観察・実験の技能と探究(実験操作の判断、データ処理、グラフの読み取り・作成、考察の記述)
観察・実験の技能と探究
実験器具の操作、変数の制御、測定値の処理、グラフ作成、結果と考察の区別を問う。目的に合った操作を選び、データから規則を導く。
規則
- 実験では変える条件(独立変数)と測る条件(従属変数)を明確にし、それ以外の条件をそろえる。比較のための対照実験を置く。
- メスシリンダーは目盛りを水平に読み、液面の最低点を読む。温度計は液だめが試料に十分浸るようにする。
- 測定値は複数回測って平均する。異常値は原因を確認して扱い、単位をそろえて計算する。
- グラフは横軸に操作した量、縦軸に結果をとる。比例なら原点を通る直線を引き、傾きから変化の割合を読む。
- 結果は観察した事実、考察は結果から考えたことである。考察では仮説とデータを結びつけ、誤差の原因も書く。
例題
ばねの伸びを調べる実験で、おもりの質量0、50、100、150 gに対する伸びが0、1.2、2.5、3.7 cmだった。100 gあたり約2.5 cmの比例関係が見られる。3.7 cmはやや大きく、目盛りの読み取り誤差か、おもりの増やし方の影響を確認する。グラフの傾きから、ばねの伸びと力の関係を考える。
失点しやすい点
複数の条件を同時に変える、平均値だけを使ってばらつきを見ない、グラフの点を単に折れ線で結ぶ、考察に結果をそのまま書く、単位変換を忘れる、対照実験の意味を説明できない、などに注意する。