陸の水（Limnology in Tokai Region of Japan）70 : 29 - 33（2015）

報告（Report）

少人数の小学校児童を対象とした水環境教育の実践
紀平征希1)・加藤進1)・土屋竜太1)・荒木利芳1)・久松眞1)

Practice of the freshwater environmental education for a few children of primary school
Masaki KIHIRA1), Susumu KATO 1), Ryouta TSUCHIYA1), Toshiyoshi ARAKI 1) and Makoto HISAMATSU 1)
摘要三重県伊賀市の小学校児童2名を対象に，水環境への興味・関心を深めてもらうために，身近にある水を教材に，キャリア教育支援の一環として水環境教育の実践を行った。実習で行った内容は，水の汚れについて考える実験および講義，当施設内にあるビオトープの水質調査である。水の汚れについて考える実験では，未知の試料について水色，電気伝導度，パックテストによる COD を測定し検討した。ビオトープの水質調査では，水温，透視度，溶存酸素，pH，電気伝導度，植物プランクトン観察，懸濁物質量（SS），COD，窒素（硝酸態窒素），リン（リン酸態リン）を測定した。アンケートの結果から児童らは特に，COD の測定，SS の測定に興味を示した。本研究の結果から児童らは今回の実習を通して水環境への意識が高まり，理解を深めることができたと思われる。
キーワード：水環境教育，小学校，水質分析，キャリア教育
Key words : water environmental study, primary school, water analysis, career education（2015年4月6日受付；2015年6月19日受理）
教員を対象とした理科の研修等の依頼に応えてきている。

はじめに

本研究では，小学校のキャリア教育支援の一環として水環

環境問題を解決し，持続可能な社会を目指していくには，境を取り扱う実習を導入し，それらを小学生に体験させるこ

自分自身の生活を振り返り，環境への責任ある行動をとるとで水環境への興味・関心を高めてもらうことを目的とした。

態度を育むことが大切である（環境教育指導資料小学校編，現在，学校教育では，子どもたちを社会の変化へ気づかせる

2007）。 そ の た め に も 学 校 現 場 と し て ESD（Education for

ために環境教育やキャリア教育が重要視されている（中央教Sustainable Development）を踏まえた環境教育の推進が必要

育審議会，2008）。しかしながら，これら2つの領域を含んだである。その達成のためには「体験活動」が重要である（降プログラムの開発と実践を報告した事例は萱野ら（2011）に旗ら，2009；宇土，2011）。環境教育で扱う対象は多様であ限られている。水生生物の採集やパックテストによる簡単なるが，我々が生きていく上で欠かすことのできない「水」は，水質測定に留まらず，研究者が実際に行う試薬・器具を使っ子どもたちにとって身近でかつ有効な教材の一つである（紀て水質分析を行う実習をプログラムに組み込むことが専門

平ら，2012; 山田，2009; 増田ら，1999）。著者らが所属して家集団である我々の責務の一つであると考えられる（野崎，いる三重大学伊賀研究拠点は，伊賀地域における大学の地域2012a）。このキャリア教育支援は3日間行われ，1日目に電磁貢献活動の創造および推進を目的としている（前田，2010）。

石と磁石，2日目は植物や生き物について調べる，3日目は水地域の教育機関への支援としては，SPP（サイエンス・パーについて調べようという内容で行った。ここでは，3日目にトナーシップ・プログラム）の採択を受けた地元の公立高校行った水環境教育の実践について報告する。

からの依頼で体験型の水環境教育の実践を行ってきた（紀平ら，2012）。この他にも出前授業，小・中学校の職場体験，
1)

三重大学伊賀研究拠点 〒518-0131三重県伊賀市ゆめが丘1丁目3番地の3 産学官連携地域産業創造センター「ゆめテクノ伊賀」内，Iga
Community-based Research Institute, Community-University Research Cooperation Center, Mie University, Yume-Techno Iga, the Local Industry
Creation Center for Industry-Academia-Government Collaboration, 3-3, 1 cho-me, Yumegaoka, Iga city, Mie, 518-0131, Japan29

