• 教材や実験の開発情報

ビーズを用いてDNAの構造を模したアクセサリー(ストラップ)を作ります。

「動 画」作成ガイド

※この内容は、「ビーズで作るDNAの構造模型『理科教育ニュース』少年写真新聞,2017/10/18」を十分に参考にし、改良を加えたものです。


第3学年 理科学習指導案

日時   令和5年 12月 18日 第 1校時

学校名            帝京K中学校

対象学級  3年1組(男子:17名、女子:14名)

指導教員          Y教諭

授業者氏名          S藤

1 単元名 単元2生命の連続性 第2章 遺伝子の規則性と遺伝子

(教科書:東京書籍 探究する 新しい科学3 P.95~P.108)

2 単元の目標

(1)親の形質が子に伝わるときの規則性を見出して理解する。

3 単元の評価規準

観点 ア 知識・技能 イ 思考・判断・表現 ウ 主体的に学習に取り組む態度
単元の評価規準 ①   遺伝子が世代を超えて伝えられることを理解している。

②   観察、実験などに関する技能を身に付けている。

①   遺伝の規則性を見出し表現することができる。

②   メンデルの実験や分離の法則をもとに遺伝や子孫の形質について分析・解釈することができる。

①   遺伝子の規則性に関する現象・事物に進んで関わり、見通しを持つ、振り返るなど、科学的に探究しようとする。

②   遺伝子がどのように私たちに関わり、利用されているか探求しようとしている。

4 指導観

  • 単元観

本単元は、交配実験の結果などから形質の表れ方の規則性を見出し、染色体にある遺伝子を介して親から子へ形質が伝わること及び分離の法則について理解させることがねらいである。

一つの形質に注目し、形質が子や孫にどのように伝わるのか考察させ、遺伝の規則性を見出して理解させる。学習を通して、分離の法則について理解させ、生物は親から遺伝子を受け継ぎ、遺伝子は世代を超えて伝えられることを理解させる。遺伝子の本体がDNAという物質であることも理解させる。

遺伝子やDNAに関する研究が進んで日常生活や社会に関わる様々な分野で、遺伝子やそれらの研究成果が利用されるようになっていることも理解できるような力を身に付けさせる。

  • 生徒観

帝京科学中学校3学年は、理科に対しての興味・関心が強く、特に生物分野への探求心が強い様子が良く見られる。生徒一人ひとりでじっくりと考えることを好む生徒が多い傾向であるが、教員が生徒の関心を引き出し、積極的に考え、生徒同士が関われる環境を作ると活動的になれる様子が見られる。実験への関心が強く、積極的に観察し、発見したことや感想を自分自身の言葉で表現する姿が良く見られる。また、本学級の生徒は、本単元を行う前に生物の生殖や成長について学習しており、1・2年次には生物のつくりや働きを学習している。

  • 教材観

配布プリントを使用して生物の遺伝子について学習する。プリントで使用する写真は、教科書の写真を使い、授業後にプリントを見るだけで理解ができるようなプリントにする。また、復習項目で使用する問題は、教科書・問題集の中から出題する。スライドでは、写真や動画を使用し、生徒に正しい認識を持ってもらうために使用する。動画や写真は、学習分野に沿った画像や写真を選出し、見たもらいたいポイントを認識させ、理解の定着を促す。

今回の授業で用いるビーズは色の違いがはっきりとした配色にし、構成要素の違いを一目でわかりやすいような工夫をする。

5 単元指導計画(全4時間)

ねらい・学習活動 【評価基準】

(評価方法)

「遺伝」とは

遺伝について学習する

エンドウを使ったメンデルの遺伝子実験について

メンデルの実験について学習する

「遺伝」ついて、積極的に考え、自分の言葉で説明することができる

(発言、ワークシート)

メンデルの実験➀、➁

メンデルの実験とその特徴を学習する

「メンデルの実験」ついて、積極的に考え、自分の言葉で説明することができる

(発言、ワークシート)

分離の法則

哺乳類を草食動物・肉食動物・雑食動物の3つのグループに分類するに分類する

遺伝のしくみ

 遺伝のしくみについて、メンデルの実験をもとに学習する

「分離の法則」「遺伝のしくみ」について、積極的に考え、自分の言葉で説明することができる

(発言、ワークシート)

遺伝子の本体

遺伝子について細かく学習する

「遺伝子の本体」について、積極的に考え、自分の言葉で説明することができる

(発言、ワークシート)

本時 遺伝子の本体

遺伝子について学んだことを活かして構造模型を作成す

「遺伝子の本体」について、積極的に考えながら、模型を作成し、自分の言葉で説明することができる

(発言、ワークシート)

