ス プ ラ ウ ト の 教 材 化 と 授 業 実 践
― 植 物 の 光 屈 性 を 中 心 に ―
松 永 千 広 久 留 戸 涼 子
概 要 ： こ れ ま で に ，「 栽 培 が 容 易 で ， 光 へ の 反 応 が 良 く ， 身 近 な 存 在 で あ る 」 と い う 条 件 に 合 っ た 植 物 と し て ， カ イ ワ レ ス プ ラ ウ ト を 選 択 し ， 光 屈 性 の 良 い 実 験 モ デ ル と な る こ と を 報 告 し た 。 本 研 究 で は ， こ の ス プ ラ ウ ト を 用 い て ， 高 校 生 だ け で な く ， 小 ・ 中 学 生 で も 植 物 の 光 屈 性 と い う 現 象 に 興 味 ・ 関 心 を 持 ち ， 視 覚 的 ・ 感 覚 的 に も こ の 現 象 に 触 れ る こ と の で き る 教 材 作 成 を 目 指 し た 。 そ の 結 果 ，「 屈 曲 す る 様 子 を 観 察 す る 」「 光 色 と 屈 曲 の 関 係 を 調 べ る 」「 屈 曲 す る 仕 組 み を 考 え る 」 と い う 実 験 ・ 観 察 を 行 う こ と と し ， 屈 曲 の 様 子 を 記 録 し た 動 画 ， 児 童 ・ 生 徒 が 一 人 で も 栽 培 ・ 観 察 を 行 う こ と が で き る 観 察 キ ッ ト ， 屈 曲 部 分 の 細 胞 を 観 察 す る た め の 方 法 や 器 具 等 を 開 発 し た 。 さ ら に ， 作 成 し た 教 材 の 有 効 性 を 検 証 す る た め ， 静 岡 市 立 北 沼 上 小 学 校 と 常 葉 学 園 大 学 （ 現 常 葉 大 学 ） 教 育 学 部 付 属 橘 小 学 校 の 6 年 生 の 授 業 で こ れ を 用 い ， 児 童 の 様 子 ， 授 業 ア ン ケ ー ト に よ っ て ， 教 材 の 有 効 性 ， 問 題 点 ・ 改 善 点 等 を 考 察 し た 。 キ ー ワ ー ド ： カ イ ワ レ ス プ ラ ウ ト ， 光 屈 性 ， 屈 曲 ， 教 材 作 成 ， 授 業 実 践Application of Vegetable Sprouts as Teaching Materials
for Science Classes
1.
は じ め に
小 学 校 ， 中 学 校 ， 高 等 学 校 で は ， 生 物 分 野 の 学 習 の 中 で ， 植 物 に 関 し て 様 々 な こ と を 扱 っ て い る 。 身 近 な 植 物 と 言 う と ， 毎 日 食 し て い る 野 菜 も そ う で あ る が ， 食 べ る 部 分 だ け を 取 り 出 し て い る も の が 多 い 。 し か し ， 野 菜 の 中 で も ， 新 芽 で あ る ス プ ラ ウ ト は ， 種 子 の 殻 や 根 も あ り ， 小 さ い な が ら 植 物 個 体 全 体 が 存 在 し て お り ， 植 物 体 と し て の 応 答 を 見 る こ と が 可 能 で あ る と 考 え ら れ た 。 筆 者 ら は 既 に ， 植 物 の 屈 性 実 験 に つ い て ， ス プ ラ ウ ト を 活 用 し た 実 験 を 報 告 し た （1）。静 岡 市 清 水 区 梅 ヶ 谷 の 有 限 会 社 田 島 農 園 か ら 分 与 さ れ た ，５ 種 類 の ス プ ラ ウ ト の 種 子 ， ブ ロ ッ コ リ ー （ 学 名 Brassica oleracea var.italica） ， 赤 カ ブ （ む ら さ き 姫 ） （Raphanus sativus var. Radicula） ， レ ッ ド キ ャ ベ ツ （Brassica oleracea var. capitata） ， マ ス タ ー ド （Brassica
ワ レ ス プ ラ ウ ト が ， 成 長 量 が 最 も 大 き く ， 光 に 対 し て あ る 程 度 の 反 応 を 示 し た た め ， こ れ を 材 料 と し て 光 屈 性 を 検 証 し た 。 高 等 学 校 の 生 物 の 教 科 書 に 記 載 さ れ て い る 植 物 の 光 屈 性 実 験 を ， カ イ ワ レ ス プ ラ ウ ト で 実 際 に 行 い ， 「 光 に 向 か っ て 屈 曲 す る 様 子 の 観 察 」 「 屈 曲 が 起 こ る 仕 組 み の 観 察 」 「 光 色 と 屈 曲 の 関 係 」 「 光 の 感 知 場 所 の 特 定 」 等 の 実 験 を 確 認 す る こ と が で き た （1 – 3） 。 こ れ ら を 小・中 学 校 の 授 業 の 教 材 と し て ，ど の よ う に 活 用 で き る か を 考 え ， 実 際 に 授 業 で 用 い て ， そ の 効 果 ， 有 効 性 等 を 検 証 す る こ と に し た 。
2.