紀平征希ほか
表1. 1日の実習の流れ．
時

間内を測定する際は，ゴム手袋をさせた。子どもたちには，試水の必要量をメスシリンダーで測り取ること，過マンガン酸カ容

09:00～09:50

きれいな水・きたない水を考える

リウム溶液の滴定をさせた。一方，前処理における硫酸，硫

10:00～10:20

試料採取および水温，透視度，電気伝導度，pH，溶存酸素測定

酸銀，過マンガン酸カリウム溶液の添加および，湯煎後のシュ

10:20～11:30

COD 分析（前処理および湯煎30分）
滴定の練習
COD 分析（滴定）

30分間湯煎している間に行った。滴定はマグネットスター

ウ酸ナトリウム溶液の添加は指導者が行った。滴定の練習はラーを使いながら試料を攪拌させ，そこに過マンガン酸カリウム溶液をビュレットで滴下していくようにさせた。試料に

11:30～12:00

SS ろ紙重量測定，ろ過，乾燥

12:00～13:00昼食

ついてはブランク（蒸留水），牛乳（蒸留水100 ml に対して13:00～13:40

顕微鏡観察

牛乳をスポイトで1滴），ビオトープの試水（2連）を準備した。

13:40～14:00

SS ろ紙重量測定，窒素・リンの測定，片づけ

硝酸態窒素およびリン酸態リンはパックテスト（共立理化学

14:10～14:40

計算，結果のまとめ，比較研究所）により測定した。これらの結果をまとめた上で，環14:40～15:00

アンケート・感想記入

境省が定めた生活環境の保全に関する環境基準と比較し，ビオトープの水質を評価させた。
最後に，アンケートおよび感想を書いてもらった。その項

方目は，「おもしろかった実験とその理由」，「今日習ったこと

法で担任の先生や家族に教えてあげたいこと」，「今後自分で調対象とした児童は，三重県伊賀市の小学校6年生の2名であべてみたいこと」，「感想」の4点である。

る。 本実践は2013年9月6日に行った。1日の実習の流れを表1にまとめた。まず水の汚れについて考えるための講義およ結果および考察

び実験を行った。これは野崎（2008），野崎（2012b），紀平ら（2012）をもとに行った。具体的には，蒸留水約50 mL 入っ

水の汚れについて考える実験

た透明のプラスチック容器を配り，塩化ナトリウム，グラ汚れの指標となる COD および電気伝導度について説明しニュー糖，カオリン，アジ化ナトリウムをそれぞれ耳かき1た後，4つの容器にそれぞれの物質を入れて溶液をかき混ぜ杯程度加えて良くかき混ぜた。その際，物質名が分からないてもらった。子どもたちはカオリンを加えた容器のみ白濁状態でかき混ぜた。その後，それぞれの見た目，電気伝導度し，視覚的にこの水が最も汚れていると判断していた。そし（堀場製作所，B-173），パックテストによる COD（共立理化て，電気伝導度を測定すると塩化ナトリウムで2300 μS cm-1，学研究所，測定範囲0～8 mg L-1および0～100 mg L-1）を測定

アジ化ナトリウムで430 μS cm-1だったのに対し，グラニューした。塩化ナトリウムは無機塩類，グラニュー糖は有機物汚糖やカオリンでは10 μS cm-1以下となった。また COD を測定

濁，カオリンは濁度，アジ化ナトリウムは毒物を想定していすると，グラニュー糖では100 mg L-1以上と極端に高かったる。実験後，水を分析する意義，人間活動が水圏生態系へ及のに対し，塩化ナトリウム，アジ化ナトリウム，カオリンでぼす影響，水質に関する用語について解説した。

