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【2025】1日でできる自由研究はある？CADを利用した自由研究5選

夏休みの自由研究、何をしようか迷っていませんか？1日で完成できるプロジェクトがあれば、残り少ない夏休みの日数でも手軽に取り組めます。

今回紹介するのは、CAD（コンピュータ支援設計）を使った自由研究です。CADを利用することで、創造力やデジタルスキルを楽しく学びながら、実用的な作品を作り上げることができます。

この記事では、CADを使った5つの簡単な自由研究アイデアを詳しく解説しますので、ぜひ参考にしてください。

この記事の概要目次

1.1日でできる自由研究でCADを利用するメリット
2.1日で出来るCADものづくり自由研究【5選】
3.CADのインストールから基本の操作方法
4.1日でできる自由研究でおすすめのCADのソフトウェアとは
5.1日でできる自由研究では、CADの利用がおすすめ！

1日でできる自由研究でCADを利用するメリット

CAD（コンピュータ支援設計）は、コンピュータを使用して設計や製図を行うためのソフトウェアです。建築物や製品の設計から、機械部品、電子機器、さらにはアート作品に至るまで、さまざまな分野で利用されています。

CADを用いることで、複雑なデザインや精密な図面を短時間で作成でき、3Dプリンターを使って実物を製作することも可能です。

この章では、1日で出来る自由研究でCADを利用するメリットを見ていきましょう。

創造力と発想力の向上

CADを利用することで、デジタル空間で自由にデザインを試行錯誤できます。例えば、ネームプレートや家の模型を作る際に、自分だけのオリジナルデザインを考える過程で、創造力や発想力が鍛えられます。

また、デザインの変更や修正が簡単に行えるため、様々なアイデアを試すことができるので、柔軟な思考と問題解決能力も向上するでしょう。

デジタルスキルの習得

CADソフトを使いこなすためには、基本的なコンピュータ操作から始まり、ソフトウェア特有のツールやコマンドの理解が欠かせません。そのため、デジタルリテラシーが自然と向上するでしょう。

また、3Dプリンターと連携させることで、デジタルからフィジカルへの橋渡しのスキルも身に付きます。将来的には、これらのスキルが職業選択や学習の幅を広げる大きな強みとなるでしょう。

実用性と達成感

自分で設計したものを実際に形にできる体験は、非常に大きな達成感を伴います。例えば、ペン立てやキーホルダーをデザインし、3Dプリンターで出力することで、実用的なアイテムが手元に残るからです。

作成過程を通じて、学びの実用性を実感できるだけでなく、目に見える成果を得ることで、次のチャレンジへの意欲も高まりるでしょう。また、自分のアイデアが現実の形になる喜びを味わうことで、学習のモチベーションも向上します。

1日で出来るCADものづくり自由研究【5選】

この章では、初心者でも簡単に取り組める5つの自由研究アイデアを詳しく解説します。

各プロジェクトの手順やポイントをしっかりと説明するので、ぜひ参考にして素敵な作品を作り上げてください。

1日で出来る自由研究①自分だけのネームプレートを作ろう

引用：BEAVER MEDIA

簡単な自由研究として、自分だけのオリジナルネームプレートを作ってみましょう。CADソフトを使ってデザインし、3Dプリンタで出力することで、実際に使えるネームプレートが完成します。創造力を発揮しながらデジタル技術を学ぶ良い機会です。

材料と準備

まず、ネームプレートを作るために必要な材料と準備を確認しましょう。

項目	内容
必要な材料	プラスチックシートまたはアクリル板、キーリング（オプション）
必要なツール	パソコン、CADソフト（Tinkercadなど）、3Dプリンタ（学校や図書館で利用可能）
その他	定規、ペン、ノート（デザインのスケッチ用）

必要な材料を揃えたら、準備が整います。

作り方の手順

まず、デザインのアイデアを考えてスケッチしましょう。自分の名前や好きなキャラクターなど、どんなデザインにするかを決めます。次に、パソコンでCADソフトを開き、新しいプロジェクトを作成します。Tinkercadなどのソフトを使い、スケッチしたデザインを再現していきましょう。