小 ・ 中 学 校 に お け る ス プ ラ ウ ト の 教 材 化
2-1. 目 的
小 ・ 中 学 校 に お い て は ， 単 元 の 発 展 と し て 光 屈 性 に 触 れ ， そ の 単 元 に お け る 子 ど も の 植 物 へ の 興 味 ・ 関 心 を さ ら に 引 き 出 し ， 生 命 を 身 近 に 感 じ て 大 切 に す る 心 を 育 て る こ と が 重 要 と な る 。 本 研 究 で は ， カ イ ワ レ ス プ ラ ウ ト を 用 い て ， 光 屈 性 を 観 察 す る た め の 教 材 作 成 を 目 指 し た 。2-2. 実 験 方 法
授 業 を 想 定 し ，「 光 屈 性 と 出 会 い ， 興 味 関 心 を 引 き 出 す 教 材 」「 光 屈 性 に 疑 問 を 持 ち ，自 主 的 に 追 究 し て い く こ と が で き る 実 験 」「 短 時 間 で 光 屈 性 に 関 わ る こ と の で き る 実 験 」 と い う 3 つ の テ ー マ に 分 け ， そ れ ぞ れ に お い て 目 的 に 合 っ た カ イ ワ レ ス プ ラ ウ ト の 教 材 作 成 を 行 っ た 。2-3. 結 果 と 考 察
2-3-1. 光 屈 性 と 出 会 い ， 興 味 関 心 を 引 き 出 す 教 材
子 ど も た ち は ， 光 屈 性 と い う 現 象 に 初 め て 出 会 う ， ま た は ， 出 会 っ た こ と は あ っ て も 意 識 し た こ と は な い 者 が ほ と ん ど で あ る と 考 え ら れ た 。 そ こ で ま ず ， こ の 現 象 は ど ん な も の な の か ， 観 察 を 通 し て 知 る こ と か ら 始 め る こ と に し た 。 観 察 に つ い て は ，2-3-2 で 述 べ る 観 察 キ ッ ト を 用 い る 方 法 も 考 え ら れ た が ， こ の 部 分 は 授 業 の 初 め に 実 施 す る こ と を 考 え る と ， あ ま り 時 間 を か け て 行 う こ と は 避 け た い と 考 え た 。 そ こ で ， 予 め 30 分 ご と に 撮 影 し た 写 真 を つ な ぎ 合 わ せ て ， 12 時 間 の 変 化 の 様 子 を 40 秒 で 見 る こ と が で き る 動 画 を 作 成 し た 。 授 業 で は ， こ の 動 画 を 使 用 す る こ と で 光 屈 性 を 観 察 し ， 植 物 が 動 く と い う 事 実 を 伝 え よ う と 考 え た 。2-3-2. 光 屈 性 に 疑 問 を 持 ち ， 主 体 的 に 追 究 し て い く こ と が で き る 実 験
こ こ で は 光 屈 性 に 関 し て ， そ の 現 象 が 引 き 起 こ さ れ る し く み に つ い て 扱 う こ と に し た 。「 植 物 は 青 色 の 光 に 対 し て 反 応 し て お り ，先 端 に あ る 光 受 容 タ ン パ ク 質 で 光 を 感 じ 取 っ て い る 。 そ し て ， オ ー キ シ ン と い う 物 質 が 分 泌 さ れ て ， 光 の 当 た ら な い 側 の 細 胞 が 成 長 し て 大 き く な る こ と に よ っ て 屈 曲 す る 。」と い う こ と を 伝 え るA B
図 1 栽 培 ・ 観 察 キ ッ ト A. 黒 塗 り パ ッ ク を 外 し た と こ ろ B. 黒 塗 り パ ッ ク を 重 ね た と こ ろ の だ が ， 小 ・ 中 学 生 に と っ て こ の 内 容 は 難 し い と 考 え た 。そ こ で ，「 何 色 の 光 に 反 応 し て い る か 」「 光 を ど こ で 感 じ て い る か 」 等 ク イ ズ 形 式 で 問 題 提 示 を 行 い ， 実 際 の 観 察 を 通 し て ， 自 分 た ち の 力 で 答 え を 追 究 し ， 理 解 出 来 る よ う に し よ う と 考 え た 。 そ の た め に ， 暗 所 や 一 方 向 か ら の 光 の 照 射 と い っ た 環 境 を 再 現 で き ， 栽 培 か ら 観 察 ま で を 一 つ の 場 所 で 行 う こ と が で き る 観 察・栽 培 キ ッ ト を 作 成 し た（ 図 1）。 （ 観 察 ・ 栽 培 キ ッ ト の 使 用 法 ） 透 明 パ ッ ク 内 に ， 吸 水 さ せ た ス ポ ン ジ を 入 れ る 。そ こ へ ，24 時 間 水 に 浸 し た カ イ ワ レ ス プ ラ ウ ト の 種 子 を ， 片 側 の 壁 沿 い に 一 列 に 並 べ て 置 き ， 黒 塗 り し た 蓋 を す る 。 こ れ で 水 分 の 蒸 発 を 防 ぎ ， 水 を 追 加 し て 与 え な く て も 発 芽 ， 成 長 さ せ る こ と が 可 能 と な る 。 