はいずれも8 mgL-1以下であった。測定が終わったところで，

次にこれらをふまえて，当施設内に存在するビオトープの各容器に入っている物質名を伝えた。とくに，毒物であるア水を採取し，その試料を分析することとした。分析した項目

ジ化ナトリウムを溶かした溶液が透明で，塩化ナトリウムやは，水温，透視度，溶存酸素，pH，電気伝導度，植物プラ

グラニュー糖を溶かした溶液と見た目では区別がつかないこ

ンクトン観察，懸濁物質量（SS），COD，窒素（硝酸態窒素），とに驚いていた。

リン（リン酸態リン）である。水温と溶存酸素はポータブ
ルマルチメーター（HACH, HQ30d）で測定した。透視度は

表2. ビオトープの水質結果．

透視度計を用いて測定した。pH は pH 試験紙（Merck, pH0-

水温（℃）14），電気伝導度はツイン電気伝導度計（HORIBA, B-173）

pH7で測定した。プランクトン観察は顕微鏡（Nikon, ECLIPSE

電気伝導度（μS cm-1）

38E100）で観察し，やさしい日本の淡水プランクトン（滋賀

透視度（cm）

63.5

25.9-1の理科教材研究委員会編 2005）を用いて種類を調べた。SS溶存酸素（mg L ）8.7

は試水をガラス繊維濾紙（ADVANTEC, GF-75）にろ過し，SS（mg L-1）

8.8-1

105℃で乾燥後，乾燥前後の重量差により求めた。COD はCOD（mg L ）過マンガン酸カリウム法により測定した（日本規格協会，硝酸態窒素（mg L-1）

0.22006）。ただし，硝酸銀の代わりに硫酸銀を使用した。COD

リン酸態リン（mg L-1）

0.02

30

10.8, 10.9少人数の小学校児童を対象とした水環境教育の実践
ビオトープの水質習ったことで担任の先生や家族に教えてあげたいことはとい

表2にビオトープの水質の結果を示した。水温はおよそう質問に対して，「水は見た目だけできれい，きたないを判26℃であった。水温を測定する前に，実際に児童2名に自分断したら危ない」，「毒が入っていても透明な水がある」といの手をビオトープの水中につけさせた。そして，水温が何度う回答があった。今後，自分で調べてみたいなあと思ったこであるか予想させてみた。その結果，15℃と20℃という予想とはという質問に対して，「水の中の浮遊物質量」，「いろいをした。測定した水温と自分たちの手で感じた水温に大きろな湖や池に行って水の性質を調べたい」という回答があっな違いがあることに驚いていた。透視度は63.5 cm であった。

た。感想を箇条書きであげてみると下記の通りである。

底の十字の線が見えるか見えないかのぎりぎりにするのに苦戦していた。pH は7だった。pH については学校で学習して・水の中にまさか毒が入っているとは思わなかった。

おり，ビオトープの水が中性であることを理解していた。溶・透き通っていてもちゃんと検査しないと安全で飲める水と-1

存酸素は8.7 mg L だった。当施設のビオトープには金魚がは判断できないと思った。

泳いでおり，この金魚と絡めて溶存酸素濃度と生物，とりわ・塩を溶かした水は電気伝導度が高くてびっくりした。

け魚との関係について解説を補足した。

・ろ過したときろ紙にすごく色がついたのでびっくりした。

COD は10.8と10.9 mg L-1であった。ここでは蒸留水，ビオ・ビオトープの水をろ過するとろ紙に緑色のプランクトンがトープの試水，同時に対照として牛乳（蒸留水100mL に対いっぱいついてびっくりした。

して牛乳をスポイトで1滴）を測定したが，水の中に存在す・計算や単位がややこしかった。

る有機物量の違いが滴定量に関係していることを認識させた。それにより，牛乳1滴を加えるだけで滴定量がかなり増実習中の子どもたちの反応や感想からいくつか興味深い点えることに驚いていた。SS は8.8 mg L-1であった。子どもたがあった。まず見た目だけできれいかきたないかを判断してちは試料500 mL をメスシリンダーで量りとり，ろ過を行っはいけないことを実験を通して理解してくれた。毒物を溶かた。ろ過の時，水がどんどん吸いこまれていき，フィルターしものと，一般に口にする塩化ナトリウムやグラニュー糖をの色が白色から緑色へ変化していく様子を見て驚いていた。

溶かした溶液とでは見た目では区別がつかないことに子ども

ろ過後，乾燥させ，ろ過前後の重量差から SS を計算させた。

たちは驚いていた。子どもたちには毒は見た目で判断するころ過量が500 mL であるので1L への換算に比例を使うが，子とができるという認識があるのだろう。それとは反する結果

