中学理科: 食物連鎖
授業の目的
自然界の生物のつながりを理解させる。
指導過程
それじゃあ、授業を始めます。お願いしまーす。
突然だけど、みんなはどんな食べ物が好き?ちょっと教えてくれるかな。例えば、スイカとかマーボー茄子とかマンゴーとか。なんでもいいよ。どんどん言ってみて!
☆予想されるもの
うどん、カレー、焼き肉、肉、魚、トマト、カボチャ、ナス、リンゴ、サクランボ、パイナップルなど…(黒板に書く)
ありがとう!いっぱいでたね。結構みんな贅沢してるなあ。ちなみに、私はスルメが好きかな。噛めば噛むほどうまみが出てきてねー、もう、たまんないね!あと、納豆とか梅干しも好きかな。
それはさておき、今、好きなたくさんの食べ物を出してくれたけど、みんなはどうして食べるの?(強調)
生徒:お腹が空くから。 食べたいから。 作ってくれるから。本能。生きるため。など (生命を維持するためというような答えを望むが、出てこないときは「食べないとどうなっちゃう?」といったヒントを与えるなどをする。)
そうだね。私たちは、生きるために食べるんだよね。
じゃあさ、みんないろいろ言ってくれたけど、私達が食べているものって、食べられる前はどうなってる?(間)生きてるよね。生きるためには?食べるよね。例えばマグロ。マグロは生命を維持するために、小魚を食べるね。その小魚は?動物プランクトンとか食べるね。その動物プランクトンも、もちろん食べるね。植物プランクトンとか。
こんな風に、生き物には『食べる・食べられる』といったつながりがあるんです。この『食べる・食べられる』という関係での生物のつながりを、食物連鎖といいます。
(板書)
食物連鎖:生物の食べる・食べられるという関係
じゃあ、今からプリント配ります。後ろにまわしてねー。
(プリントを配る。)
みんなもらった?はい。では、今配ったプリントの1番と2番をやってみて!
(生徒の様子を見て回りながら、それに応じてやめさせる。)
そろそろいいかな?じゃあ、確認していくよ。
草は誰に食べられる?
生徒:バッタ
そうだね。バッタです。だから、草からバッタに向けて矢印引っ張っといてね。
じゃあ、バッタは?
生徒:シジュウカラ、カエル(一方が出てこない場合は、「他には?」などと聞く。)
そうそう!バッタは、シジュウカラとカエルに食べられます。矢印は1本とは限らないよー。気をつけてね。
どんどん行くよ。カエルは?
生徒:ヘビ
その通り。シジュウカラは?
生徒:ヘビ、タカ (ここも一方しか出ない場合は、答えを導き出してあげる。)
OK!ここも矢印2本だね。じゃ、ヘビは?
生徒:タカ
そうだね。ヘビはタカに食べられます。それじゃあ、タカは?食べられる?食べられない?
生徒:食べられない
その通り!タカはだれにも食べられないね。だから、タカには矢印が向かってくるだけ。タカでストップ!
んじゃ、2番。こういう関係は何て言うんだった?
生徒:食物連鎖
そうだね。さっき言ったところだからわかるよね?ここはしっかり覚えてね。
これを踏まえて、3番をやってください。すぐにできるかな。
(1分ぐらい)
よし。確認していこう。
最初、出発点になる生物はどれ?矢印しっかりみてね。
生徒:草
正解!草だね。このように、陸上の食物連鎖の出発点は植物になります。
(板書)
食物連鎖:生物の食べる・食べられるという関係
出発点
陸上→植物
どうしてかな?なんで植物が最初なんだろ。わかる人いる?挙手!!
(出てこない場合)
じゃあ、植物は太陽の光を浴びてあることをするよね?なんだったっけ?
生徒:光合成
そう。光合成をするんだったね。光合成によって有機物栄養を自分でつくるんだ。動物は自分たちで栄養は作り出せないね。光合成できます!!って人いる?…いないよね。仕方がないから、動物は植物を食べて、植物から栄養をもらわないといけない。だから、植物が出発点にくるんだ。
(板書)
食物連鎖:生物の食べる・食べられるという関係
出発点
陸上→植物:光合成で無機物から有機物(栄養)をつくる
いいかな?理由をしっかり覚えてね。
ではでは、最後に位置する生物は何?
