Home > Mr.Taka 中学校理科の授業記録 > 1年(2016年度) |
観察16 光合成で使われるCO22016 6 10(金)、13(月)、14(火)
理科室はじめに
光合成で出入りする気体は、酸素と二酸化炭素です。本時はそれらのうち、二酸化炭素を確認します。光合成をしてもらうものはタンポポの葉、です。太陽がよく出ている日なら、5分程度で結果を出してくることがあります。二酸化炭素が吸収されることを確かめるために、3つの試験管を用意します。これらを比較・対照することで証明するわけです。このような手法を対照実験といいますが、生徒にとって初めてのことになります。本ページは記録写真が少ないので、4年前の『実験2 光合成で使われる気体(二酸化炭素)1年(2002年)』を使いながら編集します。
また、オオカナダモとBTB溶液を使う方法もあります。これも面白い実験ですが、目的・方法・実験準備から結果を出すまでに合計80分程度必要なので、週3時間の授業時間では無理を生じます。この方法に興味ある方は17年前の『実験1光合成 1年(1999年)』をご覧ください。
なお、光合成では酸素がつくられますが、それを証明することは容易ではありません。中学生は『酸素を集めてから火のついた線香を入れる』という方法をとりますが、線香の炎が燃え上がるほど大量に集めることが難しいからです。
図1:本時の授業後風景(クリックすると拡大します)図1の机上をみると、オオカナダモとBTB溶液による対照実験セットが置いてあります。生徒に紹介だけしたのだと思います。
本時の目標
1 対照区をつくる対照実験の考え方について、理解する
2 タンポポの葉と石灰水を使って、光合成でCO2が使われることを証明する
3 BTB溶液の性質について理解する準 備
生 徒 教 師
- 筆記用具
- 教科書
- 理科便覧
- ファイル
- 本日の学習プリント (1/人)
- 試験管 (3/班)
- 試験管立て(1/班)
- ストロー (1/班)
- 石灰水 (20mL/班)
- タンポポの葉(授業時間内に、生徒に採取させる場合は、よく日光が当たっているタンポポがある場所を確認しておくこと)
授業の流れ
1 本時の授業内容の紹介(1分)2 光合成における物質の出入りの確認(3分)
前時『植物の光合成と呼吸』の復習です。3 二酸化炭素が使われることを証明するための対照実験(12分〜15分)
図2のように、3つの対象区をつくります。
図2:光合成で、CO2が使われることを証明するための対照実験A・B・C3つの実験区A〜Cのうち、タンポポの葉が光合成をするものは実験区Bだけです。それを証明するために、実験区Aと実験区Cをつくります。AとBを比較すれば、タンポポのはたらきが証明できます。BとCを比較すれば、光のはたらき(光合成)が証明できます。
3 実験結果、手順、考察のまとめ(5分〜10分)
私の授業は検証実験です。初めに、実験目的・理論(仮説)・ 方法や手順・結果・考察のすべてを行います。その後、実際に実験を行い、それら全てを検証します。
図3:実験結果、考察、実験のポイント
図3の実験のポイント『二酸化炭素の性質』は、タンポポの実験セットができてからまとめます。これは、教科書にあるオオカナダモとBTB溶液による実験を説明するためのものです。
1)二酸化炭素は水に溶けやすい
2)二酸化炭素が溶けた水を炭酸水(溶液)という
3)炭酸水から出る泡は、二酸化炭素(CO2)
4)炭酸水は酸っぱい
5)炭酸水は、ストローで水に息を吹き込むだけでできる
6)炭酸水に石灰水を入れると、白くにごる
7)炭酸水にBTB溶液を入れると、黄色になる
8)炭酸水から二酸化炭素がなくなると、BTB溶液を入れた水は緑色になる4 生徒実験(20分〜25分)
画像記録がないので、 4年前の『実験2 光合成で使われる気体(二酸化炭素)1年(2002年)』を再編します。
以下は実験2 光合成で使われる気体(二酸化炭素)1年(2002年)の再編です。
手 順
1)タンポポの葉を校庭から採取する
2)試験管A、Bに二酸化炭素を吹き込む
図4:試験管に息(二酸化炭素)を吹き込む様子3)試験管Aにタンポポの葉を入れる
4)試験管A、Bにセロテープでふたをする
5)それらを直射日光の当たる場所に置く
6)20〜30分そのままにする
図5:試験管A、B7)試験管A、Bに少量の石灰水を入れる
8)よく振って、二酸化炭素の有無を調べる
図6:左は試験管A、右は試験管B※対象区Cは行っていませんが簡単で重要です。同時に行ってください。
5 オオカナダモとBTB溶液による実験、について(3分〜10分)
前述の内容を学習・指導します。BTBの実演をすると盛り上がります。ただし、やりすぎると本時の目的が薄れてしまうので注意してください。6 本時の感想・考察(5分)
図7:B組の板書(クリックすると拡大します)
図8:C組の板書(クリックすると拡大します)
授業を終えて
タンポポの葉が取り出せなくなることがあるので、注意してください。無理に取り出そうとして割ってしまう生徒もいます。また、植物を長時間直射日光に当てると温度が上がり、元気がなくなります。光合成量も低下します。予備実験を行うことをお勧めしますが、太陽の条件が一番大切です。タンポポは直射日光を好みますが、植物の種類によっては嫌うものもあります。その中間もあります。
関連ページ
実験2 光合成で使われる気体(二酸化炭素)1年(2002年)
実験1 光合成 1年(1999年)実践ビジュアル教科書『中学理科の生物学』
第2章 細胞の構造とはたらき 動物細胞と植物細胞の比較
核は生物の設計図
リボソームは有機物を合成する
核とリボソームがつくる物質
ブドウ糖をつくる葉緑体(光合成)
植物の2つの同化作用
代謝(異化と同化)のまとめp.24
p.25
p.25
p.26
p.32
p.33
p.38