• 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」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


コメント一覧

返信2021年7月6日 4:20 PM
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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
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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
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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
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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
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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

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
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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
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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
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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

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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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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