シリコンチューブを用いた吸水量測定法の可能性と実践	 	 *実践ご希望の方には材料をおわけいたします。下記連絡先へ	 葛貫	 裕介（2009 年度東京学芸大学卒業，日野市立第七小学校教員）	 中西	 史（東京学芸大学教育学部）	 
	 	  シリコンチューブを用いたこの吸水量測定法は，リアルタイムで植物の吸水を観察することが	 可能である．どんどん水が減る様子を見ることで，児童は植物が能動的に生きていることを実感	 できると思われる．また，葉を切除すると即座に吸水量が減少する．そのため，水の吸い上げに蒸散が関係していることを理解しやすい．ガラス器具のように破損する危険性も無く，安全な教	 材といえる．さらに，短時間で実験結果が出るため，１授業時間内で様々な実験を行うことが可	 能であり，中学校や高校での発展的学習にも利用できる．	 
【 材 料 】 	 ◇	 シリコンチューブ（内径[㎜]‐外径[㎜]）	  	  1‐2	
 ・・・	  50	 cm	 	 	 	 2‐4	 ・・・	 	 	 3	 cm	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 3‐6	 ・・・	  	 3	 cm	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 5‐8	 ・・・	 	 	 3	 cm	 ◇	 簡易注射器（10	 ml）	 ･･･	  5‐8 のチューブに合うもの	 ◇	 インクジェットプリンタ用詰め替えインク	 ◇	 10	 cm 程度の深さがあるプラスチックケース	 または	 水槽	 ◇	 目盛り板	 	 または	 	 定規【 測 定 手 順 】 	 １．測定装置の組み立て	 	  上記に記載の 4 種類のシリコンチューブを，内径と外径が合うようにつなぎ合わせ 1 本にする．内径 1	 mm	 →	 内径 2	 mm	 →	 内径 3	 mm	 →	 内径 5	 mm の順である．	 	 
組み立てには，道具（はさみ，接着剤など）は不要であり，チューブ同士を指し込むだけでよい．	 	 	 	 	 	 	 	 	 材 料 一 式 	 チューブを全てつなぎ合わせ た 測 定 装 置 	 連絡先	  	  中	 西	  史	  	  東京学芸大学	 基礎自然科学講座	 理科教育学分野	 〒184-8501	  東京都小金井市貫井北町 4-1-1	  TEL	 &	 FAX：0423-29-7513	  	 	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  E-mail：fuminaka@u-gakugei.ac.jp	 	 ２．測定方法	 	 ①	 （プラスチックケースに水道水を入れ，インクで少し濃いめに色をつける．
）	 	 ②	 簡易注射器に色水を吸い込み，内径5	 ㎜のチューブの端にセットし，ゆっく	  りチューブ内に水を入れる．	 
	 ③	 水中で簡易注射器を取り外し，チューブ内に空気が入らないよう水中に沈め	  ておく．	 
	 ④	 植物体の茎もしくは枝を水中で斜めに切断（水切り）し，内径5	 ㎜のチュー	  ブと水中でつなげる．	 
⑤	 チューブを水中から取り出し，静かに置く．	 	 	 	 	 	 	 	 内径 3 ㎜ 3 cm内径 1 ㎜ 50 cm	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 内径 2 ㎜ 3 cm内径 5 ㎜ 3 cm測 定 装 置 の 模 式 図 	 実 際 に 植 物 体 と 接 続 し た 測 定 装 置 の 写 真 	 【 注 意 点 】 	 • 植物体はできる限り実験直前に採取を行う。
• 乾燥しすぎて、もしくは病気などで萎れている植物は避ける。
• 茎や葉柄の形，毛の有無，太さに注意する• チューブ内に簡易注射器を使って水を注入する際は，ゆっくり行うこと．急に注入すると，チューブが外れることがある．
• 植物体の水切りをする際は，切れ味のよいはさみを使用すること．切れ味が悪いと道管の形状を崩してしまい、吸水が悪くなる．
• 植物体とチューブをつなぐ際は，チューブ内に空気が入らないように，水中で行うこと．	 