生徒:タカ
そうです!タカです。つまり、この中ではタカが1番強いってことだね。
陸上の生物の食物連鎖、わかったかな?じゃあ、次、4番ね。みんなだいたい要領はつかめたかな?ここも陸上と同じように考えていってね。
(1分ぐらい)
できたかな?じゃあ、言っていくね。しっかり確認してよ。
この中で、出発点になる生物は植物プランクトンです。植物って言ってるぐらいだからわかると思うけど、こいつらも光合成をします。だから出発点。
(板書)
食物連鎖:生物の食べる・食べられるという関係
出発点
陸上→植物:光合成で無機物から有機物(栄養)をつくる
海洋→植物プランクトン:光合成をする
で、最後に位置する生物はシャチ。見るからに強そうだね。4番はこんなかんじになります。できた?
よし。今度はこれ。ここに、植物、ウサギ、キツネの絵(自分で描いた絵)があります。これを食物連鎖の順に並べると、どうなるかな?出発点は(間)植物。次は(間)ウサギ。最後は(間)キツネだね。
(板書)
食物連鎖:生物の食べる・食べられるという関係
出発点
陸上→植物:光合成で無機物から有機物(栄養)をつくる
海洋→植物プランクトン:光合成をする
さて、出発点にくるのは植物です。こいつは、自分自身で、光合成をして有機物をつくるんだね。どうしてつくるのかな?植物も…。さあ、わかるかな?
生徒:生きるため (わからないようであれば、ヒントを出す)
そう。植物は生きるために必要だからつくるんだね。ここで国語の時間。こんな風に、生活するために必要なものをつくりだすことを何ていう?社会でも聞いたことがあるんじゃないかな。わかる人挙手!!
生徒:開発 生産 (生産が正解)
(開発が先に出た場合)
んー、ちょっとおしいな。開発っていうのは、資源を使って産業や交通を盛んにしたり、新しい技術なんかを実用化することなんだな。これ、植物には…できないよね。だから、開発じゃないんだなー。他に何か言わないかな?
(生産が出たら)
そう!生産っていうんだね。いいかな?植物は光合成によって有機物を生産します。だから、植物のことを生産者っていいます。
(板書)
食物連鎖:生物の食べる・食べられるという関係
出発点
陸上→植物:光合成で無機物から有機物(栄養)をつくる
海洋→植物プランクトン:光合成をする
生産者
じゃあ、ウサギ、キツネといった動物はどうなんだろう。ウサギは自分で栄養をつくれないから、植物を食べて栄養をゲットします。こういう植物を食べる生物を草食動物って言ったね。キツネは植物を食べたウサギを食べます。なぜなら肉食動物だから。こんな風にして、間接的に植物が生産した栄養をゲットしています。このように、動物は生産者がつくった有機物を直接的・間接的に食べて生きているので、消費者っていいます。
(板書)
食物連鎖:生物の食べる・食べられるという関係
出発点
陸上→植物:光合成で無機物から有機物(栄養)をつくる
海洋→植物プランクトン:光合成をする
生産者 消費者
いいかな?バッチリおさえてねー。
さて、消費者が生産者のつくりだした有機物を食べるのはわかりました。でも、どれぐらい食べているんだろう?実は、草食動物が食べる有機物は、生産者がつくりだした10分の1、もっと少ないと言われています。みんな、1日中休まずご飯とか食べていられる?…無理だよね。限度ってもんがあるよね。そういうことです。また、その草食動物を食べる肉食動物、その肉食動物を食べる肉食動物、そのまたそのまた…と続いていくと、最初に取り込まれた有機物の量は、どんどんどんどん減っていく。これを図に表すと、こんな風になります。
ピラミッドの形だね。じゃあ、今言ったことを踏まえて、この3枚の絵をはってみよう。
まず、植物。これはどこにはればいいかな。
生徒:一番下
そうだね。生産者だから有機物をたっくさん蓄えている。だから、一番下です。
次はキツネ。こいつはどこかな?よく考えて。
生徒:一番上 (わからないようであれば、肉食動物だから、などのヒントを出す)
大正解!キツネは肉食動物だから、生産者から間接的に有機物を得るんだったね。真ん中にきたらおかしい。一番上だね。
ということは、残りのウサギがどこにくるかわかるね。どこ?