ま た ， 穴 を あ け て 黒 塗 り し た パ ッ ク を 用 意 し ， 穴 を 黒 い ビ ニ ー ル テ ー プ で ふ さ ぐ 。 こ れ を 種 を 蒔 い た 透 明 パ ッ ク に 重 ね ， 暗 所 栽 培 す る 。 ス プ ラ ウ ト が 4 日 ほ ど で 適 し た 長 さ に 育 つ の で ， テ ー プ を は が し て ， 光 を 照 射 す る 。 こ れ で ， 一 方 向 か ら の 光 の 照 射 が 実 現 で き ， 栽 培 か ら 観 察 ま で を 一 つ の 場 所 で 行 う こ と が で き る と 考 え た（ 図 1）。光 屈 性 を 観 察 す る 際 に は ， 約 2 時 間 お き に 黒 い パ ッ ク か ら 透 明 パ ッ ク を 外 し ， 透 明 な パ ッ ク の 側 面 に ， ス プ ラ ウ ト の 傾 き を 横 か ら な ぞ っ て 記 し ， 観 察 時 刻 も 記 入 す る （ 図 2）。こ れ に よ り ，茎 が 曲 が っ て い く 様 子 を 正 確 に ，か つ 速 く 簡 単 に 記 録 す る こ と が で き ， 結 果 が 一 つ に ま と ま っ て い る た め ， 比 較 し や す く ， 考 察 し や す く な る 。 ま た ， 使 用 の 際 に ス ム ー ズ に 準 備 が で き る よ う に ， 視 覚 支 援 と し て 準 備 方 法 の 動 画 を 作 成 し た 。 さ ら に ， キ ッ ト 自 体 の 作 り 方 に つ い て も ， 動 画 と し て 子 ど も た ち に 見 せ る こ と で ，身 の 回 り の も の を 使 っ て 簡 単 に 作 成 で き る と い う こ と を 伝 え ， 自 分 た ち で も 作 っ て み よ う と い う 自 発 的 な 活 動 の き っ か け 作 り に な る の で は な い か と 考 え た 。ま た ，観 察 キ ッ ト に カ ラ ー セ ロ フ ァ ン を 挟 む こ と で ，「 光 色 と 屈 曲 の 関 係 」 の 実 験 も 可 能 と な っ た 。2-3-3. 短 時 間 で 光 屈 性 に 関 わ る こ と の で き る 実 験
光 屈 性 の 諸 現 象 は ど う し て も 時 間 が か か っ て し ま い ， 一 校 時 分 の 時 間 の 中 で 実 図 2 観 察 キ ッ ト の 使 用 例験 や 観 察 を す る の は 難 し い 。 そ こ で ， 授 業 に お い て 短 時 間 で も 実 施 で き る 実 験 ・ 観 察 と し て ， 屈 曲 部 分 の 細 胞 の 観 察 を 通 し て 光 屈 性 が 起 こ る 仕 組 み を 考 え る 活 動 が 適 し て い る と 考 え た 。 そ の 際 ， 切 片 の 作 製 が 難 し い た め ， 試 料 作 製 用 カ ッ タ ー を 作 製 し た （ 図 3）。 （ 試 料 作 製 用 カ ッ タ ー の 作 製 ） 1) 両 刃 の カ ミ ソ リ の 刃 を ，刃 と 平 行 な 向 き で 半 分 に 切 断 し ，片 刃 の カ ミ ソ リ の 刃 を 二 つ 作 製 す る 。 2) 二 つ の 刃 の 一 方 を 取 り ，刃 の 両 端 に ，1cm 四 方 に 切 っ た 厚 紙 を ボ ン ド で 固 定 す る 。 3) も う 一 つ の 刃 を 重 ね ， ボ ン ド で 固 定 す る 。（ 刃 と 刃 の 間 に 隙 間 が あ る こ と を 確 認 す る 。） こ こ で 作 製 し た 道 具 は 刃 が 片 方 に し か な い の で ， 指 で 押 さ え て も 危 険 は な い 。 ま た ， 刃 と 刃 の 間 に 隙 間 が あ り ， 上 部 が つ な が っ て い な い た め ， 茎 の 中 心 に 合 わ せ て 切 る だ け で 簡 単 に 切 片 を 作 製 で き る よ う に な っ た 。使 用 す る 際 の 注 意 と し て ， あ ま り 力 を 加 え る と 刃 が 曲 が っ て し ま い ， 隙 間 の 間 隔 が 変 わ っ て し ま う の で ， 厚 さ が 均 一 な 試 料 を つ く る た め に は ， 無 理 な 力 を 加 え な い よ う に す る 必 要 が あ る 。 し か し ， 時 間 的 な 問 題 や ， 児 童 の 発 達 段 階 に 応 じ た 課 題 設 定 を 考 慮 し た 結 果 ， 予 め 切 片 を 作 製 し ，固 定 液 に 浸 け て お き ， そ れ を 当 日 配 布 し て ， 各 自 で プ レ パ ラ ー ト を 作 製 す る こ と と し た 。 ま た ， 半 永 久 プ レ パ ラ ー ト を 予 め 作 製 し て お き ， プ レ パ ラ ー ト が 上 手 く 作 れ な い 子 供 に 対 応 で き る よ う に し た （ 図 4）（ 4, 5）。
3.