遺伝子の活用

遺伝子が活用されている例を学習する

「遺伝子の活用」について、積極的に考え、自分の言葉で説明することができる

(発言、ワークシート)

まとめ

生物の遺伝の規則性と遺伝子に関するまとめを行う

「遺伝の規則性と遺伝」について、積極的に考え、自分の言葉で説明することができ、まとめことができる

(発言、ワークシート)

本時の学習(5時間目:50分)

(1)題 材

DNA構造の模型作成

(2)ねらい

・DNA分子の構造を理解することができる。

・DNA分子の構造を模式的に表現する。

(3)本時の展開

構成・時間 〇学習内容・学習活動(言語活動) 指導上の留意点 評価基準

(評価方法)

5分

導入

40分

展開

5分

まとめ

●前回の復習

<記述確認>

➀生徒が自分で考える時間(1分)

➁生徒同士で考える時間(30秒)

➂答え合わせ(3分)

・遺伝子

・DNA

・二重らせん構造

・DNAの構造

●本日の学習内容を伝える

➀備品配付、確認

➁アクセサリー作成

➂ A‐T、C‐Gのペアになっているか、確認する

➀感想、発見を記入する

➁発表

●アクセサリー作成のまとめ(2分)

●次回の予告

➀➁生徒が自分で考えたい、生徒同士で考えたい場合は伸ばす

➂生徒の回答状況を見て、生徒に発表させる

➀備品がそろっているか確認を行う

予備があることを伝える

➁1列目は全体で一緒に作る

2列目以降は各自で取り組ませる

机間巡視をよく行って、生徒の進捗を確認する

進みが悪い場合は、コツを教える、もしくは、生徒同士で助け合わせる

完成した生徒から確認をする

早く終わった生徒にはまだ終わっていな生徒のヘルプをするように指導する

➂早く終わり、時間を持て余している生徒がいた場合に取組ませる。

➁短い感想などを2,3人に発表させる

前回までの内容を理解し、遺伝子の特徴について理解することができる(知・技)

遺伝子の構成について、積極的に考え、自分の言葉で説明することができる(思考・判・表)(主)

遺伝子の特徴について自分の言葉で考えることができ、考えを表現することができる(知・技)思考・判・表)(主)

(4)板書計画(※別添で用意する)

(5) 指導に当たっての工夫等

細かい作業を行うため、手先の器用さなどの差で生徒の進捗に差が生まれる可能性がある。教員だけでは補いきれない部分は生徒同士の協力を促すことで補っていく。

    組     番  名前             

【単元2 生命の連続性】第2章 遺伝の規則性と遺伝子 教科書P.95~P.108

「    」アクセサリーを作ろう!

【前回の復習】ヒント:前回のプリント、教科書P.104~105

遺伝子…生物の(       )を決めるもの

(        )の中に存在する

デオキシリボ核酸(        )…遺伝子の本体

(        )に含まれる物質

(           )…(       )分子の構造を模式的に表し、2本のリボンがらせん状に巻き合った構造

  • (        )は、記号で表せられる4種類の構成要素が多数並んでいる物質です。

この4種類の構成要素には、ペアになる要素が決まっています。以下の4種類をペアにしてみましょう。

選択肢:A(アデニン)、C(シトシン)、T(チミン)、G(グアニン)

回答欄:(        )と(        )、(        )と(        )

必要なもの

  • ビーズ

・丸しろ[リン酸]:28個

・丸モモ[糖]:28個

・銀竹:1個

  • ワイヤー 60㎝
  • ストラップ
  • テープ(作業中の固定用)
  • 仕分け用の袋

小・ビーズ9種

大・ワイヤー、ストラップ

作り方

➀ 初めに、ストラップにワイヤーを通し、リングを作る

➁ 丁度よい大きさにリングを作ったら、5~7㎜ほどねじる

➀              ②

 

 

 

➂➃➄              ➅                ➆

➇ ➂~➆の工程を繰り返し、14列分作る

➈ 最後に余ったワイヤーに銀竹ビーズを通して、ワイヤーをねじる

➉ 丁度よい長さにワイヤーを切る   完成!!

【感想・発見】アクセサリー作りを行った感想・発見を記入しましょう。

【考えよう!】作成したアクセサリーの構成要素の順番はどうなっているか、記述してみよう

「構成要素」の欄にA‐T、C‐Gのどれを当てはめるか、記入しましょう。

構成要素 構成要素 構成要素 構成要素
A アデニン T チミン
10
11
12
13
14

[確認]A、T、C、Gがそれぞれ7つずつあるか、ペアは間違っていないか、確認しよう!