どもたちは簡単に理解を示した。

が驚きを生んだと思われる。また電気伝導度やパックテスト

ビオトープ内の植物プランクトンを顕微鏡で観察した結の COD 測定でも見た目は同じ透明なのに結果の値が全然違

果，緑藻でツヅミモの仲間である Staurastrum（スタウラウうことにも興味を示していた。毒物を教材として使うことにストルム）が多く生息していたことが分かった。顕微鏡の使は問題があるが，数名の小学生を対象とするならば指導者がい方については前日に習っており，支障なく行うことができ安全に十分配慮することで興味を惹く実験ができると思われた。硝酸態窒素およびリン酸態リンはそれぞれ0.2，0.02 mgる。

-1

L であった。説明時には硝酸態窒素，リン酸態リンという次に，COD の測定である。小学生などを対象とした環境用語は用いず，窒素，リンという用語で説明した。パックテ教育の実践でも COD の測定が数多くなされているが，そのストを行ったとき，うっすら色がつくかつかないかの比色程ほとんどはパックテストによる測定である（木村ら，2008 ;度であった。そこで，試しに水道水の硝酸態窒素を測定し田中ら，2006）。今回，少数2名という利点を活かして，できた。するとパックテストの色が濃い紫色になりびっくりしてるだけ研究者が測定する方法に近い形で実践させた。とりわいた。結果は約1.5 mg L-1であり，このことからビオトープ

け，滴定の操作に力を入れた。実際，最初に指導者が右手での水は水道水よりも窒素が少ないことを理解していた。

三角フラスコを回転させながら，左手でビュレットのコック

最後にこれらの結果を用いて，環境省が定めた生活環境のを動かし滴定した。当然子どもたちにはこの操作はできない。

保全に関する環境基準（湖沼）と比較し，ビオトープの水質

そこで，マグネットスターラーを使いながら試料を攪拌させ，を評価させた。すると，COD では C ランク，SS では B ランク，そこに過マンガン酸カリウム溶液をビュレットで滴下してい溶存酸素では A ランクとなった。

くようにさせた。溶液の色が変わっていく様子を見ているときの子どもたちは嬉しそうだった。実験の最後の方に子どもアンケートおよび感想たちが「マグネット使わずに，先生のようにやってみたい！」

おもしろかった実験は2人とも COD の実験であった。そと言ったのでやらせてみた（図1）。すると想像していた以上の理由として，マグネットスターラーを使いながら試料を攪に上手にやったのでこちらが驚いてしまった。このような研拌させ，過マンガン酸溶液を滴定することで溶液の色が透明究者が実際に測定する方法を体験できたことも，COD の実から紫色に変化するところに興味を持ったようである。今日験が楽しかった理由の一つなのかもしれない。

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紀平征希ほかだプログラムにした。おそらく子どもたちはすべてを完全に理解したわけではないと思われる。しかしながら，単に水といってもこんなにいっぱい調べる項目があるんだとか，ちゃんと検査しているから水が飲めるんだということを学んでもらえたと感じている。今後，さらに子どもたちが水環境に興味・関心を持てるような体験プログラムを組んで実践していきたい。

謝

辞本研究の実践に参加してくれた児童2名，施設の提供をしていただいた（財）伊賀市文化都市協会，有益なご助言をいただいた匿名査読者，担当編集委員に方々に心から感謝申し

図1.
図
1. COD
CODを測定している様子．
を測定している様子上げます。

3つめに，感想にも記されているが，子どもたちはビオトー

引用文献

プの試水をろ過する操作に興味を示した。ろ過することによりろ紙の上に植物プランクトンなどの懸濁物が捕集され，ろ中央教育審議会 (2008) : 幼稚園，小学校，中学校，高等学

紙の色が白色から緑色に変化したことに興味を抱いた。おそ校及び特別支援学校の学習指導要領等の改善について（答申）.

らく，見た目はほとんど色のついていない無色透明の試水

降旗信一・宮野純次・能條歩・藤井浩樹 (2009) : 環境教育とが，ろ過することにより目には見えなかった懸濁物が色という形で視覚化されることにより驚いたと思われる。先に記ししての自然体験学習の課題と展望 . 環境教育，19：3-16.

