中学理科の「植物のつくりとはたらき」は、中1の1学期から2学期にかけて学習する単元で、光合成・呼吸・蒸散という3つのはたらきと、根・茎・葉のつくりを結びつけて理解する必要があります。用語が似ていたり、道管と師管の役割を逆に覚えてしまったりと、混同しやすいポイントが多い単元です。富士見市・ふじみ野市・三芳町・川越市・志木市・新座市エリアの中学校でも、2学期の定期テストで頻出の範囲なので、この記事で整理のコツをお伝えします。
植物のつくりとはたらきでつまずきやすいポイント
この単元は、次の3点でつまずくお子さまが多く見られます。
- 光合成と呼吸で「出入りする気体」が逆になってしまう
- 道管（水の通り道）と師管（養分の通り道）の役割を混同する
- 気孔・蒸散のはたらきが、光合成や道管の話とどうつながっているのか分からない
この3点を、根・茎・葉という「植物の体全体の流れ」として整理すると、暗記量が減り理解が深まります。
光合成のしくみを整理する
光合成に必要なものと生まれるもの
光合成は、葉の細胞にある葉緑体で、光のエネルギーを使って二酸化炭素と水からデンプンなどの養分と酸素をつくり出すはたらきです。「光・水・二酸化炭素」が材料で、「養分（デンプン）・酸素」ができるという入口と出口を、図で対応させながら覚えるのがポイントです。ヨウ素液を使ってデンプンの有無を調べる対照実験もあわせて出題されやすいので、実験の目的（光を当てた葉と当てていない葉を比較する理由）まで説明できるようにしておきましょう。
光合成と呼吸の違いを整理する
植物は光合成だけでなく、動物と同じように呼吸も行っています。呼吸は酸素を取り入れて二酸化炭素を出すはたらきで、光の有無に関係なく一日中行われています。一方、光合成は光がある昼間だけ行われ、呼吸よりも気体の出入りの量が多いため、昼間は見かけ上「二酸化炭素を吸収し、酸素を出している」ように見える点を押さえておくと、グラフ問題にも対応しやすくなります。
道管と師管の役割を区別する
根・茎・葉をつなぐ2種類の管
根から吸収した水や水に溶けた養分（無機養分）を茎・葉へ運ぶ管が「道管」、葉でつくられたデンプンなどの養分を植物の各部分へ運ぶ管が「師管」です。「道管は根から上へ水を運ぶ」「師管は葉でつくった養分を全身へ届ける」という向きと役割をセットで覚えると、混同しにくくなります。道管と師管が集まった束を維管束と呼び、茎の断面図でどちらが内側・外側にあるかを問う問題も定期テストで頻出です。
着色実験で確認する方法
色水にひたした植物の茎を切って断面を観察する実験では、色がついた部分が道管です。この実験結果から、茎の断面図のどこが道管でどこが師管かを判断させる問題がよく出題されます。「色がついている＝水が通った＝道管」という結びつけを、図を見ながら繰り返し確認しておくと得点につながります。
蒸散のしくみと気孔の役割
蒸散とは、根から吸収した水が水蒸気となって、主に葉の気孔から空気中へ放出されるはたらきです。気孔は葉の表皮にある小さな穴で、2つの孔辺細胞に囲まれており、蒸散だけでなく、光合成や呼吸に必要な気体の出入り口としても機能します。蒸散が盛んに行われることで、根からの水の吸収が促され、道管の中を水が上昇し続ける仕組みになっている点も理解しておきましょう。ワセリンを葉の表・裏や茎に塗って蒸散量を比較する実験問題では、気孔が葉の裏側に多い植物が多いことをふまえ、どの条件でどれだけ蒸散量が変化するかを計算させる問題が定番です。
定期テスト・入試で狙われる問題パターン
植物のつくりとはたらきの単元では、次のようなパターンの問題が繰り返し出題されます。
- 光合成・呼吸それぞれで出入りする気体の種類と向きを答えさせる問題
- 茎の断面図から道管・師管・維管束の位置を答えさせる問題
- ワセリンを使った蒸散量の比較実験から、葉の表・裏・茎からの蒸散量を計算させる問題
- 光合成と呼吸のはたらきをグラフや図で対応づけて説明させる記述問題
蒸散量の計算問題は、条件を整理して式を立てる練習を重ねることで得点源にしやすい分野です。焦らず条件を書き出す習慣をつけましょう。
家庭でできる復習のコツ
植物のつくりとはたらきは、次のような工夫で定着させやすくなります。
- 光合成・呼吸で出入りする気体を、白紙に矢印つきの図で書き出せるか確認する
- 道管と師管の役割を、保護者の方に説明してもらい理解度をチェックする
- 蒸散量の計算問題は、条件を表にまとめてから式を立てる練習を繰り返す
富士見市・ふじみ野市・三芳町・川越市・志木市・新座市エリアでは、中1のうちから理科の基礎的な図や計算の考え方を丁寧に積み上げておくことが、中3の入試対策をスムーズに進めるための土台になります。ご家庭での学習だけでは図と計算の結びつけが難しく感じる場合は、EIMEI教育学習塾グループのように、実験の目的や図の読み取り方を丁寧に指導してくれる塾のサポートを取り入れるのも一つの方法です。
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