<模擬授業_指導案2>

<理科学習指導案>

日 時  令和5年10月19日(木)2校時

場 所  帝京市立科学中学校理科室

生 徒  帝京科学中学校2年1組32名(男17・女15 )

指導者(実習者)  帝京K大学

指導教員 帝京K中学校 教 諭

  • 題材名 生徒実験「ビーズで作るDNAの構造模型」
  • 単元観 生命や地球に関する事象・現象についての観察、実験などを行い、生物の体のつくりと働き、生命の連続性などを理解し課題を解決する力を養う。
  • 題材の目標 DNAの構造をビーズアクセサリー作りを通して理解を深める。
  • 生徒の実態 実験や観察の授業において消極的な生徒が多く、一部の決まった生徒が作業を行っていることが多い。そのため役割を割り振り全員が参加できるようにする必要がある。
  • 題材指導計画:第1章生物の成長と生殖p76~93
    • 実験:玉ねぎの細胞の観察:1
    • 細胞分裂・無性生殖:1
    • 有性生殖・親から子の遺伝子の受け継がれ方:1
    • 実験:DNAアクセサリー作り:本時1

…                      以上 計4時限

  • 本時の目標 DNAアクセサリー作りを通して、DNAの構造や塩基について理解する。
  • 本時の展開(次ページ参照)
  • 本時の評価
  • 準備物等

実験プリント、板書に使用する資料

  • 参考・引用

・学習指導要領(文科省)p74

【本時の展開】

学習過程 50分 学習活動 指導上の留意点
提示・導入 10分 1.板書:DNAの構造を画用紙で作成しマグネットで貼る。

(1)DNAは二重らせん構造で、リン酸、糖、塩基で構成される。

(2)塩基にはアデニン(A)、チミン(T)、シとシン(C)、グアニン(G)がある。

2.プリント配布

3.発問:プリントのDNAの図に名称を書き込む。

1.工作時間の確保のため指名はせずに解説を進める。

3.名所と位置を意識しながら書き込む。

実験30分 1.実験のねらい:DNAの構造を理解する。

2.

3.道具を配布

4.実験手順の概要・注意点の指導

(1)塩基の説明。

(2)ストラップに針金を巻き付ける→糖(丸ビーズ桃)を両方に通す→塩基を片方ずつ通し針金をクロスさせるを14回繰り返す。一人一台タブレット端末を持参していることを想定し、わからないところは各自で映像を見直し作成する。

1.ビーズを通す順番は各構造の名所を意識しながら行う。

2.生徒同士の衝突が起こらないよう班ごとに取りに来てもらい、通行方向を決める。

(1)塩基には隣り合う塩基があることを示す。

(2)ビーズの色や順番等は間違いやすいので注意を促す。最初は説明を聞きながら全員で作業を進め、その後各自で進める。

まとめ・評価・片付け

10分

1.まとめ

2.片付け指示

1.自分で作成したDNAストラップを見ながら、DNAの構造を理解する。

2.トレイに入っているものを教壇へ返却。製作したストラップは持ち帰る。時間内に完成しなかった生徒には準備してあった完成品を渡す。

【実践記録映像】模擬授業記録2021.7.6

◇参考:ビーズで作るDNAの構造模型『理科教育ニュース』少年写真新聞,2017/10/18


コメント一覧

返信2023年12月15日 10:59 AM

3班26/

3班 ・もう少し時間があると良い ・最初のワイヤーがあれば行けたかも? ・ビーズ入れ(ピンク 白)が班での活動ならば向かい合う方が良いと思う。一々振り返らなければならないので ・理解しやすい! ・楽しい!

返信2023年12月15日 10:59 AM

匿名26/

5班 ・作業の説明中、できる人とできない人の差が激しかったから改善したほうがいい。 ・作業は楽しかった。 ・構成が実際に見ることができるからいいとおもった。

返信2023年12月15日 10:58 AM

匿名26/

3班 ・もう少し時間があると良い ・最初のワイヤーがあれば行けたかも? ・ビーズ入れ(ピンク 白)が班での活動ならば向かい合う方が良いと思う。一々振り返らなければならないので ・理解しやすい! ・楽しい!