授 業 実 践 で の 教 材 の 有 効 性 の 検 証
3-1.目 的
2.に お い て ，3 つ の テ ー マ に 合 っ た 実 験 と し て ，「 屈 曲 す る 様 子 を 観 察 す る 」「 光 色 と 屈 曲 の 関 係 を 調 べ る 」「 屈 曲 す る 仕 組 み を 考 え る 」と い う 実 験 教 材 を 考 案 し た 。 こ れ ら が ， 小 学 校 の 単 元 内 で ど の よ う に 活 き て く る の か ， 本 当 に 児 童 の 興 味 ・ 関 心 を 引 く こ と は で き る の か を ， 実 際 の 授 業 実 践 を 通 し て 調 査 す る こ と に し た 。3-2.方 法
静 岡 市 立 北 沼 上 小 学 校 と 常 葉 学 園 大 学 （ 現 常 葉 大 学 ） 教 育 学 部 付 属 橘 小 学 校 の 6 年 生 の「 生 物 と 環 境 」単 元 に お い て ，開 発 し た 教 材 を 用 い て 授 業 を 実 施 し た（ 表 1）。 授 業 の 際 に は ， 作 成 し た ppt 及 び ワ ー ク シ ー ト を 使 用 し ， 以 下 に 基 づ い て 行 っ た 。 (1) 各 学 校 に お い て 小 学 校 用 教 材 を 使 用 し た 授 業 を 行 い ， 児 童 の 様 子 や 反 応 を 確 図 4 作 製 し た 半 永 久 プ レ パ ラ ー ト 図 3 作 製 し た 試 料 作 製 用 カ ッ タ ー認 し た 。 (2) 授 業 後 に ア ン ケ ー ト を 実 施 し ， 児 童 ・ 教 員 の 評 価 を 調 査 し た （ 表 2 – 5）。 各 項 目 に つ い て 5 段 階 で 評 価 を つ け る 形 式 と し ， そ の 他 感 じ た こ と を 記 入 す る 自 由 回 答 欄 を 設 け た 。 な お ， 北 沼 上 小 学 校 の 調 査 で は ， 児 童 の 本 当 の 思 い が よ く 分 か ら ず ， 自 由 回 答 欄 に つ い て も 何 を 書 く の か 分 か り に く い こ と が 分 か っ た の で ， 橘 小 学 校 で は ， 児 童 用 ア ン ケ ー ト を 改 良 し た 。 各 項 目 に つ い て ， 文 章 で 表 現 す る こ と で ， 本 当 に 理 解 し て い る の か ， ど ん な こ と を 感 じ た の か ， あ り の ま ま の 姿 を 知 る こ と が で き る と 考 え た 。 (3) (1)， (2)を 経 て ， 作 成 し た 教 材 の 有 効 性 や ， 改 善 点 に つ い て 考 察 し た 。 表 1 実 施 し た 授 業 内 容 テ ー マ 『 植 物 の 生 き る 工 夫 ～ 光 屈 性 ～ 』 テ ー マ 設 定 の 理 由 小 学 6 学 年「 生 き 物 と 環 境 」単 元 に お い て ，“植 物 は 葉 の 表 面 で 光 を 受 け 水 と 二 酸 化 炭 素 を 材 料 に 糖 を 作 っ て い る 。 こ れ を 光 合 成 と 言 い ， 植 物 が 生 き て い く に は な く て は な ら な い 作 用 で あ る”と い う こ と を 学 ん だ 。し か し ，動 物 の よ う に 動 き 回 る こ と が で き な い 植 物 は ， 何 か の 影 響 で 日 が 陰 っ て し ま っ た り し た 場 合 に は 光 合 成 が で き ず に 枯 れ て い く し か な い の か と 聞 い た 時 ， 疑 問 に 思 う 子 も い る の で は な い だ ろ う か 。 そ こ で 「 植 物 の 光 屈 性 」 と い う 現 象 を 紹 介 し 実 際 に 様 子 を 観 察 す る こ と を 通 し て そ の 現 象 に 触 れ ， こ の 単 元 に お け る 子 ど も の 興 味 ・ 関 心 を さ ら に 引 き 出 す こ と が で き る の で は な い か 。 ま た ， ほ と ん ど す べ て の 人 が 植 物 に は 動 く こ と の で き な い と い う イ メ ー ジ が あ る だ ろ う 。 し か し ， 植 物 も こ の よ う な 形 で 動 く こ と が で き る と い う こ と よ っ て ， 驚 き を 感 じ て 好 奇 心 を 刺 激 す る こ と が で き る と 思 わ れ る 。 単 元 だ け で な く ， 植 物 に 対 し て も 興 味 ・ 関 心 を 持 ち ， 植 物 も 独 自 に す ば ら し い 進 化 し て い る と い う 感 動 や ，生 命 を 身 近 に 感 じ 大 切 に す る 心 を 育 て る こ と に も 役 立 つ の で は な い か と 考 え ， 植 物 の 光 屈 性 の 教 材 化 を 目 指 し た 。 授 業 の 流 れ （ 全 60 分 構 成 ） 目 標 ： 植 物 に は 光 屈 性 と い う 生 き る 工 夫 が あ る こ と が 分 か る 。（ 知 識 ・ 理 解 ） 顕 微 鏡 や 観 察 キ ッ ト を 適 切 に 使 用 し て 結 果 を 追 求 す る こ と が で き る 。