小5理科「植物の発芽・成長・結実」指導アイデア

特集
文部科学省教科調査官監修「教科指導のヒントとアイデア」

執筆/福岡県那珂川市立片縄小学校教諭・長田彩峰
監修/文部科学省教科調査官・有本淳
   福岡県大野城市立月の浦小学校校長・清尾昌利
   福岡県那珂川市立南畑小学校教頭・大園亨      

単元目標

植物の育ち方について、発芽、成長の様子に着目して、それらに関わる条件を制御しながら調べることを通して、植物の発芽、成長とその条件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つけるとともに、主に予想や仮説を基にした、解決の方法を発想する力や、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、次の項目を理解することが示されています。

(ア)植物は、種子の中の養分を基にして発芽すること。
(イ)植物の発芽には、水、空気及び温度が関係していること。
(ウ)植物の成長には、日光や肥料などが関係していること。

子どもが問題解決の活動を通して、上の(ア)、(イ)、(ウ)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、人間性などを育成しましょう。

評価規準

知識・技能

●植物は、種子の中の養分を基にして発芽することを理解している。
●植物の発芽には、水、空気及び温度が関係していることを理解している。
●植物の成長には、日光や肥料などが関係していることを理解している。
●花には、おしべやめしべなどがあり、花粉がめしべの先に付くとめしべのもとが実になり、身の中に種ができることを理解している。
●植物の育ち方について、観察、実験などの目的に応じて、器具や機器などを選択して、正しく扱いながら調べ、それらの過程や得られた結果を適切に記録している。


思考・判断・表現

●植物の育ち方について、問題を見いだし、予想や仮説を基に、解決の方法を発想し、表現するなどして問題解決している。
●植物の育ち方について、観察、実験などを行い、得られた結果を基に考察し、表現するなどして問題解決している。


主体的に学習に取り組む態度

●植物の育ち方についての事物・現象に進んで関わり、粘り強く他者と関わりながら問題解決しようとしている。
●植物の育ち方について学んだことを学習や生活に生かそうとしている。

評価計画

総時数 11時間

 
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が大切です。インゲンマメを使った実験を行っていきますが、他の植物の種子のデンプンを調べる活動を行ったり、日なたと日陰の植物を比較したりする活動を取り入れてもよいでしょう。

第1次 発芽の条件

1 春になると種子が発芽したり、これまでに種子を植えたときのことを思い出したりして、気づいたことを基に学習問題をつくる。

知識・技能①
花には、おしべやめしべなどがあり、花粉がめしべの先に付くとめしべのもとが実になり、実の中に種ができることを理解している。


導入では写真資料を提示したり、発問をしたりして発芽の条件について考えるようにしましょう。子どもは発芽の条件として、水、空気、温度などの他にも、土、日光、肥料などの条件を考えることも予想されます。子どもの考えも大切にしながら、単元展開を考えましょう。
※地中から見つかった2000年も前のハスの花の種子が、発芽の条件がそろったことで発芽した例もあります(大賀ハス)。

2 種子の発芽に水が必要かどうかを調べる。【水】

3・4 種子の発芽に水以外に何が必要なのかを調べる。【空気・温度】

知識・技能
植物の発芽には、水、空気及び温度が関係していることを理解している。

5 発芽の条件についてまとめる。

知識・技能
植物は、種子の中の養分を基にして発芽することを理解している。

第2次 発芽と養分

6 植物に肥料を与えなくても葉が出るまで成長したことを基に問題を見いだす。(授業の詳細①)

思考・判断・表現①
植物の育ち方について、問題を見いだし、予想や仮説を基に、解決の方法を発想し、表現するなどして問題解決している。

 
液体肥料は、購入したままの原液で使用すると濃すぎて植物の根を痛めてしまうので使用上の留意点をよく読みましょう。

7 種子の中には、発芽するために必要な養分が含まれているのかを調べる。(授業の詳細②)

(安全指導①)(安全指導②)

知識・技能
植物の育ち方について、観察、実験などの目的に応じて、器具や機器などを選択して、正しく扱いながら調べ、それらの過程や得られた結果を適切に記録している。

第3次 植物の成長の条件

8 植物がある程度育った後に、より大きく育てるためにはどうすればよいかという問題を見いだす。

思考・判断・表現②
植物の育ち方について、観察、実験などを行い、得られた結果を基に考察し、表現するなどして問題解決している。

9 植物の成長には、どのような条件が関係するかを調べる。【日光・肥料】

知識・技能
植物の成長には、日光や肥料などが関係していることを理解している。

10 発芽と成長のまとめをする。

主体的に学習に取り組む態度①
植物の育ち方についての事物・現象に進んで関わり、粘り強く他者と関わりながら問題解決しようとしている。

11 学んだことを生かそうと挑戦する。

主体的に学習に取り組む態度
植物の育ち方について学んだことを学習や生活に生かそうとしている。

授業の詳細①

第2次 発芽と養分

6 植物に肥料を与えなくても葉が出るまで成長したことを基に学習問題をつくる。


植物の育ち方について追究する中で、植物の発芽や成長に関わる条件についての予想や仮説を基に解決方法を発想し、表現することができる(思考・判断・表現)。

授業の詳細①の板書例
板書例①(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】

種子が発芽する様子

発芽する前の種子の中って、どうなっていると思う?

