小6理科「植物の成長と日光の関わり」指導アイデア

特集
【文部科学省教科調査官監修】1人1台端末時代の教科指導ヒントとアイデア
小6理科「植物の成長と日光の関わり」

執筆/福岡県公立小学校教諭・大山 裕之
  福岡県公立小学校教諭・竹治 祥子
監修/文部科学省教科調査官・鳴川 哲也
  福岡県公立小学校校長・谷口 幹夫
 福岡県公立小学校教頭・是澤 真利

単元の目標

植物の体のつくりと葉で養分をつくる働きに着目して、生命を維持する働きを多面的に調べる活動を通して、植物の体のつくりと働きについての理解を図り、観察、実験などに関する技能を身に付けるとともに、主に、より妥当な考えをつくりだす力や生命を尊重する態度、主体的に問題を解決しようとする態度を育成することがねらいとなります。

学習指導要領では、次のことを理解するようにすることが示されています。 (ア)植物の葉に日光が当たるとデンプンができること。

子供が問題解決の活動を通して、上の(ア)を理解するように指導しましょう。また、その過程において、思考力、判断力、表現力等や学びに向かう力、人間性等を育成しましょう。

学習指導要領では、次のことを理解するようにすることが示されています。
(ア)植物体が燃えるときには、空気中の酸素が使われて二酸化炭素ができること。

子供が問題解決の活動を通して、上の(ア)を理解するように指導しましょう。また、その過程において、思考力、判断力、表現力等や学びに向かう力、人間性等を育成しましょう。


主に共通性・多様性の見方を働かせて自然事象を捉えていくことをねらいます。教科書ではジャガイモが使われることが多いですが、他の植物の葉でもデンプンがつくられていることを確かめたり、人工的な光を利用した野菜工場を紹介したりするのもよいでしょう。また、日光と葉のデンプンを関係付けたり、実験において条件を制御したりする考え方も大切な単元です。

単元展開

総時数 5時間

第1次 日光と植物の関係について調べる

1 日光がよく当たっている植物と、日光が当たっていない植物の様子を比べ、学習問題を作る

2~4 日光と、葉にできる養分の関係を調べる(授業の詳細)

5 学習のまとめと振り返りを行う。

授業の詳細

第1次 日光と植物の関係について調べる

2~4 日光と、葉にできる養分の関係を調べる。

植物の成長と日光の関わり 板書
板書例(クリックして拡大)
①問題を見いだす【自然事象との出会い】


より子供の思考に沿った学習計画を追究すると、「植物のどの部分に日光が当たると、デンプンができるのか。」という問題が出てきます。そこで、植物の「根」「茎」「葉」や「肥料(根から取り入れる養分として)」にデンプンがあるか調べると、葉にしかデンプンがないことが分かります。この結果を基に、「本当に日光によって、デンプンが作られているのか。」新たな問題が生まれ、本時に繋がっていきます。注意として、時数等の調整が必要になってきます。

ひなたで育ったジャガイモとひかげで育ったジャガイモ

日光がよく当たっている植物だけが、大きく成長していたのはなぜだろう。

人間の場合は成長するためには、何が必要なのかな。

人間は成長するために栄養が必要だから、きっと植物にも栄養が必要だと思うよ。

日光に当たっている植物は大きく成長していたから、日光が当たると栄養ができると思うよ。

5年生の時のインゲンマメはデンプンを栄養としていたね。植物は日光に当たるとデンプンができると思うよ。

植物のどこで、デンプンができているのかな?

植物を上から見ると、葉の部分にたくさん日光が当たっているから葉にできていると思うな。


植物の葉に日光が当たると、葉にデンプンができるのだろうか。

②予想する

一番日光が当たっているのは葉だから、葉にデンプンができると思うよ。

③解決方法を考える


取り扱う植物について、教科書では「ジャガイモ」や「インゲンマメ」となっています。子供の実態や思いに応じて「ジャガイモ」「インゲンマメ」だけでなく、共通性・多様性の見方を働かせ、身近な植物を複数取り扱って実験することで学習内容の理解を深めることができます。その際、イネ科の植物は、デンプンではなく、糖として葉に蓄えているため今回の実験には不向きです。


第5学年の理科学習の経験を生かし,変える条件は日光が当たるか当たらないかだけであり,それ以外の条件は揃えることを取り上げます。
そのためには以下の3つの実験が必要なことを子供と考えていきましょう。特にアは子供は見逃しがちです。
ア 実験前の葉にはデンプンがあるかないか。
イ 日に当てない葉にデンプンはつくられるか。
ウ 日に当てた葉にデンプンはつくられるか。
また、全く同じ葉で3つの実験をすることはできませんが、近くの葉で実験を行うことで条件を揃える(近づける)ことができます。

日光をたくさん当てた葉と、当てない葉を比べるといいね。

もし実験する前から葉にデンプンがあったら、日光との関係はわかるかな?

