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」完成品の紹介
丸ビーズ2種はリン酸と糖、カラーの竹ビーズ4種は、それぞれ塩基であるアデニン(A)・チミン(T)・グアニン(G)・シトシン(C)に対応します。ヌクレオチドは、リン酸・糖・塩基の順に並び、対応する塩基の組み合わせは、A-TとG-Cの2パターンに決まっているだけなので、この単位をランダムにつなげていくだけの作業になります。
※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。
<模擬授業_指導案1> 「DNAの構造模型を作ろう」2021 T
〈指導案:3年「DNA 二重らせん構造と塩基配列」
【実践記録映像】模擬授業記録2021.7.6
「動 画」作成ガイド
【本時の展開】
学習過程
全50分 |
学習活動 | 指導上の留意点 |
導入10分 | 1. DNAの構造を理解する1)DNAは二重らせん構造で、リン酸、糖、塩基で構成され、ヌクレオチドという
2)塩基にはアデニン(A)、チミン(T)、シトシン(C)、グアニン(G)がある 2. 本時のめあてを確認する |
1. ・二重らせん構造、ヌクレオチド、塩基配列の構造をマグネットで貼ることができるカードを使用しながら説明する。・工作時間を十分に確保するため、指名はせずに解説を進める。 |
展開35分 | 1. DNAの構造模型の作り方の説明を聞く1) アデニン(A)を赤ビーズ、チミン(T)を緑ビーズ、シトシン(C)を黄ビーズ、グアニン(G)を緑ビーズ、リン酸を丸ビーズの白、糖を丸ビーズの桃とする。
2) ビーズを通す順番は各構造の名称を意識しながら行う。 2. DNAの構造模型を作成する ・ICT教育が発達し、一人一台タブレット端末を持参していることを想定し、説明が分からなかった場合やもう一度見直したい場合には各自で映像を見るようにする。 |
1. ・ビーズ、ワイヤー等が入ったトレイを班ごと取りにいく。・完成品をテーブルごとに置き、イメージしやすくする。
・プリント内のDNAの構造図を見て、ビーズの順番をイメージしやすくする。 ・最初に全員で映像を見せながら説明し、重要な点は止めながら説明する。 2. ・ビーズの色や順番等は間違いやすいので注意を促す。 ・最初は全員で作業を進め、その後各自のペースで進める。 ※実験に必要なもの:管ビーズ(赤、緑、青、黄)各30個ずつ、丸ビーズ(白、桃)各90個ずつ、ワイヤー3本、ストラップ3つ、ハサミをトレイに入れる。トレイは9班分用意。 |
まとめ
10分 |
1. 再度DNAの構造について理解を深める
2. 片付け |
1. ・自分たちで作成したストラップを見ながら、DNAの構造を理解させる。2. ・トレイに入っていたものはすべて入れて教壇に返却する。
・ストラップは持って帰ってもらう。 ・時間内に終了しなかった生徒には準備しておいた完成品を渡す。 |
「実験プリント」
・DNAは細胞の中にあり、(① )(② )(③ )で構成されている。この構造を(④ )という。
・ヌクレオチドが多数つながった2本鎖がらせん状になっている。DNAは(⑤ )である。
・塩基には4種類あり、どの塩基をもったヌクレオチドがどのような順番で並んでいるかによってDNAの遺伝情報を伝えることができる。
(⑥ )(⑦ )(⑧ )(⑨ )
(⑩ )―(⑪ )(⑫ )―(⑬ )の組み合わせになる。
(必要な材料)管ビーズ(赤、緑、黄、青)、丸ビーズ(白、桃)、ワイヤー、ストラップ、ハサミ
(DNAの構成要素)
リン酸:丸ビーズの白 糖:丸ビーズの桃
アデニン(A):赤ビーズ チミン(T):緑
シトシン(C):黄 グアニン(G):青
(作成手順)
<指導案2> 2019
理科教育法指導案
日時 2019年11月19日(火) 5時限
場所 都留文科大学自然科学棟4階教室
生徒 自然科学専攻2年生20名
指導者 都留文科大学2年 H
指導教員 山田暢司
1.題材名 生徒工作実験「ビーズで作るDNAの構造模型」
2.単元観 染色体にある遺伝子を介して親から子へ形式が伝わること及び生物は親から子へ遺伝子を受け継ぎ、遺伝子は世代を超えて伝えられることを理解させる。
3.題材の目標 遺伝子の本体がDNAであること、そして、DNAの4種類の構成要素の並び方には規則があり、その規則性が遺伝子として意味を持つことを理解する。
4.生徒の実態 クラスの人数が20人と少数なこともあり、男女間も仲が良いため、実験時も特別な配慮なく、協力し合って行うことができる。ただ、今回のような細かい作業の際に集中できない生徒もいるため注意したい。
5.題材指導計画 第2章遺伝の規則性と遺伝子p96~97
6.本時の目標 DNAの二重らせん構造の模型をビーズで作る中で、構成の規則性を理解する
評価基準
知識・技能 | 思考・判断・表現力 | 主体的に学習に取り組む態度 |
・DNAの構成単位である「ヌクレオチド」のことを理解している
・塩基分子の並びについて理解している |
・塩基分子の並びをビーズで表現することができる
・DNAの構造について思考しながら、実験に取り組めている |
・実験に積極的に取り組んでいる
・班員、近くの人とコミュニケーションをとり、課題に取り組んでいる |
(準備物)丸ビーズ 管ビーズ ワイヤー ストラップ 色鉛筆 ハサミ
7.本時の展開
学習過程45分 | 学習活動 | 指導上の留意点 |
導入
10分 |
1.導入
DNAの構造、役割について解説を聞く プリントに各名称、色塗り作業をする |
1.教科書p96、97を用いて指導する
特にヌクレオチド、塩基の配列の構造については丁寧に解説する その際、事前に用意したカードを黒板に貼って解説する |
工作実験
35分 |
1.実験の目的
DNAの構造の理解する 2.実験操作の概要 ①DNAの構造模型のつくり方の説明を聞く ②DNAの構造模型を作成 ビーズ、ワイヤー等が入ったトレイを各班1人が教壇机に取りに行き、工作作業に入る ③序盤だけ、先生の説明を聞きながら同じ作業をする その後、各自のペースで進めていく |
完成品をテーブルごとに回してイメージしやすくする
①配布した図を用いて説明する 特に塩基配列のルールにのっとって、ビーズを並べていく点については間違えやすいので注意を促す ②4色ビーズを120個程度(各30)、2色ビーズを250個程度(各125)、ワイヤー、ストラップ、色鉛筆をトレイに入れておく。トレイを5班分用意 (4色ビーズ…一人24個 2色ビーズ…一人50個必要だが、少し多めに用意) ③ビーズの色、ワイヤーの通し方などを前で説明しながら最初だけ同じ作業をやってもらう |
まとめ
5分 |
1.再度DNAの構造についての説明を受け、理解を深める
2.まとめ 塩基配列について再度確認し、作成した模型が正しく配列されているか、自己評価する |
1.黒板、口頭、生徒に発問などでDNAの構造について説明し、まとめとする
2.ストラップは持って帰ってもらう |
参考・引用 学習指導要領(文科省)
DNAの構造模型を作ろう 色鉛筆で色を塗って、
ビーズの色を整理しよう!
・DNAの構成要素
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
・作り方のルール
◇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
◇理教法_3年生物p96-99:遺伝子の本体