中1生物【対照実験とは】

1．対照実験とは

対照実験とはどのような実験か、例を挙げてみていきましょう。

例①

Aくんが50m走をしています。

Aくんははだしならば50mを6秒で走ることができます。

 

このAくんがスニーカーをはいて50m走をすると10秒かかりました。

（※ただしスニーカー以外の条件・・・

例えば、当日の天気や気温、50mのコースの状況などはまったく同じとします。）

 

Aくんの50m走の記録が悪くなった理由はなんでしょう？

Aくんの50m走の記録が悪くなった原因。

それはスニーカーをはいたことですね。

はだしならば50m走のタイムは6秒。

スニーカーをはいたならば50m走のタイムは10秒。

まとめると・・・

・条件のちがい・・・はだし　または　スニーカーなのか

・結果のちがい・・・50m走を　6秒　または　10秒　かかった

結果が違ったのは、条件が違うことがが原因と考えられます。

では次のような場合はどうでしょうか。

例②

Aくんが50m走をしています。

Aくんははだしならば50mを6秒で走ることができます。

 

このAくんが、いつもより暑い日に、普段とは違う森の中で、スニーカーをはいて50m走をすると10秒かかりました。

Aくんの記録が悪くなった理由は何でしょう？

条件のちがいが多すぎます。

・いつもより暑い日に走った

・普段とはちがう森を走った

・スニーカーをはいた

と3つも条件が違います。

タイムが悪くなった原因を1つにしぼることができません。

よってできるだけ、条件が1つだけちがう、という状況で実験する方が良いのです。

そして、結果がどう変化するかを確かめるのです。

このように条件を1つだけ変えて行う実験方法を対照実験といいます。

※対“照”実験の漢字間違いに気を付けましょう。

では次のような例を考えましょう。

例③

Bくんが、次のさまざまな条件のもと、100m走をしてみました。

【条件X】
Bくんは、雨の日に運動場でスニーカーをはいて100m走をした。

【条件Y】
Bくんは、雨の日に森の中でスニーカーをはいて100m走をした。

【条件Z】
Bくんは、晴れの日に森の中でスニーカーをはいて100m走をした。

 

それぞれの条件の下での記録は

条件X・・・30秒

条件Y・・・50秒

条件Z・・・10秒

でした。

 

この結果から、どのようなことがわかるでしょうか。

さっきよりもやや複雑になってきました。
このような場合は表に条件と結果をまとめてみます。（↓の図）

対照実験は、条件が1つだけ違うものどうしに注目し、比べます。

条件Xと条件Yは、100m走の場所という条件だけが異なります。

X・・・運動場　タイムは30秒
Y・・・森の中　タイムは50秒

このことから、Bくんは森の中の方が走るのが遅い（運動場の方が速く走れる）ということがわかります。

条件Yと条件Zでは天気という条件だけが違います。

Y・・・天気は雨　　タイムは50秒
Z・・・天気は晴れ　タイムは10秒

このことから、Bくんは雨の方が走るのが遅い（晴れの方が速く走れる）ということがわかります。

条件Xと条件Zでは天気も場所も異なります。

そして結果は、Zの方がタイムが悪いです。

ではその原因は・・・。

天気のせい？

場所のせい？

両方とものせい？

・・・と、XとZだけを見比べても原因がはっきりしません。

そのためXとZを比べる、ということはあまりしないのです。

まとめると

XとYの比較から・・・

Bくんは森の中の方が走るのが遅い（運動場の方が速く走れる）ということがわかります。

YとZの比較から

Bくんは雨の方が走るのが遅い（晴れの方が速く走れる）ということがわかります。

2．対照実験の例

中学理科では、この対照実験の考え方が重要です。

次の実験において対照実験の考え方が利用されます。

・光合成に必要なものを調べる実験（中1で学習）

※詳しくは→【光合成とその実験】←を参考に。

・光合成と呼吸のはたらきを見る実験（中1で学習）

※詳しくは→【光合成と呼吸の実験】←を参考に。

・蒸散についての実験（中1で学習）

※詳しくは→【蒸散】←を参考に。

・だ液の実験（中2で学習）

※詳しくは→【だ液の対照実験】←を参考に。

・微生物の働きに関する実験（中3で学習）