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中学校理科2年生2分野「(3)生物の体のつくりと働き」

光合成に必要な物質

光合成に必要な物質
図1 実験装置

学習の目的
葉・茎・根のつくりについて観察を行い、それらのつくりと光合成、呼吸、蒸散の働きに関する実験の結果と関連付けて理解します。


学習の目標
葉の働きとして、光合成を行う器官でることを理解します。そのとき、実験を行い結果と関連させることで、光合成によって二酸化炭素が減り、でんぷんと酸素ができることがわかります。また、光がないとき、呼吸によって酸素が減り、二酸化炭素がふえることがわかります。

センサを使う利便性
・センサをつかうことで、光合成や呼吸による酸素、二酸化炭素の増減が時間とともに直接観測することができます。
・探究的課題として、光の種類や強さなど、実験の条件を変えて変化を調べることができます。
※従来から教科書の実験では、オオカナダモを使いました。試験管の水に二酸化炭素を溶かし、オオカナダモが光合成をすることで、変化する様子を調べます。このとき変化のようすをつかむことが難しいです。また、光などの条件を変えて比較することも難しいです。

使用する製品
E31-8201-41 Go Direct 光合成実験セット

(単品で揃える場合は下記)
E31-8200-25 Go Direct ワイヤレス酸素センサ(Air) GDX-O2
E31-8200-26 Go Direct ワイヤレス二酸化炭素センサ GDX-CO2
E31-8201-42 Go Direct バイオチャンバー

用意するもの
測定器・・・酸素センサ、二酸化炭素センサ
試 料・・・ホウレンソウ、コマツナ、二酸化炭素(呼気でもよい)
装 置・・・バイオチャンバー(丸形水そう 6ℓ)、ビーカー(500㎖)、光を遮る箱、水
光 源・・・スポット照明(白熱灯150w)

実験の手順
① ホウレンソウの根を見ずにつけ、水を吸わせておく
② バイオチャンバーにホウレンソウを入れる
③ 二酸化炭素センサ、酸素センサを立ち上げ、ソフトにつなぐ
④ センサをバイオチャンバーに差し込む
⑤ 遮光する箱に入れ、しばらく置く
⑥ センサで計測を開始
⑦ 遮光の箱を取り除き、光合成を開始

実験結果

図2 

学習指導事例
中学2年生 理科 2分野 「(3)生物の体のつくりと働き」において、「光合成、呼吸、蒸散の働き」に関する実験の結果と関連する指導事例

実験の様子

参考資料

●参考資料
第2章「植物のつくりとはたらき」    「新しい科学」2       東京書籍  p109~p128
第2章「植物の体のつくりとはたらき」  「科学」2          学校図書  p92~p119
2章「植物の体のつくりとはたらき」   「未来へ広がるサイエンス」2 啓林館   p18~p37
2章「植物の体のつくりとはたらき」   「自然の探究 中学理科」2  教育出版  p92~p119
2章「植物の体のつくりとはたらき」   「理科の世界」2       大日本図書 p95~p113

●学習指導要領
中学校学習指導要領(平成29年度告示)解説 理科編  第2章 理科の目標及び内容
(3)生物の体とつくりと働き (イ)植物の体のつくりと働き  ㋐葉・茎・根のつくりと働き p86~p88