本 測 定 法 を 使 っ た 様 々 な 実 験 結 果 	 	 	 １．様々な植物の吸水量測定	 
	 	 大 学 構 内 か ら 11 月 に 採 取 し た ア ジ サ イ	 （Hydrangea），ヤマグワ（Morus	 bombycis）の	 枝，ヤツデ（Fatsia	 japonica）の葉，室内で種	 子 か ら 10 日 間 栽 培 し た ベ ニ バ ナ イ ン ゲ ン	 （Phaseolus	 coccineus），生花店で購入したキ	 ク（Chrysanthemum	 x	 morifolium），ユリ（Lilium	 	 L.）の茎葉部を使用して吸水量を測定した．吸	 水量は 3 分間における内径 1	 mm チューブ内の水	 の移動距離で表した．	 

3 28分 24間で 20の 16水の 12移8動距 4離[cm] 0サイの枝を使用し，吸水量を 20 分毎に計 6 回測定し，時間経過によって吸水量がどのように変化するかを調べた．吸水量は 3 分間における内15.816.0
11.3
5.52.7アジサイヤマグワ表した（N=3）．	 

1.4吸水量
の相
対値

1.2
1.0
0.80.60.4
0.20.0対値で表した．	 

020その結果，測定開始から 100 分経過してもいた．	 
	 

ユリ測定は気温約	  20℃のもと室内で行った．縦棒は標準偏差を径 1	 mm チューブ内の水の移動距離を測定し，相吸水量は，測定開始時の 8 割程度を維持してヤツデ ベニハナインゲン キク	 図 1.様々な植物における吸水量	 ２．長時間にわたる吸水量の変化	 	 植物材料は，大学構内で 11 月に採取したアジ20.14060
時間 ［分］80

100	 図 2.アジサイにおける長時間にわたる吸水量の変化	 測定開始時の測定値を１としたときの相対値で示した．測定は気温約 20℃のもと室内で行った．縦棒は標準偏差を表した（N=5）．	 

３．葉の切除による吸水量の変化	 	 植物材料は，大学構内で 10 月に採取したアジサイの枝を使用し，葉の切除によって吸水量がどのように変化するかを調べた．吸水量は 1 分間における内径 1	 mm チューブ内の水の移動距離を測定し，相対値で表した．	 
その結果，葉を切除した直後から吸水量は急減した．吸水量は，測定開始から 6 分後（切1.2吸水量の相対値1.00.80.60.4
0.20.0123

456

時間 ［分］除から 3 分後）で測定開始時の 1 割以下になった．	 
	 	 図 3.アジサイにおける葉の切除による吸水量の変化	 測定開始時の測定値を１としたときの相対値で示した．測定は気温約 20℃のもと室内で行った．測定開始 3 分後に葉を切除した．
縦棒は標準偏差を表した（N=3）．	 	 	 	 授 業 実 践 で の 児 童 の 反 応 と 感 想 	 対象：国立大学附属小学校	  第６学年	
  ２学級	  ７７名内容：「植物の養分と水の通り道」の発展学習として，左の３の実験を行った．（1 授業時間）時期：2009 年 7 月 	 ① 植物が水を吸い上げる様子が分かった。
4 名	
  1 名	 (1.3％)	 1 名	 (1.3％)	 ② 水の吸い上げに葉が関係していることが分かった 。
10 名	 (5.2％)	 (13.0％)	 

とても思う

とても思う少し思う少し思うどちらともいえないどちらともいえない

あまり思わない

あまり思わない

全く思わない全く思わない71 名	 67 名	 (92.2％)	 (87.0％)	 児 童 の 感 想「減り方を見ると、蒸散している量が見えるようで面白かった。」「葉があるのと無いのとでは思っていたよりも、かなり色水の減る量が違ってびっくりした。」「水は根がないと吸い上げられないのかと思っていたが、実はそうではなくおどろいた。」「私達は何もやっていないのに植物が勝手に色水を吸い上げ、葉を切ったらその吸い上げる水の量が少なくなり、不思議でおもしろかった。」「チューブの中の水が減るスピードがすごく早くてびっくりした。」「植物も色々な工夫をして、生きているんだと思い、またその植物の構造に関心した。」「植物はいろいろな特徴がある。そのうちの１つを実験から分かり、とても良かった。」「今日は今までやったことのない実験をしていい勉強になった。アジサイ以外の葉も同じ仕組みになっているのかが気になった。」