日光に当てる前に、葉にデンプンがないことを確かめないと日光との関係が分からないね。

④観察・実験をする

<実験を行う前日>

葉の採取

条件をそろえるためなるべく近くの葉を3枚使いましょう。

① 3枚の葉を判別するためにイ、ウの葉に切込みを入れ、それぞれの葉にアルミニウム箔をかぶせる。

実験方法

<実験日(午前中)>


日光に当てる時間が短いと、十分にデンプンが生成されていないことがあります。より明確な実験結果が得られるようにするためには、朝の早い段階で日光に当て、午後からのイ、ウの葉にデンプンがつくられているか調べる実験を行うことをお勧めします。

① 日光に当てる葉のアルミニウム箔をはずす。(イの葉)

② 日光に当てる前にデンプンがあるかを調べる。1枚だけ採取し、デンプンがあるか確かめる。(アの葉)


ヨウ素液の濃さは、ビールの色よりやや濃い程度が好ましいです。濃い色のヨウ素液を使用すると、反応が見にくくなります。薄いヨウ素液を使用しても十分に反応します。反応があまり見られない場合は、葉に十分なデンプンがたまっていないことが原因であると考えられます。

実験方法

※ヨウ素液につける前に、葉がやわらかくなるまで2~3分煮て水洗いしておく。
※別の方法として「その他のポイント」を参照。

<実験日(午後)>

① 日光に当てた葉と、日光に当てなかった葉のそれぞれにデンプンがあるか確かめる。

実験方法

安全指導① 安全指導②

実験での気付き
⑤結果の処理

葉の色がどのように変化しているのか分かりやすく、結果を表現しやすくなるツールとして、タブレットの活用をお勧めします。変化が見られる前後を撮影しておくとよいでしょう。

実験前後を撮影

全体の結果として、例えば青紫色に変化したときは青色の、変化しなかったときは黄色ので結果を示すことができるようにするとわかりやすいです。朝と昼の時間で結果が出てくるため、模造紙等を用意しておくと板書として記録する時に便利です。


ヨウ素液の濃さは、ビールの色よりやや濃い程度が好ましいです。濃い色のヨウ素液を使用すると、反応が見にくくなります。薄いヨウ素液を使用しても十分に反応します。反応があまり見られない場合は、葉に十分なデンプンがたまっていないことが原因であると考えられます。

実験結果表
⑥結果を基に考察する

朝には、葉にはデンプンがなかったことがアの葉の実験でわかるね。

イとウの葉の実験結果から予想通り、日光を当てると葉にデンプンがつくられることがわかったよ。

一晩中アルミニウム箔を巻いていた葉には、デンプンがなくなっていたけど、どこにいったのかな?

インゲンマメの時は、発芽にデンプンが使われていたから、葉でできたデンプンは、植物の成長に使われたと思います。

⑦結論を出す


植物の葉に日光が当たることで、デンプンという養分がつくられている。葉にできた養分は、植物の成長に使われている。

⑧振り返る

他の植物も葉からデンプンがつくられているか確かめてみたいです。

根から栄養を取っていたとテレビで聞いたことがあったけど、根はどんな役割があるのかな。

安全指導

安全指導①

湯や薬品が目に入らないように保護めがねをかけましょう。マスクをしていると、保護めがねが曇ってしまうため、曇り止めを使用することをお勧めします。

安全指導②

熱したものや使った器具は、熱くなっているので、注意しましょう。エタノールを使用する場合は特に引火しやすいので火に近づけないように注意してください。万が一、薬品が手などに付いたり、火傷してしまったりしたら、応急処置としてすぐに流水で洗ってください。

その他のポイント

【葉の色を抜いて調べる方法】

① 葉を湯に入れてやわらかくする。

葉の色を抜いて調べる方法1

② 葉を、エタノールを入れたチャック付きポリエチレンの袋の中に入れ、湯で温める。

※エタノールを使用しなくとも、反応は見られます。しかし、使用すると変化が分かりやすくなります。エタノールを使用しない場合は、②③の工程は不要です。

葉の色を抜いて調べる方法2

③ 色が抜けたら葉を取り出し、水でよく洗う。

葉の色を抜いて調べる方法3

④ 洗った葉をヨウ素液の中に入れ、色の変わり方を調べる。

葉の色を抜いて調べる方法4

【たたき染めで調べる方法】

① 葉を湯の中に入れて、やわらかくする。

たたき染めで調べる方法1

② ろ紙の上に葉をのせて、その上にもう一枚のろ紙を重ねる。

たたき染めで調べる方法2

③ 葉をはさんだろ紙を、木づちで上から叩く。

たたき染めで調べる方法3

④ 葉をはがしたろ紙を、エタノールを入れたチャック付きポリエチレンの袋の中に入れ、湯で温める。

※エタノールを使用しなくとも、反応は見られます。しかし、使用すると変化が分かりやすくなります。エタノールを使用しない場合は、④の工程は不要です。

⑤ 洗ったろ紙をヨウ素液の中に入れ、色の変わり方を調べる。

たたき染めで調べる方法5

イラスト/兎京香

【関連記事】
【文部科学省教科調査官監修】1人1台端末時代の教科指導ヒントとアイデアシリーズはこちら!
・小2 国語科「そうだんにのってください」 板書例&全時間の指導アイデア
・小5 国語科「グラフや表を用いて書こう」全時間の板書&指導アイデア
・小6外国語 Unit 5「We all live on the Earth.」指導アイデア②
・小5外国語 Unit 5 「Where is the post office?」指導アイデア②
・小3外国語活動Unit 5「What do you like?」指導アイデア
・小4外国語活動Unit 5「Do you have a pen?」指導アイデア
・小1 国語科「しらせたいな、見せたいな」全時間の板書&指導アイデア
・小6体育「器械運動(マット運動)」指導アイデア①
・小6体育「器械運動(マット運動)」指導アイデア②
・小2体育「ゲーム(鬼遊び)」指導アイデア①
>>もっと見る

学校の先生に役立つ情報を毎日配信中!

クリックして最新記事をチェック!
特集
【文部科学省教科調査官監修】1人1台端末時代の教科指導ヒントとアイデア

授業改善の記事一覧

雑誌最新号