平 成 19 年 度 中 学 校 教 職 経 験 10 年 研 修 講 座 教 科 別 研 修 理 科 分 科 会 ( 生 物 領 域 ) 平 成 19 年 7 月 26 日 ( 木 ) 岩 手 県 立 総 合 教 育 センター 科 学 産 業 教 育 室 生 物 研 修 室 身 近 な 素 材 を 生 かした 教 材 の 製 作 と 活 用 Ⅰ いろいろな 茎 切 片 の 作 成 方 法 ( 簡 易 ミクロトームの 製 作 ) Ⅱ 身 近 な 雑 草 や 野 菜 を 用 いた 維 管 東 の 観 察 ( 切 片 作 成 からその 染 色 法 ) Ⅲ 花 粉 管 の 観 察 の 工 夫 Ⅳ 顕 微 鏡 基 本 操 作 習 得 のための 工 夫
身 近 な 素 材 を 生 かした 教 材 の 製 作 と 活 用 はじめに 学 習 指 導 要 領 の 理 科 では 自 然 に 対 する 関 心 を 高 め 目 的 意 識 をもって 観 察 実 験 などを 行 い 科 学 的 に 調 べる 能 力 と 態 度 を 育 てるとともに 自 然 の 事 物 現 象 についての 理 解 を 深 め 科 学 的 な 見 方 や 考 え 方 を 養 うことをめざしている そして そのねらいを 具 現 化 するために 身 近 な 生 物 の 教 材 化 を 図 ることや 手 軽 に 観 察 実 験 できる 器 具 などの 情 報 を 仕 入 れ 日 頃 から 準 備 しておくことが 必 要 となってくる 身 近 な 生 物 の 教 材 化 の 視 点 としては 教 材 となる 生 物 が 身 近 で いつでも 手 に 入 りやすいこと 観 察 や 実 験 の 結 果 がわかりやすいこと そして 誰 で も 容 易 に 実 験 できることなどを 考 える Ⅰ いろいろな 茎 切 片 の 作 成 方 法 ( 簡 易 ミクロトームの 製 作 ) 1 ニワトコの 髄 を 用 いた 徒 手 による 切 片 作 成 一 方 の 手 にピスにはさんだ 茎 や 葉 を 持 ち それをもう 一 方 の 手 に 持 った 両 刃 カミソリで 手 前 に 引 くようにして 切 る カミソリをつまんでいる 親 指 と 人 差 し 指 が 屈 伸 運 動 をするよ うに 引 くのがこつ 両 刃 カミソリは 危 険 なので 使 用 前 に 半 分 に 割 って 使 ってもかまわない もともと 片 刃 になっているカミソリは 刃 が 厚 いためあまりきれない 2 CD-ROMとカミソリの 刃 を 用 いた 簡 易 ミクロトームの 作 成 CD-ROMの 中 央 の 穴 付 近 に 片 刃 のカミソリの 刃 をセロテープで 貼 り 付 けただけの 簡 単 なもの 材 料 CD-ROM(1 枚 ) 片 刃 のカミソリの 刃 (カミソリの 刃 だけペンチ などで 引 き 抜 いたもので 可 ) セロテープ つくり 方 図 のようにCD-ROMにカミソリの 刃 をセロテー プで 貼 り 付 ける 使 い 方 1 CD 板 上 に 茎 を 垂 直 に 立 て カミソリの 刃 に 滑 らせながら 切 る 2 裏 側 にくっついた 切 片 をピンセットでとり ペトリ 皿 の 水 の 中 に 浮 かべる 1
3 プラントミクロトームの 使 用 法 とその 実 際 Ⅱ 身 近 な 雑 草 や 野 菜 を 用 いた 維 管 東 の 観 察 ( 切 片 作 成 と 染 色 法 ) 1 維 管 東 観 察 に 適 した 身 近 な 雑 草 や 野 菜 雑 草 の 類 ヤブガラシ(ブドウ 科 ) コスモス(キク 科 ) ドクダミ(ドクダミ 科 ) セイタカアワダチソウ(キク 科 ) ツユクサ(ツユクサ 科 ) ムラサキツユクサ(ツユクサ 科 ) 野 菜 類 キュウリ(ウリ 科 )の 花 柄 アスパラガス(ユリ 科 ) セロリ(セリ 科 ) シュンギク(キク 科 ) チンゲンサイ(アブラナ 科 ) バナナ(ショウブ 科 )の 果 実 の 葉 脈 タケノコ( 単 子 葉 類 イネ 科 ) パセリ(セリ 科 ) よく 観 察 に 用 いる 植 物 ツバキ(ツバキ 科 )の 葉 ホウセンカ(ツリフネソウ 科 ) インパチェンス(アフリカホウセンカ)(ツリフネソウ 科 ) トウモロコシ(イネ 科 ) 2