基本的な形状（立方体や円柱）をドラッグ＆ドロップで配置し、文字や図形を追加してデザインを完成させます。デザインができたら、3Dプリンタ用の形式（STL形式など）にエクスポートし、3Dプリンタにデータを読み込ませます。印刷を開始し、完成したネームプレートを取り出し、最後に、エッジを滑らかにし、キーリングを付ける場合は穴を開けて取り付けて完成です。

研究のポイント

デザインの工夫が重要です。自分だけのオリジナルデザインを考えることで、より楽しく創造的な作業になります。CADソフトの基本操作をマスターし、デジタルスキルの向上を目指しましょう。完成したネームプレートを友達や家族に見せて、フィードバックをもらうのも良い経験です。

1日で出来る自由研究②簡単な家の模型を設計しよう

引用：メガソフト株式会社

簡単な家の模型を設計することで、建築や設計の基本を学びましょう。CADソフトを使って設計し、手作りの模型を作成することで、デザインの楽しさと達成感を味わえます。

材料と準備

まず、家の模型を作るために必要な材料と準備を確認しましょう。

項目	内容
必要な材料	プラスチックシート、アクリル板、ボール紙
必要なツール	パソコン、CADソフト（TinkercadまたはSketchUp）、定規、カッター、接着剤
その他	色鉛筆、ペン、ノート（デザインのスケッチ用）

必要な材料を揃えたら、準備が整います。

作り方の手順

まず、家のデザインをスケッチして、簡単な間取りや外観を考えます。部屋の配置やドア、窓の位置も決めましょう。次に、パソコンでCADソフトを開き、新しいプロジェクトを作成します。

部屋の配置や窓、ドアの位置を設定し、家の模型を作成します。デザインが完成したら、3Dプリンタ用の形式にエクスポートし、3Dプリンタにデータを読み込ませて印刷の開始です。

手作りの場合は、ボール紙をカットし、設計図に従って組み立てましょう。印刷または組み立てが完了したら、ペイントやデコレーションをして模型を完成させます。

研究のポイント

家の模型を作る際には、実際の家の間取りを参考にして、自分なりの工夫を加えたデザインを作ることが大切です。建築CADの基本操作を学びながら、楽しく家の模型を作成しましょう。模型を作る際のスケール（縮尺）についても学び、実際の建物との関係を理解することで、よりリアルな模型が作れます。

1日で出来る自由研究③ペン立てをデザインしてみよう

引用：3Dプリンター IT CUBE

ペン立てのデザインを通じて、実用的なアイテムを作成し、デザインの楽しさを体験しましょう。CADソフトを使ってデザインし、3Dプリンタで出力することで、実際に使えるペン立てが完成します。

材料と準備

まず、ペン立てを作るために必要な材料と準備を確認しましょう。

項目	内容
必要な材料	プラスチックシートまたはアクリル板
必要なツール	パソコン、CADソフト（Tinkercadなど）、3Dプリンタ（学校や図書館で利用可能）
その他	定規、ペン、ノート（デザインのスケッチ用）

必要な材料を揃えたら、準備が整います。

作り方の手順

最初に、好きな形や模様を使ったペン立てのデザインをスケッチします。次に、パソコンでCADソフトを開き、新しいプロジェクトを作成しましょう。

立方体や円柱などの基本形状をドラッグ＆ドロップで配置し、ペンが立つための穴を作ります。デザインが完成したら、3Dプリンタ用の形式にエクスポートし、3Dプリンタにデータを読み込ませましょう。

印刷を開始し、完成したペン立てを取り出します。最後に、エッジを滑らかにし、必要に応じて装飾を加えて完成です。

研究のポイント

デザインのアイデアを工夫することで、自分だけのオリジナルペン立てを作ることができます。CADソフトの基本操作を練習しながら、デジタルスキルを向上させましょう。完成したペン立てを実際に使ってみることで、作ったものがどれだけ実用的かを確認することも大切です。

1日で出来る自由研究④3Dパズルを作ってみよう

引用：アクロス

3Dパズルを作成することで、論理的思考や問題解決能力を養いましょう。CADソフトを使ってパズルのデザインを行い、3Dプリンタで出力することで、楽しく挑戦できるパズルが完成します。