種子の中に、葉や茎がしまわれていると思う。種子の殻を破って葉や茎が伸びているんじゃないかな。

実際に切って、観察してみよう!


種子は観察する日の前に一晩水につけておき、種子を切りやすいように柔らかくしておきましょう。種子は、縦に切ります。(安全指導①)

発芽前と発芽後の種子の変化

 <事実を捉える>
切った種子の写真と発芽した植物の様子の写真をICT端末上で比較し書きこむことで、どの部分が何になったのかがわかりやすくなります。問題の視点を探る効果があります。

葉や茎になる部分はわかったよ。大部分を占めているものは何かな?

ここは、子葉にあたる部分だね。

私の班の子葉の部分は、もう枯れてしまっているよ。他の班の子葉も、しわしわになってる。

1・2年生で野菜を育てていたときに、肥料をあげたよ。

 
学習前に既習内容を想起させることで、子どもが予想するときのヒントになります。生活科や3・4年生の理科の学習に関連している学習を事前にふり返っておくとよいでしょう。

もしかしたら、子葉の中に栄養が入っていて、発芽や成長するときに使われているのかも。


この単元では、栄養ではなく養分と表現することと、植物に必要な養分が「でんぷん」であることを指導する。

植物の学習では、栄養のことは「養分」としましょう。子葉の中に発芽や成長に必要な養分が含まれていそうですね。調べてみましょう。


子葉には、養分があるのだろうか。

②予想する

子葉には、発芽や成長するための養分があると思います。なぜなら、野菜を育てたときに肥料をあげていたからです。

子葉には、養分はないと思います。なぜなら、水だけで発芽したからです。

③解決方法を考える

発芽する前と、発芽した後の子葉にデンプンがどれだけあるかを比べるとわかるね。


①水に浸しておいた種子と、発芽した後の子葉を切って、ペトリ皿に用意する。(安全指導①)



②切った種子や子葉に、ヨウ素液を数てきかけて色の変化を観察する。(安全指導②)


事前にヨウ素デンプン反応について片栗粉などを使って例示しておくと、観察するときの色の変化がわかりやすくなります。ヨウ素液が濃い場合は、青むらさきではなく、黒っぽくなることも事前に話しておくと、子どもたちは迷うことがなくなります。しかしながら、予備実験を通して、適度にうすめておく必要があります。


実験方法を考えた後に、予想を基に結果の見通しを考えると、予想について振り返ることができます。どのような実験結果で自分の予想が検証されたかを見通すことで、実験中の視点も絞ることができます。
<結果の見通し>
発芽前の子葉が濃い青むらさき色に変化し、発芽後の子葉の色に変化が少なければ、子葉の中にはデンプンがあり、そのデンプンは、インゲンマメが発芽や成長するときに使われたといえる。

授業の詳細②

第2次 発芽と養分

7 種子の中には、発芽するために必要な養分が含まれているのかを調べる。


植物は、種子の中の養分を基にして発芽することを理解することができる(知識・技能)。

授業の詳細②の板書例
板書例②(クリックして拡大)

④観察・実験をする

種子を縦に切ったり、横に切ったりして観察することで、デンプンは子葉にしかないことに気付くことができるようにする。


種子を縦に切ったり、横に切ったりした子葉をヨウ素液に浸すことで、子葉全体にデンプンが含まれており、葉や茎・根になる部分にはでんぷんがないことがわかります。

⑤結果の処理

ヨウ素液をかける前の子葉の様子と、かけた後の子葉の様子を撮影し、記録する。各班の結果を共有できるようにする。

ヨウ素液をかける前後の子葉の様子


結果を写真として残し、並べて掲示することで、どの班も元の種子より発芽後の子葉のデンプンの量が減っていることを確認でき、客観性を高める効果があります。

⑥結果を基に考察する

予想通り、どの班の種子も発芽前はデンプンが含まれていたよ。

発芽した後の子葉には、デンプンが残っていなかったよ。つまり、発芽や成長に使われたってことだね。

⑦結論を出す


子葉には、デンプンが含まれており、発芽や成長するための養分として使われていると考えられる。

⑧振り返る

発芽に養分が使われてしまったから、これから何を使って成長していくのかな。

植物がもっと成長するためには、他にも何か必要なものがあるのかもしれないな。調べてみたいな。

安全指導

安全指導①

水にひたしておいた種子や発芽して成長した子葉をカッターナイフで切る際に、ケガをしないように気をつけましょう。

安全指導②

ヨウ素液は、あらかじめ水で10倍~20倍に薄めて使いましょう(濃い茶色程度)。もし、実験中にヨウ素液が手に付着してしまった場合は、水でよく洗い流しましょう。

イラスト/難波孝

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