LESSON 01

光の強さと光合成

水草とランプで光だけを変える実験を設計しよう

「光の強さと光合成」第2段階。水温などをそろえ、光だけを変える水草実験を設計します。

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。

ランプ距離と水草の光合成実験ランプと水草の距離を変え、水温計で温度を確認しながら一定時間の気体を測る距離を測る水温も確認

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。