2 維 管 東 の 染 色 とその 観 察 のポイント (1) 維 管 束 染 色 に 用 いる 様 々な 染 色 液 1 サフラニン 50%エタノール100mlに0.5~1g 溶 かしたもの また 水 100mlに0.5~1g 溶 かして 用 い る 場 合 もある 木 化 した 細 胞 を 染 色 2 ファストグリーン 95%エタノールに0.5~1g 溶 かしたもの 細 胞 質 を 染 色 する サフラニンと 二 重 染 色 すると 木 化 した 部 分 は 赤 く その 他 の 柔 組 織 は 緑 に 染 め 分 け ることができる 3 トルイジンブルー 1000mlの 水 (PH8 仙 人 秘 水 がよい)にトルイジンブルーの 粉 末 O.5gを 溶 かしたもので ある これ 一 つで 組 織 毎 ( 成 分 ごと)に 染 め 分 けることができる (2)サフラニン ファーストグリーンニ 重 染 色 ( 簡 便 法 ) 方 法 薄 く 切 れた 切 片 をピンセットでつまんだまま 下 図 の 手 順 で 染 色 液 や 水 を 入 れたペトリ 皿 をくぐらせて 染 色 を 行 う 3
Ⅲ 花 粉 管 の 観 察 の 工 夫 1 フィルムケースを 用 いた 花 粉 の 採 取 と 花 粉 管 の 観 察 手 順 1 水 100mlに10gの 砂 糖 を 加 え この 砂 糖 水 に 寒 天 を1g 加 えて 温 めながら 溶 かす または ビーカーにラップをかけ 電 子 レンジ(500Wであれば)で1 分 加 熱 してもよい 2 寒 天 溶 液 をフィルムケースのふたの 中 央 のくぼみに 流 し 込 み ふた をし 冷 やして 固 める 3 花 粉 を 固 まった 寒 天 につける ( 野 外 に 持 ち 出 して 採 取 した 花 粉 を つけてもよい) 4 フィルムケースのふたごと ステージに 乗 せ 検 鏡 する フィルムケースを 用 いることの 利 点 ふたをして 密 閉 することにより 乾 燥 を 防 ぐ 携 帯 性 に 優 れているため 生 徒 に 容 易 に 持 たせることがで きる Ⅳ 顕 微 鏡 基 本 操 作 習 得 のための 工 夫 1 チラシプレパラート( 基 本 操 作 技 術 習 得 のための 教 材 ) 手 順 1 チラシの 色 や 文 字 の 印 刷 されているところを5mm 四 方 に 切 り 取 る 2 プレパラートにセロテープで 貼 り 付 ける 3 顕 微 鏡 で 見 る 4
2 けんびきょうマスタープレパラート (1) けんびきょうマスタープレパラート1 顕 微 鏡 で 検 鏡 するとき 顕 微 鏡 の 視 野 と 実 物 の 見 え 方 の 違 いを 確 認 するプレパラートである 図 1 のようなシ ートをスライドガラスに 貼 ったプレパラートをステージ にセットして 低 倍 率 から 検 鏡 させ 正 しく 読 むためのプ レパラートの 向 きや 動 かし 方 を 確 かめさせる 7 4 倍 で 検 鏡 すると 図 2 左 のように 見 えるが プレパラートを180 度 回 転 させると 図 2 右 のように 見 える 7 10 倍 で 検 鏡 すると 図 3 のように 文 字 の 一 部 しか 見 えないので 別 な 文 字 を 読 むためにプレパラートの 動 かして 読 む 図 1 プレパラート1のシート 図 2 7 4 倍 で 検 鏡 した 顕 微 鏡 の 視 野 (2) けんびきょうマスタープレパラート2 けんびきょう の 文 字 を 左 右 上 下 上 下 左 右 を 逆 にしたらどう 見 えるか 予 想 し 顕 微 鏡 の 視 野 の 中 では 上 下 左 右 が 逆 に 見 えていることを 確 認 する プレパラートである 図 4 のような 左 右 を 逆 に した 文 字 上 下 を 逆 にした 文 字 上 下 左 右 を 逆 にし た 文 字 の 書 かれているシートを 使 って 検 鏡 し 正 し く けんびきょう 読 めるものを 探 す( 図 5 ) 図 3 7 10 倍 で 検 鏡 した 顕 微 鏡 の 視 野 図 4 プレパラート2のシート 図 5 プレパラート2の 検 鏡 の 結 果 (3) けんびきょうマスタープレパラート3 顕 微 鏡 で 見 た 視 野 の 大 きさと 実 物 の 視 野 の 大 きさを 実 感 させるプレ パラートである 図 6 のシートを 貼 ったプレパラートを 肉 眼 で 見 て 各 倍 率 で 検 鏡 したときの 視 野 の 大 きさを 予 想 し( 外 側 真 ん 中 内 側 の 円 のどれか) 実 際 に 検 鏡 して 顕 微 鏡 での 視 野 を 確 認 する( 図 7 ) こ れは プレパラートを 作 成 するときの 試 料 の 大 きさのめどにもなる ま た 低 倍 率 と 高 倍 率 で 見 える や の 数 を 数 えることにより 見 たい 図 6 プレパラート3のシート ものを 見 つけやすい 倍 率 と 最 初 に 低 倍 率 で 観 察 する 理 由 を 考 えさせる 7 4 倍 7 10 倍 7 40 倍 図 7 各 倍 率 で 検 鏡 したときの 視 野 5
(4) 顕 微 鏡 マスタープレパラート4 顕 微 鏡 の 視 野 の 直 径 を 測 定 するプレパラートである ミクロメ ーターのかわりに 図 8 のような 1mm 方 眼 を 印 刷 したシート を 貼 ったプレパラートで 測 定 する 高 倍 率 では 視 野 の 直 径 が 1 mm 以 下 なので 対 角 線 をうまく 使 って 0.5mm まで 測 定 する 各 倍 率 の 視 野 の 直 径 を 求 め( 図 9 ) 対 物 レンズの 倍 率 と 視 野 の 直 径 の 関 係 を 考 えさせる 対 物 レンズを4 10 倍 視 野 の 直 径 2/5 倍 10 40 倍 視 野 の 直 径 1/4 倍 図 8 プレパラート4のシート 約 4.5mm 約 2m 約 0.5mm 図 9 各 倍 率 の 視 野 の 直 径 (5) 教 材 の 作 成 スライドガラスに 貼 るシートは 図 10 のように Excel で 作 成 する セルの 列 幅 行 幅 を 20 ピクセルにして 罫 線 を 引 き 1mm 方 眼 で 印 刷 できるようにページ 設 定 図 11 の 縮 小 率 を 調 節 する 回 転 させた 文 字 は 画 像 化 した 文 字 を 画 像 処 理 ソフト( 花 子 フォトレタッチなど) でミラーさせて 作 成 する 図 10 プレパラート 作 成 シート 図 11 ページ 設 定 参 考 文 献 岩 手 県 総 合 教 育 センター(2006) 岩 手 県 教 育 研 究 発 表 会 発 表 資 料 井 上 勤 監 修 顕 微 鏡 観 察 シリーズ2 植 物 の 顕 微 鏡 観 察 地 人 書 館 1998 年 新 観 察 実 験 大 辞 典 編 集 員 改 編 新 観 察 実 験 大 辞 典 ( 生 物 編 植 物 ) 東 京 書 籍 2002 年 櫻 井 祐 治 愛 知 県 教 育 センター 全 国 理 科 教 育 センター 研 究 協 議 会 初 等 理 科 部 会 研 究 発 表 収 録 ( 第 30 回 ) 全 国 理 科 センター 協 議 会 初 等 理 科 部 会 1996 年 6