【理科の勉強法】その４・結果を整理する

今回は、理科の問題を解く際に必要な「情報の整理」に焦点を当てます。
ここで気をつけることは、

因果関係をはっきりさせる

ことです。
今日とりあげるのは、都立入試平成22年度の大問４（生物）です。
では、さっそく見ていきましょう。
問題は、
平成22年度都立高等学校入学者選抜　学力検査問題及び正答
から入手できます。

まず、実験１は水流の中で、メダカがどのような反応をするか、というものです。

この結果１を簡単にまとめると、

Bの水流の向き	メダカの泳ぐ向き
時計回り	反時計回り
反時計回り	時計回り

つまり、水流とは逆向きに泳ぐことが分かります。
そして、速さは「水流と同じ速さ」とありますから、

答えはア

ということになります。

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次に、実験２です。
これはメダカのいる場所の外側の部分で、水流と水草の流れを作った場合です。
これも結果を表にまとめましょう。

Aの水流の向き	水草の動き	メダカの泳ぐ向き
時計回り	時計回り	時計回り
反時計回り	反時計回り	反時計回り

問２で聞かれていることは、このうち、
「Aの水流そのもの」から刺激をうけていないこと
を確かめる方法です。つまり、逆にいえば、
水草の動きを見ている
ことが分かればいいわけですね。
そのためには、水草の動きがなくったとき、メダカの泳ぎがバラバラになることがいえればよいでしょう。
２つある条件のうち、消したら結果が変わってしまう方が、
実際に原因となっている条件である
といえるからです。
したがって、
・水草をなくす
・Aに水流を作ることは変えない
というのが答えになります。
条件を比較するときには、必ず１つだけ変えなくてはなりません。
そうでないと、本当に何が原因なのかを特定することはできません。

よって答えはウになります。

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問３
以上の結果から、メダカの泳ぐ向きは、
・周りの（Bの）水流
・視界の変化（Aの水草の動き）
の２つの原因によって決まることが分かりました。
そして、
・Bとは逆向きに泳ぐ
・Aとは同じ向きに泳ぐ
ということが分かりました。
こういった原因と結果の関係（因果関係）を読み解くことはできたでしょうか？
さて、問３では、この条件が２つ重なったとき、
メダカはどちらを優先するか、ということを考えるわけです。
この実験結果も表にしましょう。

Aの水草の動き	Bの水流の向き	メダカの泳ぐ向き
時計回り	時計回り	反時計回り
反時計回り	反時計回り	時計回り

となります。
したがって、Bをみて逆向きに泳いでいることになります。
もし、Aを優先しているなら、Aと同じ向きに泳ぐはずなので違う結果になります。
これは記述なので解答例を書きますと、

メダカはBの水流と逆向きに泳いでいるので、体の表面から受ける刺激の影響の方が強いと考えられる。

というようなものになるでしょう（模範解答とは違いますが、最低限書くべきことは理由と結論の２つです）

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今回の結果を解釈しますと、
メダカはなるべく同じところに居続けようとする、と言えるでしょう。
その際、目からの刺激（景色の変化）と、体の表面からの刺激とが矛盾する場合、
体の表面からの刺激、つまり実際の周囲の流れを優先するのも合理的といえるでしょう。
結果は考えてみれば当たり前のことかもしれません。
ただ、重要なのは、答えを知っているかどうかではなく、

与えられた実験結果を考察して正しい推論ができるか、

ということです。
実際の科学実験を行うときは、当然最初から結果が分かっているわけではありません。
そのときには、

・どういう実験をすれば、本当の原因を取り出すことができるのか

・その結果からどういう結論が導き出せるのか

ということを考える必要があります。
今回の問題に類似のものが、そういうスキルを問うものとして、
今後も出題される可能性は高いでしょう。
たとえば、今回の問題の実験３において、
Aの水草とBの水流を逆に回す実験をしても、結果を解釈することはできません。
そういう実験は意味のある結論につながらないのです。
（Aを優先したと仮定しても、Bを優先したと仮定しても、結論が同じになるので）
そういうことも含めて、よい練習になる問題なのではないでしょうか。

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今回は、実験結果をまとめたり、解釈したりする問題でした。
こういう知識ではなく、思考力を問う問題が今後は増えていく可能性が高いです。
この問題はその例としてよくできていると思います。
答えを覚えるのではなく、
解き方・考え方を覚える
ための練習として、よくよく理解してほしいと思います