た COD の測定における溶液の色の変化と同様に，このよう加藤進・佐藤邦彦・吉岡理・岩崎誠二・高橋正昭 (2004) : 河

な色の変化を観察できる実験は子どもたちに興味・関心を抱川水質評価をめざした環境教育の実践と出前講座の反省かせる大きな要因となりえる。紀平ら（2012）は高校生を対点 . 環境技術，33：315-320.

象にウィンクラー法による溶存酸素測定のような色が変化す萱野貴広・熊野善介・若林努 (2011) : 風力発電機製作を通しる実験は水環境への興味を持たす有効な材料であることを指たエネルギー環境に対する生徒の意識－キャリア教育導入摘している。

を視野に－ . エネルギー環境教育研究，5 (2)：5-14.

最後に，本実践を通しての課題である。感想にも計算や単

紀平征希・太田ともえ・稲森玲子・山本好男 (2012) : 高校生（三位がややこしかったと記されているように，小学生を指導す

重県立上野高等学校）を対象とした水環境教育の実践 . 陸の水，54：27-31.

る上で単位やスケールを説明するのに苦労した。特に電気伝導度の単位 μS cm-1は簡単に説明した程度で数値の大小によ木村憲喜・田中将彦・鈴木良朋 (2008) : パックテストを用いる比較にとめた。また，COD の計算も公式に滴定値をあてた身近な河川の分析 . 和歌山大学教育学部紀要自然科学，はめて計算するだけにし，なぜこのような公式なるのかなど
9の説明はしていない。それでも子どもたちには少し難しく感

59：29-31.
国立教育政策研究所教育課程研究センター (2007) : 環境教育
指導資料小学校編 .

じたのだろう。加藤ら（2004）は，小学校教師からの意見と前田広人 (2010) : 三重大学伊賀研究拠点の創設と展開 . 三重

して（COD などの）数値の意味を理解したとしても，それから推定される汚れの状態を視覚的に理解することは困難で大学大学院生物資源学研究科紀要，36：59-68.

あるという指摘をうけたと報告している。そのため，今回の増田一・松永やす子・新谷昭江・市川陽子・岩堀恵祐・宮田

実践では耳かき1杯程度の物質を加えたり，牛乳1滴を加えた

直幸・野呂忠敬 (1999) : 小学校における環境教育の実践例

り，水道水を調べたりなどの小学生にとって視覚的に比較し－微生物観察と水処理実験の体験学習を通して－ . 日本水処理生物学会誌，35 (4)：285-291.

やすいような対照実験を加えて行ったつもりである。このこ

日本規格協会 (2006) : JIS ハンドブック環境測定Ⅱ水質 . 日とにより，子どもたちが理解を深めてくれたどうかは分から

本規格協会，東京 .

ないが，今後さらに対象者にあわせた実習内容や説明のしか野崎健太郎 (2008) : 体験型の水環境教育の実践～人文社会科

たに工夫を凝らす必要があると思われる。
今回の実践ではキャリア教育という内容も含んでいたた

学系の大学生を対象にして～ . 椙山人間学研究，3：57-68.

め，より多くの体験をしてもらおうと多くの実験を盛り込ん

野崎健太郎 (2012a) : 保育者・小学校教員養成課程におけ32少人数の小学校児童を対象とした水環境教育の実践
る河川調査実習の立案とその教育効果 . 日本生態学会誌，
62：51-58.
野崎健太郎 (2012b) : 人文社会学系の大学生を対象とした陸水環境教育の実践－講義科目への利き水，水質分析およびBOD 試験の導入とその評価－ . 陸の水，54：11-18.
滋賀の理科教材研究委員会 (2005) : やさしい日本の淡水プランクトン , 合同出版株式会社 , 東京 .
田中利永子・吉田謙一・岩渕美香 (2006) : 環境科学教室2005「水の浄化実験」～きたない水がきれいな水に！～ . 川崎市公害研究所年報，33：96-100.
宇土泰寛 (2011) : 地球時代の教育－共生の学校と英語活動－ . 創友社，東京 .
山田一裕 (2009) : 環境教育における水質汚濁とその浄化に関する一考察 . 環境教育，19：63-70.

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