技能一覧 › 中学理科 生物のからだのはたらき

対照実験の読み取り

条件を 1 つだけ変えた実験の結果を比べて、その条件によるちがい(たとえば ある部分を除いたときに減った量)を差として求められる

前提

中学までに習ったことだけで始められます。

説明

条件を 1 つだけ変えた 2 つの実験(対照実験)の結果を比べて、その条件がどれだけの量のちがいを生んだかを、引き算(差)で求められるようになります。たとえば、葉の裏側にワセリンをぬった枝とぬらない枝の水の減り方を比べて、葉の裏側から出ていった水の量を求める、といった場面で使います。蒸散・光合成・だ液のはたらきなど、理科のいろいろな実験の考察で使う基本の考え方です。

なぜそうしてよいのか

ある実験の結果には、いくつもの原因が重なっています。たとえば、葉のついた枝をさした試験管の水が減るのは、葉の表側から出る水、葉の裏側から出る水、茎から出る水などを合わせたものです。このままでは、そのうちの 1 つがどれだけかはわかりません。

そこで、ほかの条件(枝の大きさ・葉の枚数・置いた場所・時間など)はすべて同じにして、調べたい条件を 1 つだけ変えた実験をもう 1 つ用意します。これを対照実験といいます。2 つの実験で変えたのは 1 つの条件だけなので、結果にちがいが出たら、そのちがいはその条件によるものだといえます。たとえば、葉の裏側にワセリンをぬってそこから水が出ないようにすると、ぬらないときに比べて「葉の裏側から出ていた分」だけ水の減り方が小さくなります。だから、

(ぬらないときの減少量)-(裏側にぬったときの減少量)=(葉の裏側から出た量)

として求められます。

反対に、2 つ以上の条件を同時に変えてしまうと、結果のちがいがどの条件によるものか区別できません。差を求める前に「2 つの実験でちがう条件はどれか、1 つだけか」を必ず確かめることが大切です。

手順

  1. それぞれの実験で、結果(減った水の量など)にどの部分・どの原因が含まれているかを書き出す(例:何もぬらない → 表側+裏側+茎)

  2. 比べる 2 つの実験で、ちがう条件が 1 つだけであることを確かめる

  3. その 2 つの実験の結果の差をとる(例:(表+裏+茎)-(表+茎)=(裏))

  4. 求めた差が「変えた条件の部分の量」であると答える。問われた丸め方や単位の問い方に合わせて答える

例題

葉の大きさと枚数、茎の太さがほぼ同じ 2 本の枝 A、B を用意した。A には何もせず、B はすべての葉の裏側にワセリンをぬった。それぞれ同じ量の水を入れた試験管にさし、水面に少量の油を浮かべて水面から水が蒸発しないようにし、明るく風通しのよい同じ場所に同じ時間置いた。水の減少量は A が 8.4 mL、B が 2.6 mL であった。ワセリンをぬった部分からは水が出ないものとして、A で葉の裏側から出ていった水の量は何 mL ですか。

例題の解答

手順 1:A の水の減少量には、葉の表側・葉の裏側・茎から出た水がすべて含まれる。B は葉の裏側にワセリンをぬったので、葉の表側と茎から出た水だけが含まれる。
手順 2:A と B でちがう条件は「葉の裏側にワセリンをぬったかどうか」の 1 つだけである。
手順 3:差をとると、(表+裏+茎)-(表+茎)=(裏)なので、。
手順 4:葉の裏側から出ていった水の量は 5.8 mL である。

答え:

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

この技能を使う問題

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