消化と吸収

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第２学年○組

理科学習指導案

指導者 ○○ ○○ １単元「生命を維持するはたらき(消化と吸収）」２指導観 ○ 私たちは日常生活の中で、ごく当たり前のように食事を摂ったり、排泄をしたり、呼吸をしたりしながら生きている。当然、このような活動なしには私たちは生きられない。しかし、私たちは摂取した食物がどのような経路で体内に取り込まれ、どのような経路で不要なものが排出されるのかなど、普段の生活で意識することは少ない。本単元では、動物が生命活動の維持するはたらきの１つとして、消化・吸収のはたらきに目を向けさせることが重要となる。動物は生きていくために食物を摂り、必要な栄養を吸収し、不要な物を排出している仕組みを、物質の微視的な視点で捉えさせることがねらいとなる。また、動物の消化・吸収の学習を通して、人間のからだの巧妙なメカニズムを意識することは、生命現象が精妙な仕組みに支えられていることに気づき、生命尊重の態度を育てる上で意義深いと考える。生徒は、小学校第６学年で、外呼吸、消化・吸収、血液の物質運搬についての個々の基礎的な学習を行っている。そこで本単元では、小学校での学習経験、日常生活での経験を十分に生かしながら、人や身近な動物の生命を維持するはたらきの 1 つである消化と吸収についての仮説を設定し、検証する観察・実験を行い、体内に取り込まれた物質の行方やその使われ方を考え、各器官が関連して働いていることなどを探究していく。生徒は、人や動物の体内での物質の流れやその変化を知る本単元の学習を通して、人や動物の体のつくりやその働きの精巧さを改めて感じ、生命に対する畏敬や生命尊重の心情が高まると考える。また、直接見ることができない事象に対して、事実を基に分析・解釈することによって、科学的な結論を導きだすことは、科学的な根拠をもって推論し、判断する力を育てる上でも意義深い単元である。 ○ 本学級の生徒は、35 名であり、課題追究に対しても熱心に取り組む姿勢を持っている。第 1 学年単元「植物の蒸散」での分析・解釈する力を調査したところ、分析Ⅰ（図や表を使って記録する力)では、Ａ評価が 52 ％と高くなっているが、分析Ⅱ（模式図や関係図を使ってグラフ化やモデル化する力）では、評価Ａが 25 ％と、かなり低くなっている。これは、記録した内容から、結果を整理し客観的事実をとらえる形でグラフ化やモデル化する力が足りないと考えられる。解釈Ⅰ （結果の分析を根拠に仮説の正否を判断し、必要に応じて修正をする力）では、Ａ評価 61 ％とかなり高くなっているが、解釈Ⅱ（修正した仮説を基に事象の性質や関係性、規則性を見いだし、説明する力）は、Ａ評価６％と低くなっている。これは、実験の結果を根拠に事象が起こる理由を書き表したり、説明したりする場面が少ないことに原因があると思われる。消化・吸収の既習学習についての定着度としては、消化管のはたらきについて説明することができた生徒は 58 ％であった。しかし、消化・吸収に関わる器官のつくりやはたらきを図でわかりやすく表すことができていた生徒は、28 ％となっている。これは、消化管のつくりやはたらきを知識として持っているが、それを図などで説明したり、表現したりする力が不足しているためだと考えられる。 ○ 指導にあたっては、まず、つかむ段階で、人間が食べた食物がどのように体内で消化され、どのようにして吸収されるのか疑問を持つことによって、問題を把握させる。そこで、1 日に摂取した食事の量と排泄した量とを比べて、少なくなったことから、身体に入った食物がどこに行って、どうなったのかという疑問を持たせる。この疑問から、今までの既習内容や日常経験を想起させながら、体内でどのように消化・吸収されているのかという問題を把握させる。ここで、理論仮説設定シートを使って、仮説設定の４つの要素のうち、<作用>の部分に絞り込んで理論仮説を設定させる。

(2)