材料と準備

まず、3Dパズルを作るために必要な材料と準備を確認しましょう。

項目	内容
必要な材料	プラスチックシートまたはアクリル板
必要なツール	パソコン、CADソフト（Tinkercadなど）、3Dプリンタ（学校や図書館で利用可能）
その他	定規、ペン、ノート（デザインのスケッチ用）

必要な材料を揃えたら、準備が整います。

作り方の手順

まず、作りたいパズルのデザインをスケッチし、各ピースの形状や組み合わせを考えます。次に、パソコンでCADソフトを開き、新しいプロジェクトを作成しましょう。

各ピースの形状をドラッグ＆ドロップで配置し、パズルの組み合わせができるように調整します。デザインが完成したら、3Dプリンタ用の形式にエクスポートし、3Dプリンタにデータを読み込ませましょう。

印刷を開始し、完成したパズルピースを取り出し、最後に、各ピースを組み合わせてパズルが正しく組み立てられるか確認することも重要です。

研究のポイント

パズルのデザインでは、組み合わせの工夫が重要です。自分で考えたオリジナルパズルを作成することで、創造力や問題解決能力が向上します。CADソフトの基本操作を習得し、デジタルスキルを身につける良い機会となるでしょう。

完成したパズルを家族や友達と一緒に楽しみ、フィードバックをもらうことで、さらなる改善点を見つけることができます。

1日で出来る自由研究⑤オリジナルキーホルダーを作ろう

引用：日経XTECH

オリジナルキーホルダーを作成することで、デザインの楽しさと実用性を体験しましょう。CADソフトを使ってデザインし、3Dプリンタで出力することで、自分だけのキーホルダーが完成します。

材料と準備

まず、キーホルダーを作るために必要な材料と準備を確認しましょう。

項目	内容
必要な材料	プラスチックシートまたはアクリル板、キーリング
必要なツール	パソコン、CADソフト（Tinkercadなど）、3Dプリンタ（学校や図書館で利用可能）
その他	定規、ペン、ノート（デザインのスケッチ用）

必要な材料を揃えたら、準備が整います。

作り方の手順

まず、キーホルダーのデザインをスケッチし、どんな形や模様にするかを考えます。次に、パソコンでCADソフトを開き、新しいプロジェクトを作成しましょう。

基本的な形状（例えば、ハート形や星形）をドラッグ＆ドロップで配置し、名前や好きなデザインを追加します。デザインが完成したら、3Dプリンタ用の形式にエクスポートし、3Dプリンタにデータを読み込ませ、印刷を開始し、完成したキーホルダーを取り出します。

最後に、エッジを滑らかにし、キーリングを取り付けて完成です。

研究のポイント

キーホルダーのデザインでは、個性を反映させることが大切です。自分だけのオリジナルデザインを考えることで、創造力を伸ばすことができます。完成したキーホルダーを実際に使ってみることで、作ったものの実用性を確認することも大切です。

CADのインストールから基本の操作方法

CADソフトウェアを使って自由研究を行うためには、まずソフトウェアのインストールから基本操作方法までを理解する必要があります。

この章では、初心者でも簡単に始められるように、ソフトウェアのダウンロードから基本的な操作方法までを詳しく説明します。

ソフトウェアのダウンロードとインストール

最初に、使用するCADソフトウェアを公式サイトからダウンロードします。例えば、TinkercadやSketchUp、Fusion 360などが初心者にも使いやすいソフトウェアとしておすすめです。公式サイトにアクセスし、最新バージョンのソフトウェアをダウンロードします。

ダウンロードが完了したら、インストーラーファイルを開き、画面の指示に従ってインストールを進めましょう。インストール中に表示される設定やオプションは、基本的にはデフォルトのままで問題ありませんが、必要に応じてカスタマイズすることも可能です。

アカウントの作成

多くのCADソフトウェアは、初めて使用する際にユーザー登録が必要です。ソフトウェアをインストール後、アプリケーションを起動し、アカウント作成画面に進みます。メールアドレスや基本情報を入力してアカウントを作成します。登録が完了したら、ログインしてソフトウェアを使用できるようになります。