（ 技 能 ） 【 植 物 が 動 く 】（10 分 ） ・ 実 験 の 意 図 ： 植 物 が 光 の あ た る 方 向 へ 向 か っ て 屈 曲 す る 「 光 屈 性 」 と い う 現 象 に 触 れ ， 植 物 な の に 動 く こ と が で き る 不 思 議 さ ， こ ん な 生 き る 工 夫 が あ る ん だ と い う こ と を 感 じ る 。 ・ 実 験 器 具 ：ppt 資 料 ， 映 像 教 材 （ 屈 性 の 様 子 ） ・ 実 験 の 流 れ 1. 植 物 に と っ て 光 合 成 が 必 要 な 理 由 を 復 習 す る 。 2. 光 の ほ う へ 向 か っ て 曲 が る と い う 生 き る 工 夫 が あ る こ と を 話 す 。 3. 光 屈 性 の 様 子 を 映 像 で 観 察 す る 。 ・ 解 説 植 物 は 光 と 二 酸 化 炭 素 ， 水 が な け れ ば 栄 養 を つ く る こ と が で き な い 。 し か し ，
も し 日 が 当 た ら な く な っ て し ま う と 植 物 は 枯 れ て し ま う の だ ろ う か 。 実 際 そ う は な ら ず ， 植 物 の 生 き る 工 夫 と し て ， 光 の 差 す 方 向 へ 向 か っ て 茎 を 曲 げ て そ ち ら の ほ う へ 向 き を 変 え る 「 光 屈 性 」 と い う 性 質 が あ る 。 こ こ で は こ の 現 象 を 映 像 に よ っ て 紹 介 し ， 植 物 に は こ の よ う な 生 き る 工 夫 が あ る こ と ， 植 物 な の に 動 く こ と が で き る 驚 き 等 を 感 じ て も ら う こ と を 目 的 と し て い る 。 【 植 物 は ど う や っ て 動 い て い る ん だ ろ う 】（30 分 ） ・ 実 験 の 意 図 ： 植 物 の 体 の つ く り を 観 察 し ， 筋 肉 等 が な い 植 物 が ど う や っ て 動 い て い る の か 調 べ る 。 ・ 実 験 器 具 ： 顕 微 鏡 ，カ イ ワ レ ダ イ コ ン（ 予 め ス ラ イ ス し ，固 定 し て お く ），ワ ー ク シ ー ト ， ス ラ イ ド ガ ラ ス ， カ バ ー ガ ラ ス ， ピ ン セ ッ ト ， 試 験 管 ・ 実 験 の 流 れ 1. 植 物 は ど う や っ て 動 い て い る の か 予 想 す る 。 2. 状 況 に よ っ て は 顕 微 鏡 の 使 い 方 を 確 認 す る 。 3. 植 物 の 体 は ど う な っ て い る の か 観 察 す る 。（ 絵 と 文 で 記 録 ） 4. ど う や っ て 曲 が る の か ， 観 察 結 果 を 基 に 話 し 合 う 。 5. 細 胞 の 大 き さ の 違 い で 曲 が る こ と を 解 説 す る 。 ・ 解 説 動 物 は 神 経 に 刺 激 が 伝 わ り 筋 肉 等 に よ っ て 体 を 動 か し て い る 。 し か し ， 脳 や 筋 肉 の な い 植 物 は ど う や っ て 動 く （ 曲 が る ） こ と が で き る の だ ろ う か 。 先 端 部 分 で 光 を 感 知 し た 植 物 は ， 植 物 ホ ル モ ン （ オ ー キ シ ン ） を ， 光 の 当 た っ て い る 側 と 反 対 側 に 分 泌 す る 。 す る と ， ホ ル モ ン の 働 き に よ っ て 非 受 光 部 の 細 胞 一 つ 一 つ が 成 長 し て 大 き く な り ，受 光 部 と 非 受 光 部 で 細 胞 の 大 き さ に 差 が で き る 。 細 胞 同 士 は く っ つ い て い る た め ， 片 側 の み が 長 く な る こ と は で き ず ， 短 い 方 に 引 か れ て 非 受 光 部 が 曲 が り ， 屈 性 が 現 れ る 。 こ こ で は カ イ ワ レ ダ イ コ ン の 茎 を 薄 く 切 り 顕 微 鏡 で 観 察 す る 。 そ れ に よ っ て ， 植 物 は 四 角 い 部 屋 （ 細 胞 ） が 集 ま っ て で き て お り 筋 肉 の よ う な も の が な い こ と ， 細 胞 の 大 き さ が 違 う こ と で 曲 が る こ と が で き る こ と を 感 じ ， 動 物 と は 違 っ た 動 く 方 法 を 進 化 さ せ て き た こ と へ の 興 味 を 持 た せ る 。 【 植 物 の 好 き な 色 を 見 つ け よ う 】（20 分 ） ・ 実 験 の 意 図 ： 植 物 に は 反 応 す る 光 に 好 き 嫌 い が あ る こ と を ， 実 際 の 観 察 を 通 し て 調 べ る 。 ・ 実 験 器 具 ： 観 察 キ ッ ト （ 黒 く 塗 っ た パ ッ ク ， 透 明 パ ッ ク ， ス ポ ン ジ ， ビ ニ ー ル テ ー プ ）， カ イ ワ レ ダ イ コ ン の 種 子 ， カ ラ ー セ ロ フ ァ ン （ 赤 ， 黄 ， 青 ） ・ 実 験 の 流 れ 1. 太 陽 の 光 は い ろ ん な 色 の 光 が 混 ざ っ て い る こ と を 示 す 。 2. 光 屈 性 に は 特 定 の 色 だ け が 必 要 で あ る （ 好 き 嫌 い が あ る ） こ と を 話 す 。 3. 赤 ・ 青 ・ 黄 の ど の 色 な の か 自 分 な り に 予 想 す る 。 4. 観 察 キ ッ ト を 配 り ， セ ッ ト す る 。 5. 自 分 の 決 め た 色 で 実 際 に 観 察 す る 。 ・ 解 説