理論仮説の４つの要素を文章化させて、グループや全体で交流させる。その後、消化管のつくりとはたらきを、図や文章でワークシートに記入させ、グループで交流し、「だ液のはたらき」「小腸のはたらき」「胃のはたらき」など、何を調べるかの見通しを持たせる。追究する段階では、まず、だ液のはたらきとして、口の中でだ液がどのようなはたらきをするかを調べる実験方法を考えさせる。ここで、実験仮説検証シートを使って、実験仮説を設定させる。実験仮説の検証として、ヨウ素液とベネジクト液を用いて実験を行なわせ、実験結果を分析･解釈することによって、実験仮説を検証し、理論仮説を修正させる。小腸のはたらきでは、なぜ、だ液でデンプンを糖に変える必要があったのかを考えさせ、養分は小さな粒になると柔毛の膜を通って毛細血管に吸収されるのではないかという見通しを持たせる。そこで、小腸の壁と同じ仕組みがあるセロハンチューブの透過性から、実験仮説を設定させ、デンプンとブドウ糖が通過できるかを確かめる実験を行い、実験結果を分析・解釈して実験仮説を検証させ、理論仮説検証シートを使って、理論仮説を修正させる。胃のはたらきでは、炭水化物とタンパク質では、消化される消化液に違いがあるのかを調べるために、実験仮説を設定させ、ビニール袋を人工胃袋と見立てて、タンパク質の分解のようすを調べる実験を行い、実験結果を分析・解釈して実験仮説を検証し、理論仮説検証シートを使って、理論仮説を修正させる。深める段階では、理論仮説検証シートを使って、修正された仮説を基に、図を使ってそれぞれの器官のつくりやはたらきについてまとめる。それぞれのはたらきがつながりを持っていることを考えながら総合的に結論を導きだし、グループで交流し全体で発表しながら説明できるように指導していく。３単元の目標 ○ 動物のようすや食べ物の消化・吸収の仕方に関心を持ち、意欲的に観察・実験を行い、動物体内の仕組みやはたらきについて調べようとする。【関心・意欲・態度】 ○ 消化・吸収の仕組みやはたらきから、根拠を持って仮説を設定したり、調べる方法を考えたりして観察・実験を行い、実験結果を分析・解釈することによって、関係性や規則性を見いだすことができる。【科学的な思考】 ○ 消化・吸収における観察・実験の基本操作を習得するとともに、それらの現象について調べ、表現することができる。【技能・表現】 ○ 消化器官の機能や構造について調べ、消化・吸収の仕組みやはたらきを理解し、知識として身につけることができる。【知識・理解】４単元指導計画 (６時間) ① 養分をどのように取り入れるかを考える。（1 時間） ② 口での消化のはたらきについて調べよう。（1 時間） ③ 小腸での吸収のはたらきについて調べよう。（1 時間）(本時) ④ 胃や腸での消化のはたらきについて調べよう。（1 時間） ⑤ 養分のゆくえについてまとめよう。（1 時間）段時学習活動・内容学習指導上の留意点評価の観点 1/6 １単元全体を見通す理論仮説を設定する。つ (1) １日に摂取する食物が、どのくら ○朝食や給食などの例を上げ、かいかを考える。 1 日にどのくらいの食事の量であ興味を持って、む 1 日に摂取する食事の量約 1500g るかを予想する。観察を行ってい段排泄する量（標準）200g ○摂取量と排泄量の違いから、食物る。階が消化・吸収されたことに視点を (関心・態度) (2) 摂取する量と排泄する量の違いかあてさせる。ら､疑問に思ったことは何かを考える。予想される生徒の考え・食べた量は多いのに､出る量は少ない

(3)

のはなぜか。・食べたものは､身体の中でどこへ行ったのか。どうなったのか。 (3) 出てきた疑問を基に、単元の問題を ○身体の中に入った食べ物が体内で設定する。どのようになるのか、自分の考え・出てきた疑問について、自分がどう考を書かせ、そのあと、全体で意見えるかをシートに記入する。交流を行う。・全体で意見を発表し、考えをまとめる。めあて動物のからだの中に入った食べ物は、体内でどのように消化吸収するか理論仮説を立てよう。つ (4) 発表したことから、図を使って消化 ○既習事項から､自分で考えて、記か吸収のつくりとはたらきについての理入させる。自分で書ける分だけでむ論仮説を書く。よいことを伝える。段・つくりとはたらきについて理論仮説設 ○つくりとはたらきについて、個人階定シートに図や言葉を使って記入すで記入ができるように援助する。る。 ○ 青い付せん(知っていること）と・グループで意見交流を行い、知ってい黄色い付せん（わからないこと）ること、わからないことを付せんに書に分け、視点を明らかにして書けき、グループでまとめる。るようにする。・学級全体で確認を行う。 ○グループで検討した後、2 つの内自分の考えをグ各器官について、知っていることと､容を発表し、黒板にまとめる。ループや全体で調べることを発表する。 ○ 理論仮説設定シートを使って <操発表することが・図で書いたつくりやはたらきを基に、作>はつくり、<作用>ははたらきできる文章で理論仮説を設定する。を中心に理論仮説を4 つの要素で (技能・表現) 記入させる。予想される理論仮説条件操作（つくり）作用（はたらき）現象口から取口や､胃、小腸のはだ液や胃液によって消化体内に取りり入れらたらきによって、され、小腸から吸収され入れられるれた食物てだろう。は、 (5) 次の時間の学習内容を考える。 ○調べる内容を確認し、次の時間は、だ液による消化のはたらきについて調べることを伝える。 2/6 ２だ液のはたらきについての実験仮説を設定する。 (1) 口の中でだ液がどのようなはたらき ○実験方法を、生徒が話し合い、実験の結果の予をするかを調べる実験方法を考える。出てきた内容を全体で確認しなが想とその理由か追予想される生徒の考えら進めていく。ら、実験仮説を究・デンプンが消化されたかをヨウ素液設定できる。すで確認する。 (科学的な思考) る・デンプンが糖に変わるのではないか ○ヨウ素液とベネジクト液の使い方段という見通しからベネジクト液で確と反応のようすを説明する。階認する。ヨウ素反応やベめあてヨウ素液とベネジクト液を使って、だ液のはたらきを調べよう。ネジクト反応の操作を正しく行 (2) 結果の予想を考え、実験仮説を設定 ○2 つの実験結果を分析させるたうことができる。する。め、2 つの実験仮説を設定させる。 (技能・表現)

