クロロフィル蛍光を利用した光合成の教材化

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○研究目的 : 光合成は小学生から大学生まで学ぶ重要な内容である。しかし、多くの人に「光合成は植物の葉のみで行われる」といった誤概念・縮小概念が身についているという調査結果が多くある。しかし、実際には正しい概念である「葉緑体(クロロフィル)を含む部分が光合成を行う」ということを生徒に教育することが必要である。この点を解決するために、本研究では植物による光合成をいろいろな植物の種類・部位を用いて生徒自身が探究的に学習できる教材・教授法を開発し、授業で実施することを目的とした。○研究方法 : ①. 開発した「簡易クロロフィル蛍光測定装置」(通称 : フルオレッセンス君)を用いて、色々な植物およびその部位について測定を行った(この開発・基礎研究に対しては、日本生物教育学会下泉教育実践奨励賞を受賞させていただいた)。②. また、その値が妥当ものであるのか、光合成測定装置と比較を行った。③. この測定装置を高等学校生徒に作成させ、実際に授業や部活動で使用することで、光合成の教材としての有効性を確認した。○研究成果 : ①. 植物体におけるクロロフィル蛍光の有無からクロロフィルの存在および光合成能を定性的に検出できた。②. この「簡易クロロフィル蛍光測定装置」は高校生徒でも1時間程度で作成することができ、1試料数秒～数十秒で植物体から発するクロロフィル蛍光を簡単に測定することができた。その結果、光合成能の有無を検出することができ、光合成教材として有効性を確認できた。③. 生徒による学習の成果として、第56回日本植物生理学会・高校生ポスター発表(東京農業大学)において『自作装置で測定した植物のクロロフィル蛍光』, 『クロロフィル蛍光から推定する葉の背腹性』と題した発表を行った。