植 物 は 青 色 の 光 に 対 し て 屈 性 を 示 す 性 質 が あ る 。 こ こ で は 太 陽 の 光 に は 様 々 な 色 の 成 分 が 含 ま れ て い る こ と を 示 し た 上 で ， 赤 ・ 青 ・ 黄 の 光 だ け を 当 て た と き に ど れ に 反 応 す る か （ 植 物 は ど の 色 の 光 が 好 き な の か ） を 考 え ， そ の 性 質 を 発 見 す る 活 動 を 行 う 。 た だ 説 明 す る だ け で は つ ま ら な い の で 観 察 キ ッ ト を 配 り ， 植 物 が ど の 色 に 反 応 す る 性 質 が あ る の か 実 際 の 観 察 を 通 し て 調 べ る 活 動 を す る 。 観 察 に お い て ， 水 を や る 必 要 は な い が ， 発 芽 に 一 日 ， 育 つ の に 三 日 ， カ ラ ー フ ィ ル ム を 挟 ん で 屈 性 が 表 れ る ま で 一 日 ，と 時 間 が か か る 。こ の 時 間 内 で は 観 察 キ ッ ト の セ ッ ト だ け 行 い ， 観 察 す る 活 動 は 教 室 の 後 ろ に 置 い て そ の 後 時 間 を か け て 行 う 。 比 較 用 に カ ラ ー フ ィ ル ム を 挟 ま な い も の を 置 く 。 今 回 は 自 分 の 選 ん だ 色 一 つ の み に つ い て 観 察 す る が ， 他 の 色 で も や っ て み た い 等 の 意 見 も あ る と 思 う 。 そ こ で ， 各 自 で 好 き な 色 を 決 め た ら 色 の 違 う 他 の 友 達 の も の と 比 べ な が ら 答 え を 考 え る 。 友 達 と 協 力 す る こ と や ， た く さ ん の 結 果 か ら 推 論 す る こ と も 教 え て い き た い 。
3-3.授 業 実 践 の 結 果 と 考 察
3-3-1.北 沼 上 小 学 校 で の 授 業 実 践
日 時 ： 平 成 22 年 9 月 22 日 （ 水 ） 第 4， 5 校 時 場 所 ： 理 科 室 対 象 児 童 ： 静 岡 市 立 北 沼 上 小 学 校 6 年 生 9 名 （ 男 子 4 名 女 子 5 名 ） ア ン ケ ー ト 回 答 ： 児 童 9 名 中 8 名 ， 教 員 1 名 表 2 北 沼 上 小 で の 児 童 用 ア ン ケ ー ト 結 果 評 価 項 目 評 価 5 4 3 2 1 1) 光 屈 性 に つ い て 勉 強 し て 楽 し か っ た で す か 。 8 0 0 0 0 2) 自 分 で も 実 験 を し て み た い と 思 い ま し た か 。 8 0 0 0 0 3) 観 察 キ ッ ト は 使 い や す か っ た で す か 。 8 0 0 0 0 4) 植 物 が 動 く 理 由 や 仕 組 み が 分 か っ た 。 8 0 0 0 0 表 3 北 沼 上 小 で の 教 員 用 ア ン ケ ー ト 結 果 評 価 項 目 評 価 1) 児 童 が 興 味 ・ 関 心 を 高 め る 要 素 を 含 ん で い る 。 5 2) 児 童 が 自 分 の 考 え を 書 い た り ， 話 し た く な る 。 5 自 由 回 答 欄 へ の 回 答 同 意 見 の 人 数 ・ カ イ ワ レ ダ イ コ ン の 中 を 初 め て 観 察 し て ， お も し ろ か っ た 。 6 名 ・ 画 像 や 動 画 が あ っ て ， 何 を す れ ば い い か わ か り や す か っ た 。 4 名 ・ 自 分 で も 観 察 し て み た い 。 3 名 ・ 自 分 た ち で 実 験 を し て 答 を 見 つ け ら れ る の で 楽 し い 。 2 名 ・ 植 物 の 体 の 中 に あ る 四 角 （ 細 胞 ） が ， 大 き く な っ て 曲 が る こ と が 分 か っ た 。 2 名3) 理 科 に つ い て の 知 識 ・ 理 解 を 高 め る 要 素 を 内 包 し て い る 。 5 4) 理 科 に つ い て の 実 験 ・ 観 察 の 技 能 を 高 め る 要 素 を 内 包 し て い る 。 4 5) 理 科 の 教 材 と し て 有 効 で あ る 。 5 6) 単 元 と の つ な が り は 適 切 で あ る 。 5 7) 児 童 が 取 り 組 み や す い 教 材 で あ る 。 5 自 由 回 答 欄 へ の 回 答 ・ 児 童 の 疑 問 や 驚 き を う ま く 活 か せ て い た 。 ・ 視 覚 支 援 が あ り ， わ か り や す か っ た 。 ・ 身 近 な 教 材 で あ る た め ， 生 活 に 生 き て く る こ と を 期 待 す る 。 ・ 授 業 の リ ズ ム が 良 か っ た 。 ・ 子 ど も た ち が 受 け 身 で あ っ た よ う に 思 わ れ る 。 ・ 実 験 ・ 観 察 の 技 能 を 高 め る に は ，ど こ ま で 教 員 が 準 備 を す る の か ，ど う 実 験 へ と 入 っ て い く の か 等 の 工 夫 が 必 要 だ と 感 じ た 。
3-3-2.橘 小 学 校 で の 授 業 実 践
