内呼吸と外呼吸
2000 7
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このページは2005年夏、手許に残された１枚の授業記録（図１）によって書き起こしたものです。したがって、指導内容と手順はほぼ正確に記録されていますが、生徒の声や当時の授業の雰囲気を伝えることができないことをお断りしておきます。 また、2003年度の観察１２肺と２つの呼吸も参考にして下さい。 ※ すべてのクラスで行ったと思われる内呼吸の説明例
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図１ Ａさんの学習プリント |
授業の流れ
１ 導 入
・ 学習プリントプリントを配付する
・ 学習プリントには、図１の右上にあるような人型を印刷しておく
・ 本時の学習内容を知らせる
| ２ 自分の呼吸数を測定する ３０秒間の自分の呼吸数を測定します。本時の導入として、生徒の問題意識を高める効果も期待できます。さて、心拍数は自分でコントールできないのですが、呼吸数はとても大きく変化しますし、意識的に止めることもできます。この実践では、図２のように３０秒間の呼吸数を３回測定させましたが、この他にもいろいろな測定方法が工夫できます。１：１分間にする、２：安静時と軽い運度をしてからを比較する、３：運動後の３０秒毎の変化を調べる、４：呼吸を止めている時間を測定する、などです。 |
図２ Ａさんの呼吸数 |
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３ 外呼吸を図示する ４ 酸素の行方を考える |
図３ ヒトの外呼吸 |
４の答は図３の下半分に示されています。酸素は、体中のひとつひとつの細胞で利用されます。もちろん、肺を構成している小さな細胞達も利用しています。酸素を運搬しているのは血管の中を流れる赤血球ですが、赤血球については次時に学習しますので、ここでは、１本の太い血管で表します（図３）。
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５ 内呼吸を図示する ６ 肺の内部をスケッチする |
図４ ヒトの内呼吸 |
７ 外呼吸と内呼吸のまとめ
図５のように簡単にまとめれば良いでしょう。
図５ ２種類の呼吸
８ なぜ呼吸をするのか？
あまりにも当然の質問なので、何人かの生徒からは「死なないため」という答えが返ってくるでしょう。そこで、もう１歩進んだ質問をします。肺で呼吸をしなくても、血液中の酸素と二酸化炭素を交換できるなら生きていられるのか？答えはイエスです。前の７で学習したように、呼吸は体を構成している小さな細胞を生かすためにしているのですから。実際の授業では、図６のように呼吸する理由を１：血液を使ってからだの隅々まで酸素を運ぶため、２：酸素を使って養分を燃やして生活に必要なエネルギーを得るため、としました。
図６ 呼吸をする理由
９ 本時のまとめ
いよいよ本時のまとめです。図７のように、生物（動物と植物）が呼吸する理由をまとめました。これは私がとくに重点をおいて指導している内容です。これまでの学習内容を振り返ってみると、（１年生物学）実験２植物の呼吸で植物も呼吸していること、（１年化学）実験２有機物を熱するで食物としての有機物について、そして、（１年生物学）実験１光合成で光合成について学習しています。これらを総合すると、内呼吸と光合成の関係が浮き彫りになってきます。太陽エネルギーが形をかえ、有機物という物質内の化学エネルギーになり、それが酸素によって酸化（内呼吸）されて生物の活動エネルギーに移り変わるダイナミックな自然の営みに触れて欲しいと考えるからです。
図７ 光合成と内呼吸の関係
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光合成と内呼吸の関係について
図７で示した光合成と内呼吸の関係は、私の理科教育の原点です。エネルギー循環を含んだ生命の営み（代謝）を、さまざまな視点から生徒に見つめさせたいです。この関係に感動するためには、たくさん勉強しなければなりませんが、努力して知的な興味を持続させることによって、この関係式はさらに新しい感動を呼び起こすと信じています。少なくとも来年になったら、化学分野で化学式を学習します。そのときには、この反応式を化学反応式として見直します。今は数人の生徒しか感動できないけれど、中学３年になったらさらに５、６人追加されると信じています。地道な学習によって得られる感動は他人に伝えることは難しいけれど、それができなければ学校の教師をしている意味がないと思います。（2005年盛夏）