(4)

○実験仮説検証シートを使って4 つの要素のうち、<作用>と<現象>の部分を記入させる。結果を分析して、予想される実験仮説結論を解釈し、 ○ヨウ素液の実験関係性を見いだ条件操作作用現象すことができる。デンプンにヨウ素液を加えデンプンが別のヨウ素液が反応 (科学的な思考) だ液を入れると物質になるのでしないだろう。 ○ベネジクト液の実験条件操作作用現象追デンプンにベネジクト液をデンプンが糖に赤褐色に変化す消化の仕組みを究だ液を入れ加え加熱すると変わるのでるであろう。理解することがすできる。る (3) グループごとに実験を行う。 ○グループでの実験がスムーズにい (知識・理解）段 3/6 (4) 結果を分析し、客観的事実をシートくように、実験内容などを確認さ階に記入する。せ、実験が進んでいないグループ (5) 分析結果の解釈として、実験仮説のには補足説明をするなどの支援を検証を行い、実験のまとめを行う。行う。 (6) 理論仮説が検証されたかを確認し、 ○だ液のはたらきでわかったことか修正を行う。ら理論仮説検証シートを使って、 (7)次に調べることを考える理論仮説の検証を行わせる。 4/6 ３小腸での吸収のはたらきについて、実験の結果の予理論仮説を設定する。想とその理由か (1)なぜ、小さい粒に消化されなければ ○小腸の柔毛に写真を提示し、毛細ら、実験仮説をならないのかを考える。血管から血液中に養分が流れてい設定できる。ることを説明する。 (科学的な思考) めあてセロハンチューブを使って、小腸では、どのように養分が本吸収されるのかを調べよう。ヨウ素反応やベ時 (2) 実験結果の予想を考え、実験仮説を ○実験仮説検証シートを使って、仮ネジクト反応の設定する。説設定の 4 つの要素のうち、<作操作を正しく行用>の部分を考えさせる。うことができる。予想される実験仮説 (技能・表現) 条件操作作用現象小腸の中に、デンプンとブド消化された小さ養分が吸収され結果を分析して、ウ糖を入れるとい粒だけが通過るだろう。結論を解釈し、し、関係性を見いだすことができる。 (3) グループごとに実験を行う。 ○ 分析結果から､自分の実験仮説の (科学的な思考) (4) 段階的に結果を分析し、客観的事実正否を確認させる。をシートに記入する。小腸の壁から吸 (5) 分析結果の解釈として、実験仮説の ○吸収のはたらきについて、わかっ収される仕組み検証を行い、実験のまとめを行う。たことから、理論仮説検証シートを理解すること (6) 理論仮説が検証されたかを確認し、を使って、理論仮説の検証を行わができる。修正を行う。せる。 (知識・理解） (7)次に調べることを考える 5/6 ３胃のはたらきについての実験仮説を実験の結果の予設定する。想とその理由か (1) 胃のはたらきについての実験方法をら、実験仮説を考える。設定できる。 (科学的な思考)

(5)

