高等学校生物ＩＢにおける「生物の反応と調節」の実験教材の開発に関する研究
─── メダカの海水飼育による体や発生に与える影響を通して───
岩手県立福岡工業高等学校 清瀬 剛志
第１時限 海水がメダカに与える影響について
目標 ： 海水がメダカの体や発生に与える影響を調べ、海水の浸透圧と体液の浸透圧の関係
を理解させる。
段 階 | 主 な 学 習 内 容 | 指 導 上 の 留 意 点 | 教 材 | 形態 |
導 入 ７分 展 開 38 分 ま と め 5分 |
１問題を確認する ２メダカが海水中で受ける影響を予想する ３浸透圧のモデル実験を行う ４課題を確認する ５海水の浸透圧が成魚へ与える影響を調べる実験を行う ①淡水中(対照)の鰓蓋運動を計測し、呼吸速度を測定する ②稀釈海水中（実験１の呼吸速度の測定) ③海水中（実験２）の呼吸速度の測定 ④実験結果のまとめをする ６外液の浸透圧と体液浸透圧の関係をモデル図から考察する ７海水の浸透圧が胚へえる影響を調べる実験行う ① 教師の演示により操作を確認する ② 各班毎に実験を行う ③ 実験結果のまとめをする ８海水中での胚の体液の浸透圧が維持されている理由を考える ９本時の学習のまとめをする 10 アンケートに記入 1 次時の予告をする |
「淡水魚のメダカは海水中で生存できるか淡水と海水の塩分濃度の違いから、体液の濃度や浸透圧の変化を導き出したい 実験の結果がでるまで約15分間、静置しておく 「海水がメダカに与える影響を調べる」 外液の浸透圧が、淡水・稀釈海水・海水と塩分濃度が変化するとき、成魚への影響を呼吸速度を測定し調べる ＯＨＰを使用し、スクリーン上のメダカのシルエットから、鰓蓋運動をシンクロパルスで同調させ、カウンターで計測させる ①に同じ ①に同じ ３の実験と５の実験結果から、体液の浸透圧が海水中で上昇することと、呼吸速度が低下することを結びつける 海水中で体液の浸透圧が上昇した理由を、淡水・稀釈海水・海水における水と塩類の吸収と排出の違いから考える 外液の浸透圧が淡水から海水へと変化するとき、胚への影響を心拍（心臓の拍動）速度を測定し調べる(呼吸速度と相関あり) 心拍速度の測定に用いるシンクロパルスとカウンターの使用法に注意させる 作業分担し手際よく行う 外液の浸透圧と心拍速度の関係をグラフにし、浸透圧が維持されていることを知る 成魚では海水中で体液の浸透圧が上昇したが、胚では何らかの作用により体液の浸透圧が維持されると考えられる 板書を振り返りながらまとめる ふ化した前期仔魚の心拍速度について |
ﾋﾞｽｷﾝｸﾞﾁｭｰﾌﾞ ﾌﾟﾘﾝﾄ１ 淡 水 (対 照) 稀釈海水 (実験１) 海 水 (実験２) ｼﾝｸﾛﾊﾟﾙｽｶｳﾝﾀｰ ＯＨＰ 結果 考察 ﾌﾟﾘﾝﾄ２ 淡水発生 (対 照) 海水発生 (実 験) 考察 ｱﾝｹｰﾄ |
一 斉 演 示 実 験 一 斉 グ ル ｜ プ 実 験 一 斉 一 斉 |
＊ ｼﾝｸﾛﾊﾟﾙｽ・ｶｳﾝﾀｰは、成魚の鰓蓋運動や胚と前期仔魚の心臓の拍動のリズムを、機械的な
リズム（光や音）と同調させ、一定時間のリズム回数を計測するために製作した機器。
（同調機器：シンクロパルス、計測機器：カウンター）
第２時限 海水中のメダカの調節について
目標 ： 海水中のメダカの体液の浸透圧調節を調べ、その仕組みを理解させる。
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＊ 使用したホルモンは、塩類（Na＋）の輸送活性化の促すコルチゾルで、飼育水に添加して
用いた。この飼育水添加による方法は、投与物質の摂取量がはっきりしないため、その効果
についての検証は、十分ではない。