基本的なツールと操作方法

ソフトウェアを開くと、メイン画面に各種ツールバーやメニューが表示されます。ここでは、CADソフトの基本的なツールとその操作方法を紹介します。

まずは、選択ツールや移動ツールを使ってオブジェクトを選択し、移動させる方法を学びます。次に、回転ツールやスケーリングツールを使って、オブジェクトを回転させたりサイズを変更する方法を練習します。

3Dモデリングの基本

CADソフトでは、2Dスケッチを作成してから3Dモデルに変換することが一般的です。まず、基本的な形状（立方体、球体、円柱など）を作成し、それを組み合わせて複雑な形状を作り出します。

スケッチツールを使って2Dの図形を描き、それを押し出したり回転させたりして3Dモデルにします。

モデルの保存とエクスポート

作成したモデルは、ソフトウェア内で保存することができます。保存形式には、プロジェクトファイルとして保存する形式と、3Dプリンタ用の形式（STL、OBJなど）にエクスポートする形式があります。プロジェクトファイルは後で再編集するために保存し、3Dプリンタで出力する場合はSTL形式などにエクスポートしましょう。

エクスポートしたファイルは、3Dプリンタのソフトウェアに読み込ませて印刷を開始することがおすすめです。

1日でできる自由研究でおすすめのCADのソフトウェアとは

1日でできる自由研究に取り組む際、初心者でも使いやすく、かつ機能が充実したCADソフトウェアを選ぶことが重要です。ここでは、特におすすめの3つのCADソフトウェアは下記の3つです。

Tinkercad
SketchUp
Fusion 360

それぞれの特徴や利点を理解し、自分のプロジェクトに最適なツールを選びましょう。

Tinkercad

Tinkercadは、初心者向けの無料オンラインCADソフトウェアです。直感的な操作性とシンプルなインターフェースが特徴で、小学生から大人まで誰でも簡単に3Dモデリングを始められます。

特徴	内容
使いやすさ	ドラッグ＆ドロップの操作で簡単に形状を作成できる。特別な技術や知識がなくても、すぐに使いこなせる。
豊富なチュートリアル	初心者向けのチュートリアルが豊富に用意されており、段階的にスキルを学べる。
クラウドベース	ソフトウェアのインストールが不要で、インターネットブラウザ上で動作する。保存もクラウド上に行われるため、どこからでもアクセス可能。

直感的な操作で簡単に3Dモデルを作成できるため、初めてCADに挑戦する人に最適です。特に子供たちが楽しみながら学ぶにはうってつけのツールです。

Tinkercadについて詳細を知りたい方は、下記をご覧ください。

Tinkercadとは？特徴と価格・できることを徹底解説

SketchUp

SketchUpは、3Dモデリングに特化したソフトウェアで、直感的な操作と高機能なツールを兼ね備えています。特に建築やインテリアデザインの分野で広く使われています。

特徴	内容
直感的なインターフェース	使いやすい操作画面と豊富なツールが揃っており、初心者でもすぐに使いこなせる。
基本機能が無料	基本的なモデリング機能が無料で利用できるため、コストを気にせず始められる。
オンラインライブラリ	他のユーザーが作成したモデルをダウンロードできるオンラインライブラリ「3D Warehouse」があり、参考資料として利用できる。

建築やインテリアデザインに興味がある人には最適です。多くのプロジェクトやデザインの参考になるモデルが豊富に揃っています。

SketchUpについて詳細を知りたい方は、下記をご覧ください。

SketchUpとは？初心者OK!無料版の紹介や機能まで詳しく解説!

Fusion 360

Fusion 360は、オートデスク社が提供する高度な3D CADソフトウェアです。プロフェッショナル向けの機能が豊富に揃っています。

特徴	内容
多機能でプロフェッショナルなツール	プロフェッショナル向けの機能が豊富に備わっており、初心者から上級者まで幅広く対応できる。
クラウドベースの保存と共有	クラウド上でデータを保存し、どこからでもアクセス・共有が可能なので、プロジェクトの進行がスムーズに行える。
無料ライセンスの提供	個人利用や教育目的であれば、無料で利用できるライセンスが提供されているため、安心して使用できる。