予想される生徒の考え ○胃液の成分やそのはたらきについ・胃液によってタンパク質が分解されて、知っていることを発表させ、る。どのようなことを調べるかを考えさせる。タンパク質の分めあて人工胃袋を使ってタンパク質が、消化酵素のはたらきによって、解について実験分解されるか調べよう。操作を正しく行 (2)結果の予想を考え、実験仮説を設定 ○実験仮説検証シートを使って、仮うことができる。する。説設定の４つの要素のうち、 <作 (技能・表現) 用>と<現象>の部分を考えさせる。予想される実験仮説条件操作作用現象人工胃袋の中胃液などの消化タンパク質が分どろどろの状態に、酵素のはたらき解されてとなり消化され結果を分析して、にってるであろう。結論を解釈し、関係性を見いだ (3) グループごとに実験を行う。 ○デンプンはヨウ素液、カツオ節は、すことができる。・チャックつきビニール袋を人工胃袋と溶ける様子を目で見て判断させ (科学的な思考) 見なし、だ液と人工胃液を入れて、デる。ンプンやカツオ節がどのように変化するかを調べる。消化酵素その働 (4) グループごとに実験を行う。 ○ 分析結果から､自分の実験仮説のきを理解するこ (5) 結果を分析し、客観的事実をシート正否を確認させる。とができるに記入する。 (知識・理解) (6) 分析結果の解釈として、実験仮説の ○消化酵素についてわかったことな検証を行い、実験のまとめを行う。どを理論仮説検証シートを使っ (7) 理論仮説が検証されたかを確認し、て、理論仮説の修正を記入させる。修正を行う。 (8) 次に調べることを考える 6/6 ５理論仮説を検証し、結論を導きだす。深 (1) 理論仮説検証シートに、修正された ○消化吸収のしくみとはたらきにつ理論仮説の修正め仮説を確認する。いて、修正した場所をお互いに交した部分をグルる流させ、たりない部分などは、付ープや全体で意段加修正させる。見交流すること階めあて動物の消化吸収のしくみとはたらきについて説明しよう。ができる (技能・表現） (2) 理論仮説検証シートの修正部分をグ ○単元全体を振り返り、最初に立てループで交流し、検証された内容をまた理論仮説を修正させ、結論を記理論仮説の検証とめ、結論を記入する。述させる。修正によって、 (3) ８つのグループで２、３分程度で説 ○結論として記述した内容を､図や結論を導きだし明を行う。絵を使いながら発表できるよう支説明することが (4) 学級全体の発表を聞いて、シートの援する。できる。結論を修正し、科学的な結論を記述す (科学的な思考）る。

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５本時平成２１年○月○日（○）第○校時第２理科室 (1) 主眼セロハンチューブの中にデンプンとブドウ糖を入れると、粒の小さなブドウ糖だげがセロハン膜の小さな穴を通過することを実験で確かめ、消化されたデンプンが､小さな粒のブドウ糖となり、小腸にある柔毛の小さい穴から吸収されていることを説明することができる。 (2) 本時の授業仮説セロハンチューブを小腸の吸収のモデルとして用いて調べる場面において、実験仮説検証シートと理論仮説検証シートの２つのシートを活用して、要素を絞り込んで実験仮説を設定し、実験結果を段階的に分析･解釈し、理論仮説の検証や修正を行えば、小腸の吸収のしくみを物質交換の視点で捉え、吸収のはたらきを説明することができるであろう。【細目】 ①実験仮説を設定する段階で、粒の大きさに着目し、実験仮説検証シートを活用して、４つの要素のうち＜作用＞の部分に絞り込んで記入すれば、実験仮説を設定することができ、見通しを持って観察・実験に取り組むことができるであろう。 ②実験仮説を検証する段階で、実験結果をステップに沿って段階的に分析･解釈する実験仮説検証シートを活用すれば、ヨウ素反応やベネジクト反応によって出てきた結果を表として整理し、デンプンや糖を粒として図を使って表し、客観的事実を導き出すことができ、小腸の吸収のしくみを物質交換の視点で捉えることができるであろう。 ③理論仮説を検証や修正する段階で、実験仮説の検証を基に、理論仮説の検証や修正を行う理論仮説検証シートを活用すれば、小腸のはたらきの結論を導き出し、吸収のはたらきを説明することができるであろう。 (3) 準備 ①実験仮説検証シート ②理論仮説検証シート ③セロハンチューブ ④デンプン ⑤だ液 ⑥ヨウ素液 ⑦ベネジクト液 ⑧加熱器具 ⑨ビーカー ⑩ お湯 (4) 本時段階学習活動・内容手だての内容・方法・留意点配時導入１学習のめあてを確認する。 ○ デンプンはだ液のはたらきによって、 ○ 前時の授業で、だ液のはたらきになぜ、糖に変わったかを考える。よってデンプンは小さい粒である糖に変わったことを思い出すよう考えられる生徒の考え援助する。・消化されやすい形になったから ○ 小腸の柔毛の顕微鏡写真を提示し、５・小腸で吸収するときに、小さい粒にな血液中に養分が流れ、細胞に養分がらないと体内に入っていかない。いきわたることを説明する。