返信2023年12月15日 10:55 AM

1班26/

時間を忘れて没頭できる授業だった。 ビーズをとるのが難しかったので手間はかかるがあらかじめ色別に分けておくか、パレットを用意して広げられるようにしたら良いと思った。

返信2023年12月15日 10:55 AM

4班26/

最初難しかったが、一度できるとうまくできた。 色分けで繰り返し作業することで頭への定着を促せるなと感じました。 自然と協力できる。 形として残るのがとても嬉しい。

返信2023年12月15日 10:53 AM

6班26/

6班 ・作業の手順が分かりにくかった。 ・ビーズを分けてほしい。 ・言葉づかいが丁寧でよかった。 ・一人ひとりに説明してくれて、助かった。

返信2023年12月15日 10:52 AM

匿名26/

2班 ・手先が器用じゃないと出来ない、難しかった。 ・完成させるには時間がもっと必要 ・かわいい! ・形として残るから、見たら思い出せるので良い

返信2023年12月15日 10:49 AM

さいえんすヨージ26/

・高度な作業をともなう授業なのでよいチャレンジだった。 ・配布物はグループ単位がよい。ビーズ、セロテープ、ワイヤー…ビーズは箱がよい ・PCやOHCの準備打ち合わせも必要 OHCをつかうならシートはカラーにしておくとよかった。 ・サンプルをグループ分準備できればなおよかった ・テープで押さえるアイディアは良かった。成長! ・指導案は細かすぎる感はあるが、内容は模範事項。実際にはもっと少なく、半分くらいでよいと思う。

返信2023年10月26日 12:13 PM

1班26/

デモンストレーションがもっとわかりやすくしたらすぐできそう。 高校の内容だからもっと導入を長くして理解させないと作っても何が何だかわからないと思う。

返信2023年10月26日 12:11 PM

4班26/

実験プリントが何書いていいかよくわからなかった。図に色があった方がわかりやすい。 事前準備に手間がかかっているので、人数が増えると難しいのかも。ビーズを入れる色物が欲しかった。作り方を巡視でしっかり教えていたよかったと思いました。

返信2023年10月26日 12:10 PM

5班26/

5、めあては最初に提示するとよかった。楽しく集中できて、印象に残った。

返信2023年10月26日 12:10 PM

2班26/

中々作るのが難しかった。作ったことによることでDNAは人によって違うことが実感できてよかった。 プリントの穴埋め部分の説明があまりなかったと思うので、穴埋めが少し難しかった。実際に自分で作れて楽しかった。

返信2023年10月26日 12:09 PM

3班26/

3班 準備が大変だけど、ちゃんとできていてよかったです。 最初にめあてがないとなんのためにこれをやっているのかわかりませんでした。言葉遣いが適当な感じだったので気になりました。

返信2023年10月26日 12:04 PM

さいえんすヨージ26/

・まとめは口頭でなく板書で! ・時間大幅オーバー

返信2023年10月26日 11:38 AM

さいえんすヨージ26/

・作成教材は「持ち帰り可能」と伝えるとモチベーションが上がる。 ・最初に実物サンプルを回覧して完成品イメージを持ってもらうと良い。映像拡大してでも。 ・作成手順のイラストの解説は欲しい。板書してビーズの配置を2列くらいは確認してから開始した方がよかった。 ・巡回時に塩基配列の学習内容についてもコメントしながら指導すると学習効果が高まると思う。

返信2021年7月6日 4:20 PM

1班23/

同じ塩基配列の人がいないということを伝えたいなら、赤と緑、青と黄色でどちらから先に入れても良いということを伝えてもよかった。(事実同じ班にきっちり全部同じ配列にしている人が二人いた) ビーズは使う分だけ個人で分けておいた方が手早く作成することができると思う。カードを使った指導はとてもわかりやすいな、とも。机間指導がとても行き届いていてとてもわかりやすい授業だったと感じる。 時間的にいっぱいいっぱいだったので、ビーズを作るのみの時間、といった感じにしたほうが良いかもしれないと感じた。

返信2021年7月6日 4:15 PM

4班23/

声が聞き取りやすかった。 机間巡視も良かった。 DNAの掲示物は板書への工夫がされていてとても良いと思った。

返信2021年7月6日 4:15 PM

6班23/

アデニン等の黒板掲示物の凹凸があったのに噛み合わせていなかった。作業工程がイラスト付きでわかりやすい。作るのに意識がいっていて、ビーズの色の組み合わせで終わっていたが、ビーズの色に加えてなんの物質なのかを逐一確認するのが良い。

返信2021年7月6日 4:15 PM

8班23/

DNAの構造を視覚的に学ぶことができ、よく理解出来ました。作業過程が図示されていて分かりやすく、説明も丁寧でした。作業中にアドバイスをしたり、DNAについての解説をしたりしていて時間が有効的に使われていたと思ったが、静かになってしまう時間も多かった気がします。作ったあとの達成感が大きく、これから筆箱につけたいと思います。