生徒:真ん中
うん。真ん中だね。草食動物は直接植物から有機物を得るんでした。
これでピラミッド完成!有機物の量がどんな風に変化するか一目でわかるようになりました。でもね、それだけじゃないんです。この図をよーく見て。この図はなんと、個体数の関係も表してるんです。例えばね、ウサギがなんかのひょうしに異常発生して増えたとします。そうすると、キツネはエサが増えるから「ラッキー!!」といってどんどん食べて増えます。植物は、増えたウサギにどんどん食べられるからどんどん減っていきます。OKかな?じゃ、次ね。植物がどーんどん減っていくと、今度はウサギがエサがなくなって死んでいき、減ります。キツネも減ります。ウサギという食べ物が減ったから。そうすると、植物はウサギに食べられることが少なくなったので、増えてきます。するとすると、ウサギがまた増えてきます。(ピラミッドの図を上からチョークでなぞりながら説明する。)こんな風に、個体数がつりあっていることを表してるんです。便利でしょ?こうすれば、食物連鎖の関係が見やすくなるね。このピラミッド、ばっちり覚えておこう!
しかしまあ、自然のサイクルってすごいね。ちゃんとバランスが取れるようになってるんだから。でも、このバランスが崩れることってあるのかな?(間)あるんですね。これには人間が大きくかかわっています。
この中で、道端とか川とかにポイ捨てしたことがあるっていう人いる?ちょっと正直に手挙げて。怒んないから。(手を挙げた人数に応じてつっこむ。「おっ、いないじゃん!すごい!」「結構少ないね。」「ややっ、多いなあ〜。」など)
今、そういう人って多いよね。缶とかビニール、ペットボトル、コンビニ弁当の空箱なんかが所かまわず捨ててあるのをよく見るよね。テレビでも見るよね。これらのような、人間がつくりだしたものは、まず自然になくなる、分解されることはありません。最近では、土にかえるプラスチックとかが出てきたけどね。でも、ほとんどのものはそのまま残ります。それがどうしたの?自分が困らなきゃいいじゃん。なーんて思う人、いるだろうね。ほんとにそう?(間)何がいけないかっていうと、こんな風に捨てられたゴミを動物が食べ物と間違えて食べちゃうんです。
これを見て。(写真1を出す)
インターネットから持ってきました。カイツブリっていう鳥です。口から糸が出てるのわかる?この子は、糸つきの釣り針を飲み込んじゃったんです。
(写真2を出す)
レントゲンで見るとよくわかるよね。ここに針が写ってる。で、手術で取り除こうとしたんだけど、この子は残念ながら手術中に死んでしまったそうです。釣り針は胃に食い込んでいて、また、輪ゴムのようなものもたまっていました。ポイ捨て何ていう軽い気持ちの行為が、動物の命を奪ってしまうんです。他にも、居住地の開拓とか焼き畑農業などで土地の形状を大きく変えてしまったり、毛皮づくりなどの密猟や本来そこにいなかった生物を持ち込んだりすると、自然のバランスが崩されてしまい、動植物が絶滅したりするんだ。特に、森林破壊は地球温暖化やそこに住む多くの生物の生活に影響が出てくるんだ。
そして、こんなことしてると、人間にも必ずしっぺ返しが来る。たとえば、水俣病って知ってるよね?社会で習ってると思うんだけど。
水俣病の原因って何?
(習っていなかったり、わからないようであれば、こちらで答える)
生徒:水銀、有機水銀、メチル水銀
その通り。水俣病は、チッソっていう会社の工場から海に捨てられた排水中のメチル水銀が原因で、神経が侵されてしまう公害です。あっ、ちなみにこれは熊本のほう。水俣病には新潟水俣病もあるよ。こっちは昭和電工っていう会社の工場排水中のメチル水銀が原因です。で、メチル水銀に汚染されたプランクトンを小魚が食べて、その小魚を大きな魚が食べて、それを人間が食べる。水銀は体内で分解されず、どんどん蓄積していくから、このピラミッドで言うと、下から頂点、プランクトンからヒトへいくほど濃くなる。これを生体濃縮っていうんだけどね。こんな風に、有害な廃棄物、化学物質を出して、環境を汚せば汚すほど、食物連鎖の流れから倍になって人間にもどる危険もあるんだよ。
これぐらい環境と生物のかかわりは深いってこと、知っておいてね。
じゃあ、今日の授業はここまで。次はこの続きからね。
ありがとうございました。
杉浦コメント:うまく生徒参加を行っている。非常に現実的な授業だと思う。プリントも確実に作れているし、板書計画も明確で、すぐにでも授業ができそう。メッセージもOK。授業つくりがなかなかうまくできないと言う人も多いけれど、困ったときはあまり突拍子もない授業を作るより、まずはこの指導案のように板書計画とプリントをしっかり作れば、基本は押さえることができると思う。