めあて

セロハンチューブを使って、小腸では、どのように養分が

吸収されるのかを調べよう。

２実験方法を考え、結果の予想を行う。展開 ○ 実験の準備を行う。 ○ 小腸を直接、調べることができな・セロハンチューブにいので、小腸の構造とよく似ているデンプンとブドウセロハンを使うことを説明する。糖を入れて、水の ○ グループで、実験の準備を行い、入ったビーカーに入結果を出すまでに10 分間待つ。れておく。

(7)

○ 結果の予想を行う。 ○ もし、デンプンやブドウ糖の粒が目・シートに結果の予想を図を使って記入で見えるとしたら、どのようになるする。かを予想させる。・グループで話し合い、画用紙に図を記 ○ グループで交流を行い、予想の図を入する。黒板に貼り、意見交流させる。 ○４つの要素から、実験仮説を設定する。 ○４つの要素を板書しておく。・４つの要素の説明を聞き、それぞれ条件・・小腸の中にの要素をワークシートに記入する。操作・・デンプンとブドウ糖を２５・４つの要素のうち作用を実験結果の入れると理由から考える。作用・・（自分の実験結果の予想か・実験仮説をワークシートに記入すら理由から考える。）る。現象・・養分が吸収されるだろう。予想される実験仮説 ○４つの要素のうち、作用の部分を考えさせる。条件操作作用現象小腸において、消化液によって消化消化された小さい小腸から養分が吸収された物質が入って粒だけが通過するされるだろう。くると、ので、 ○実際にブドウ糖の小さい粒だけが吸収 ○ ヨウ素反応とベネジクト反応の操作されるのかを確かめてみる。方法は、前回の実験を思い出させ、・ビーカー内の液体を２ｃｍ３ _づつ、 _{すばやく実験できるように支援する。} ２本の試験管にとり、片方に、ヨウ素液を入れる。もう一方に、ベネジクト液を入れて加熱する。３実験結果の分析を行う ○実験の結果をシートの分析Ⅰに記入 ○ 結果の分析を表であらわすことがでする。きるように、ワークシートの中に、・実験の結果を表に記入する。表を挿入し、実験結果を記入しやすビーカー内の液体いようにしておく。ヨウ素液変化なしﾍﾞﾈｼﾞｸﾄ液赤褐色 ○実験の結果をシートの分析Ⅱに記入 ○ デンプンや糖の動きが目で見えるとする。仮定して、粒として記述できるよう・結果を図を使ってシートの中に記入できるように、図記入する。を挿入しておく。６ ○実験の結果をシートの分析Ⅲに記入 ○ 分析Ⅱ の粒のようすからデンプンとする。糖の粒の動きから判断して客観的な・客観的な事実を文章として記述する。事実を記述できるように援助する。予想される生徒の考え・セロハンチューブは、大きな粒であるデンプンは通さないが、小さな粒であるブドウ糖を通すことができる。

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４結果の分析から解釈を行う ○実験仮説が検証されているかを判断し、 ○ 実験仮説の検証の正否を確認させ、シートの解釈Ⅰに記入する。自分の考えと実験の分析があってい予想される生徒の考えるかを判断させ、その中からわかる・実験仮説は検証されていた。ことを個人で記入できるよう援助を仮説通り、ブドウ糖の小さい粒だけが、行う。吸収されたと考えられる。７ ○実験仮説の検証を基に、導きだされた ○ 小腸のはたらきが、消化酵素によっ結論をシートに記入する。て分解された小さい粒だけを体内に予想される生徒の考え吸収するしくみがあることに気づく・小腸では、消化されて小さい粒となったよう支援する。ブドウ糖が吸収される。５理論仮説の修正を行う。 ○理論仮説検証シートを使って、理論 ○ 仮説と実験結果の結論を結び付けさ仮説を検証し、修正を図る。せ、考える場を設定する。５・小腸のつくりやはたらきについて、 ○理論仮説で修正した内容を､学級全体シートに書き加える。で交流する。終末６次時の確認を行う ○次の時間は、理論仮説を修正したもの２から消化・吸収のはたらきをまとめることを確認する。