返信2021年7月6日 4:15 PM

7班23/

発展の内容であるのにも関わらずしっかり説明し、DNAの構造を理解させた点は凄いと思いました。映像と一緒に同時進行で作成を行った点も分かりやすかったです。一方で生徒に考えさせる場面や発言させる場面が無かったと思いました。また、進めるスピードが個人によって差があったと思います。 DNAの構造を学びながらストラップを作り、持ち帰ることが出来る点はとても楽しく喜ばれると思います。

返信2021年7月6日 4:14 PM

さいえんすヨージ23/

〇指導案にプリント記入の指示があるべき。 〇塩基の組み合わせ~形があっていなかったけん、あとで明確に訂正すべき。 〇ビーズ 各自仕分け 箱やペットボトルキャップなどを渡して分けさせるべきだった。 〇完成品があることを示し、ポイントを参考にさせると良かったかも。 〇映像の活用方法 工夫必要。 〇手芸ではないので、作業時間でも全体に聞こえるように学習を促す。 → 生徒任せの時間が多かった印象。 〇最後の仕上げ → 全体にわかるように何度も指示を出すべし。各自でペースに差が出るので集中しているところが違う…。 〇まとめ → らせん構造など、重要なことにも言及を! 〇

返信2021年7月6日 4:14 PM

2班23/

・板書用に紙を切り抜いて教材を作ってあったのが、わかりやすくてよかった。ただ、少し小さかったように思う。 ・動画で説明に入ったので進行度が同じになって、対応がしやすかったと思う。 ・プリントのイラストと説明がわかりやすかった。 ・一人ずつビーズ分ける皿があってもよかった。 ・DN Aの解説からだったので、自分たちが作っているものがわかった。 ・ビーズはねやすいので、敷くものがあってもよかった。

返信2021年7月6日 4:11 PM

3班23/

可視化できる教材でわかりやすかった。針金が目に刺さらないか不安だった。ビーズがあちこちに飛んでいってしまった。リン酸などを紙に書き、黒板に貼っていたり、全班分のお手本を作っていたりして、授業準備が念入りだった。声が通りやすくて聞きやすかった。

返信2021年7月6日 4:11 PM

5班23/

映像を用意していたのがとても良かった。 プリントが見やすくてわかりやすい。 ストラップを手に取って見ることが出来るのでDNAの二重螺旋構造を理解するのにとても良い教材だと思った。 実際の授業で全てやるには時間が厳しいと思うので、どこまでやるのか。

返信2021年6月29日 10:51 AM

さいえんすヨージ25/

〇指導案:実によく練られていた。別実験プリントも、作業の手順は手描きながらよく手間をかけて研究してあった。 〇事前の準備が不十分:ビーズの大きさのチェックができていないままの実践となってしまった。余裕をもって材料準備、予備実験をすべきだった。 〇導入の掲示板はカラーを用いた方が見やすかったのでは?どの塩基が何色か、口頭指示だけで十分か? 〇材料の配布時:何が何本入っているとか、実験プリントにも記載があると良い。 〇完成図の画像がプリントか板書掲示にないとわかりにくい。

返信2019年11月26日 4:47 PM

ざらめ25/

持ち帰れるし、立体的にDNAを理解でき、生徒にとっても魅力的 マグネットを使った説明の仕方も、工夫されていた。 実際に作るとき、あえて管ビーズの色の組み合わせは指示せずに、「何色を使えばいい?」と質問を出させてATCGの組み合わせについて考えを深めるのも良いかもしれないと感じた。

返信2019年11月26日 4:45 PM

クリスマス25/

作業がなれるまで少し分かりにくかったので、教員と一緒にやったら作り易そうだと思いました。 模型は交互に繋がっていることが理解しやすくていいと思いました。

返信2019年11月26日 4:45 PM

Hatake25/

説明を複数回行っていたので、聞き逃すことなく安心して作業出来た。

返信2019年11月26日 4:45 PM

くろ25/

板書のアデニンとかチミンにも色があったらわかりやすかったかも…

返信2019年11月26日 4:43 PM

オータム25/

黒板の紙を動かしてDNAの構造を説明するのがわかりやすかった。また、実験用プリントも丁寧で見やすかった。

返信2019年11月26日 4:43 PM

てつ25/

実際に二重らせん構造を作るとより理解が深まると思いました。班の人たちとも交流することができて良かったです。

返信2019年11月26日 4:43 PM

hammer25/

ビーズごときで授業が崩れるとは思わなかった。 改めて授業構成の難しさを知った

返信2019年11月26日 4:42 PM

てつ25/

実際に二重らせん構造を作るとより理解が深まると思いました。

返信2019年11月26日 4:41 PM

mura25/

細かい作業で集中できて楽しく工作できた。 ビーズの穴の大きさは残念…

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