水草とランプで光だけを変える実験を設計しよう
このレッスンの役割
前のレッスンで、光合成の速さは光が強い範囲で頭打ちになると考えました。今回は、その関係を公平に調べる装置を組み立てます。
目標は、変える条件・測る量・そろえる条件を具体的に決めることです。
知る・理解する
同じ水草へランプを当て、距離や照度を変えます。一定時間に出る気泡数や、集めた気体の体積を光合成の速さの目安にします。
| 分類 | 内容 |
|---|---|
| 変える条件 | 光の強さ |
| 測る量 | 1分間の気泡数、または一定時間の気体体積 |
| そろえる条件 | 水草、時間、水温、水量、CO₂濃度、容器 |
| 反復 | 各条件を複数回測り平均する |
ランプを近づけると光だけでなく水温も上がりやすいため、水槽を水で囲む、LEDを使う、水温を測るなどして温度をそろえます。測り始める前に各条件へ慣らす時間もそろえます。
具体例で使う
ランプから10 cm、20 cm、30 cmで各3回、1分間の気泡数を測るとします。順番による影響を減らすため、各距離で水温を確認し、同じ水草を同じ向きで使います。
気泡は大きさが違うので、およその比較です。より正確に比べるなら、一定時間に集まった気体の体積を読みます。
誤答を直して次の学びへつなげる
「距離だけを変えたから光だけが変わった」とは限りません。ランプの熱で水温も変わるため、実際に測ってそろえます。
次は得られた結果をグラフにし、軸と範囲から増え方を読みます。
自分で確かめよう
確認1:この実験で変える条件は?
光の強さです。距離を利用する場合も、調べたいのは光の強さです。確認2:水温を測る理由は?
ランプの熱で温度まで変わると、結果の原因を光だけに決められないからです。確認3:気泡数より気体体積がよい場合がある理由は?
気泡ごとの大きさが違っても、体積なら量を直接比べやすいからです。クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。