日 時 ： 平 成 22 年 11 月 9 日 （ 火 ） 第 3， 4 校 時 場 所 ： 理 科 室 対 象 児 童 ： 付 属 橘 小 学 校 6 年 1 組 20 名 （ 男 子 7 名 女 子 13 名 ） ア ン ケ ー ト 回 答 ： 児 童 20 名 中 19 名 ， 教 員 2 名 表 4 橘 小 で の 児 童 用 ア ン ケ ー ト 結 果 1) 光 屈 性 と い う 現 象 に 触 れ て （ 授 業 を 受 け て ） ど の よ う な こ と を 感 じ ま し た か 。 ・ 植 物 が 動 く こ と を 知 っ て ビ ッ ク リ し た 。 ・ 植 物 は 不 思 議 で す ご い も の だ っ た と 改 め て 気 づ い た 。 ・ 家 で も 観 察 し て み た い と 思 っ た 。 ・ 難 し そ う だ っ た け ど ， 楽 し く て 簡 単 だ っ た 。 ・ 植 物 が 曲 が る こ と は 知 っ て い た け ど ， 光 屈 性 っ て い う こ と は 初 め て 知 っ た 。 ・ 植 物 の 体 の 中 を 見 る こ と が で き て ， ビ ッ ク リ し た 。 2) 観 察 キ ッ ト や 画 像 に つ い て は ， ど ん な こ と を 感 じ ま し た か 。 ［ 観 察 キ ッ ト ］ ・ と て も 簡 単 で ， 使 い や す か っ た 。 ・ 身 近 な も の で こ ん な 実 験 が で き る こ と が 分 か っ た 。 ・ リ サ イ ク ル し て い て よ い と お も っ た 。 ・ 家 で も や っ て み た い と 思 っ た 。 ・ 早 く 結 果 が 見 た い 。 ［ 画 像 ］ ・ 実 際 に や り な が ら 字 と 絵 で 説 明 し て い て ， わ か り や す か っ た 。 ・ や り 方 が よ く 分 か っ て ， 早 く 準 備 を す る こ と が で き た 。 3) 植 物 は な ん の た め に 動 く の で す か 。 ま た ， ど う や っ て 動 い て い る の で す か 。 【 理 由 】 正 解 例 ： 光 に 当 た る た め 。 光 合 成 を す る た め 。 栄 養 を 作 る た め 。 等正 答 率 89.5％ （ 19 名 中 17 名 が 上 記 の よ う な 回 答 を 記 入 。） 【 ど う や っ て 動 い て い る の ？ 】 正 解 例 ： 光 の 当 た っ て い な い 方 の 四 角 （ 細 胞 ） が 成 長 し て 大 き く な っ て 曲 が る 。 等 正 答 率 73.7％ （ 19 名 中 14 名 が 上 記 の よ う な 回 答 を 記 入 。） 4) 今 回 の 授 業 の 満 足 度 平 均 4.71 （ 5： 13 名 4： 3 名 4.5： 2 名 3.5： 1 名 計 19 名 ） 表 5 橘 小 で の 教 員 用 ア ン ケ ー ト 結 果 評 価 項 目 評 価 5 4 3 2 1 1) 児 童 が 興 味 ・ 関 心 を 高 め る 要 素 を 含 ん で い る 。 1 1 0 0 0 2) 児 童 が 自 分 の 考 え を 書 い た り ， 話 し た く な る 。 1 0 1 0 0 3) 理 科 に つ い て の 知 識 ・ 理 解 を 高 め る 要 素 を 内 包 し て い る 。 1 1 0 0 0 4) 理 科 に つ い て の 実 験 ・ 観 察 の 技 能 を 高 め る 要 素 を 内 包 し て い る 。 0 2 0 0 0 5) 理 科 の 教 材 と し て 有 効 で あ る 。 1 1 0 0 0 6) 単 元 と の つ な が り は 適 切 で あ る 。 0 2 0 0 0 7) 児 童 が 取 り 組 み や す い 教 材 で あ る 。 0 1 1 0 0 自 由 回 答 欄 へ の 回 答 ・ 教 材 教 具 は 非 常 に 魅 力 的 で あ る 。 ・ 内 容 的 に も 発 展 的 な 内 容 で あ り ， ほ と ん ど の 子 ど も が 興 味 を 持 っ て 取 り 組 め て い た 。 ・ 教 材 教 具 の 扱 い が や や 難 し い 様 に 感 じ た 。 ・ 内 容 の 難 易 度 は 低 く な い 。 授 業 者 は そ の 点 を 意 識 す る 必 要 が あ る と 感 じ た 。
3-3-3.考 察
ア ン ケ ー ト 調 査 の 結 果 や 実 際 の 児 童 の 授 業 で の 様 子 も 併 せ て ， 以 下 の 3 点 に つ い て 考 察 し た 。 (1) 光 屈 性 と い う 現 象 に つ い て 児 童 の 様 子 を 見 る と ，「 植 物 は 動 く こ と が で き る 」と い う こ と を 伝 え た 直 後 に ， 良 い 反 応 を 示 し て い た 。 ま た ， ほ と ん ど の 児 童 が ， 光 屈 性 を 学 ん で 楽 し い と 感 じ て い た こ と も 分 か っ た 。 加 え て ， 教 員 用 ア ン ケ ー ト の 1)に お い て も 高 評 価 を 得 る 事 が で き た 。 こ れ ら の 結 果 か ら ， 光 屈 性 と い う 現 象 は ， 児 童 の 興 味 や 意 欲 的 な 活 動 を 導 く こ と が で き ， 単 元 内 容 と の 関 連 も 無 理 が な い た め ， 小 学 校 に お い て こ の 現 象 を 扱 う こ と は 十 分 可 能 だ と 考 え ら れ た 。 (2) 作 成 し た 視 聴 覚 教 材 に つ い て ア ン ケ ー ト 結 果 を 見 る と ， 動 画 や 画 像 が あ っ て 分 か り や す か っ た と あ っ た 。 観 察 キ ッ ト の 準 備 を ス ム ー ズ に 行 う 事 が で き ，60 分 間 集 中 で き た こ と を 考 え る と ， 確 か に 効 果 は あ っ た よ う だ 。教 員 用 ア ン ケ ー ト に も 視 覚 支 援 に つ い て 記 載 が あ り ， 教 員 の 目 か ら 見 て も 今 回 作 成 し た 視 聴 覚 教 材 は 効 果 的 だ っ た よ う で ， 有 効 性 が 十分 に 認 め ら れ た 。 (3) 実 施 し た 実 験 に つ い て 操 作 と し て は 決 し て 簡 単 で は な く ， 特 に 光 色 と 屈 曲 の 関 係 の 実 験 で は 失 敗 し た 児 童 が 多 か っ た 。 そ こ か ら ， 観 察 キ ッ ト は 移 動 の 際 に 種 が 動 い て 位 置 が ず れ て し ま っ た り ， 成 長 し す ぎ て 自 身 の 重 み で 屈 曲 し て し ま っ た り す る と い う 問 題 点 が あ る と 分 か っ た 。 他 に も 実 験 方 法 等 に 改 善 の 余 地 が あ る と 考 え ら れ る 部 分 が 多 い と 感 じ た が ， そ れ で も 誰 一 人 嫌 に な る 事 な く 活 動 で き て お り ， 大 部 分 の 児 童 が 実 験 は 楽 し か っ た と 言 っ て い た 。 ま た ， 観 察 に よ っ て 多 く の 児 童 が 屈 曲 の 仕 組 み を 理 解 す る 事 が で き ， プ レ パ ラ ー ト 作 製 や 顕 微 鏡 の 使 用 等 ， 実 験 ・ 観 察 の 技 能 を 高 め る 効 果 も あ っ た 。 従 っ て ， こ の 実 験 は 児 童 の 興 味 ・ 関 心 を 引 く だ け で な く ， 様 々 な 面 で 有 効 で あ る と 考 え た 。
4.
お わ り に
本 研 究 を 通 し て ， ス プ ラ ウ ト を 用 い て 光 屈 性 と い う 現 象 に つ い て ， 小 ・ 中 学 校 に お け る 教 材 と し て の 可 能 性 を 追 求 す る こ と が で き た 。 実 際 に 2 校 の 小 学 校 で ， 授 業 を 行 い ， 小 学 生 で あ っ て も 光 屈 性 と い う 現 象 を 楽 し む こ と が で き ， 難 し い 内 容 も し っ か り と 理 解 す る こ と が で き る と い う こ と が 分 か っ た 。 こ の 様 な 手 応 え を 感 じ ら れ た こ と は 大 き な 成 果 で あ る 。 更 に 検 討 し な け れ ば な ら な い 課 題 は 多 く 残 っ て い る が ， そ れ ら を 一 つ ず つ 解 決 し て い き た い 。 そ し て ， 光 屈 性 の 現 象 に 限 ら ず ， 理 科 の 楽 し さ や 良 さ を 一 人 で も 多 く の 子 供 た ち に 伝 え て い く こ と が 大 切 だ と 感 じ た 。 参 考 文 献1. Kuruto, R., Matsunaga, C., Kumakiri, A. : Application of vegetable sprouts in the observation of plant tropism. Tokoha Gakuen University Research Review (Faculty of Education), 32, 21-39, 2012. 2. 文 部 科 学 省 ，高 等 学 校 学 習 指 導 要 領 解 説 理 科 編 理 数 編 ，初 版 ，実 教 出 版 株 式 会 社 ，89-90, 2009. 3. 田 中 隆 莊 他 ， 高 等 学 校 生 物 Ⅰ ， 第 一 学 習 社 ， 214-242, 2005. 4. 井 上 勤 監 修 ， 新 盤 顕 微 鏡 観 察 シ リ ー ズ 1 顕 微 鏡 観 察 の 基 本 ， 地 人 書 館 ， 1998 5. 井 上 勤 監 修 ， 新 盤 顕 微 鏡 観 察 シ リ ー ズ 2 植 物 の 顕 微 鏡 観 察 ， 地 人 書 館 ， 1998 謝 辞 本 研 究 を 行 う に あ た り ， 静 岡 市 清 水 区 梅 ヶ 谷 の 有 限 会 社 田 島 農 園 ， 田 島 智 晴 様 に は ， ス プ ラ ウ ト の 種 子 ， 容 器 等 の 分 与 並 び に 栽 培 法 を ご 教 授 い た だ き ま し た 。 ま た ， 授 業 や ア ン ケ ー ト 調 査 に お い て は ，静 岡 市 立 北 沼 上 小 学 校 の 佐 藤 俊 子 先 生（ 現 在 静 岡 市 立 富 士 見 小 学 校 勤 務 ） な ら び に 常 葉 学 園 大 学 （ 現 常 葉 大 学 ） 教 育 学 部 付 属 橘 小 学 校 の 林 卓 己 先 生 ， 両 小 学 校 の 子 ど も た ち に ご 協 力 い た だ き ま し た 。 こ の 場 を 借 り て 厚 く 御 礼 申 し 上 げ ま す 。
