのような時は以下の二つを検討してみてください。
１専門家に協力してもらう
大学の教授や、企業の方などに一度連絡を取ってみましょう。
自分のやりたいことを丁寧に説明して、協力してほしい（例えば実験器具を使わせて欲しい、実験のやり方のヒントを教えてほしい）ことを伝えてみましょう。
場合によっては共同で研究を進められるかもしれません。
難しいことは専門家に聞いてみるのが一番です。
ダメもとで聞いてみましょう。
２テーマをもっと絞る
例えば飛行機の形について実験がしたい場合、飛行機を1から作るのは不可能。
じゃあプロペラや羽だけに注目してみる。
さらにその素材に注目してみる。
など解像度を絞っていけば小学生でも手の届く実験に落ち着くはずです。
このように、今考えている実験が難しすぎるのはテーマが壮大すぎるからかもしれません。
もっとテーマの解像度を絞ってみましょう
まとめ
いかがだったでしょうか。
実験計画は自由研究の一番楽しいところかもしれませんが、ここがうまくいくかどうかが最終的にどんな研究になるかに大きく影響します。
ぜひがんばってください！
一人で実験計画を立てるのが難しいと言う方はこの夏オンラインレッスンも行っていますので、ぜひご検討ください。
ではまた！
