＜H30年度 福島県 教員研修＞

細胞培養実験に基づく考える生物学：アクティブラーニング・生物学探求
（ DIYバイオ細胞実験 と 遠隔自主研鑽支援システム）

実施形式：実験・演習・協議（８月18日：13:00-17:00）
（講義の前にショートストーリー10分 ・ 本講義の KW&イメージ、Q.遊び）

目次：テーマ、要旨、1.研修構成と実施サイト、2.配布プリント、3.まとめ、
4.階層性(表)の意味意義、5.細胞実験キットの特徴・実験結果、Exp.Bの補足
6. 本編用の細胞実験マニュアル（Fig31-90：任意図をクリック/拡大表示）

〔関連サイト：細胞実験法、原理/解説、2018生物学、生物学演習、組織学自主トレ、Gallery〕
付録. 遊び感覚で基幹的なテーマを探し学ぶ方法（別シートへ移動）

福島県のみなさまへ
　このサイトに掲載した内容そのものが研修で行う事項（実験・演習・協議）です。当日は下記から重要な部分を抜粋し「DIYバイオ細胞実験に基づくアクティブラーニング：考える生物学」のような体裁で研修を進める予定です。実践学習の場を念頭に、質疑応答（平素な質問）を重視し、「時には気ままに生物演習」のような気軽な雰囲気を希望しています。教材の意味、ストーリーとショートサーキットでを志向しています。
　なお、本研修では、事後の学習支援や実験教材（細胞実験キット）の試供・検証の観点も取り入れています。その意向に沿ったサイト編成や実施形式を思案中（作成中）です。これらに対する実践担当の皆さんからのご意見・アドバイスは貴重であり、新たな視点・気分一新としてとても大切と思っています。研修前であってもご意見などを募集しています。よろしくお願いします。
　なお、当日は不都合（不参加）の場合でも、下記（実施内容や細胞培養実験など）についてご質問やご希望がある場合は、ご遠慮なくメール（下記アドレス）でお知らせください（お問い合わせください）。適切に回答します。
E-Mailアドレス（羽曽部宛）：　hasobe★kaiyodai.ac.jp （★は＠）

＜テーマと形式＞

　テーマ. 細胞培養実験に基づく「考える生物学」：命題・原理・実証の必要性

　副　題. AI時代に並走するリアリティーあるDIYバイオと遠隔Web研修の実践導入法

　形　式. 実験講習、演習講義、協議(研修支援）

　主　催. 日本生物教育会 福島県支部

＜研修要旨＞

【実験】 宅配輸送が可能な「細胞実験キット」は気軽な自主研鑽を可能とし実践教材への道筋を開く。その生細胞をカバーガラスに「滴下・培養」すると、細胞は自律的に「接着・運動」を開始する。基本的性質に従い周囲・隣接の細胞と協調して形態を変化させ「細胞社会」を形成する。本研修ではその性質を利用し、微小な細胞に大きなシンボル「任意の絵文字」を作らせる。いつでもどこでもだれでも可能なDIYバイオ細胞実験を紹介する。作って楽しく・学んで奥が深い「生物学基幹実験」である。
【演習】 基本単位「細胞」の実験学習は生物教育にリアリティーを与え、階層構造レベル「マクロからミクロに至るモヤモヤをスッキリ」に変換する。本演習「命題・原理・実証の必要性：アクティブラーニング」では一連の作業課題/ワークシートを通じてその事例を確認・協議する。細胞培養実験に基づく動物体の成り立ちの理解である。
【協議】 研修支援として「実践学習の場へ還元可能なインターネットバーチャル顕微鏡観察やWebテキスト・資料に基づく自主研鑽支援システム」を紹介する。広域的な都市型地域社会における前向きな自主研鑽者、特に一般教諭（若手や女性）に対する配慮は、教育センターの介在性機能が有効であるが、仮設オープンラボ（細胞・組織）の利用に基づく実験研修支援体制（リアリティーの経験方法：遠隔研修システム）についても紹介したいと考えている。
・・・・・・・・・
補足1. 本研修は、下記「1. 講義構成：実施概要とWeb実践サイト」に従い実施される（その構成リストには時間的な都合から省略の「自主研鑽」項目も含まれている）。なお、本研修はこれまで各地で担当した教員研修に修正を加えた構成であり、従って、従来のWebサイト「生物学演習：ココ」、あるいは「2018生物学：ココ」も必要に応じて参照し進められる。
補足2. 上記「要旨/協議」に記した「実験研修支援体制：オープンラボと遠隔研修システム」の具体性については（仮称）細胞科学教育研究会のサイト（ココをクリック）に移動し、その概要を参照してください。

Fig.0	Fig.00	Fig.000
Fig. 0, 00, 000 は本編のイメージです。 （上図/画像の上をクリックで拡大表示：ここに戻る時は「テキスト形式」をクリック） ＜先頭行へ移動＞

＜研修講義の前の概要説明・ショートストーリー10分：図説スライドで簡単共有＞
　　ショートストリーは「図下の小画面をクリック・拡大表示」し、連続スライドで参照。

Fig.1	Fig.2	Fig.3
（上図/画像の上をクリックで拡大表示：ここに戻る時は「テキスト形式」をクリック） ＜先頭行へ移動＞

Fig.4	Fig.5	Fig.6
（上図/画像の上をクリックで拡大表示：ここに戻る時は「テキスト形式」をクリック） ＜先頭行へ移動＞

Fig.7	Fig.8	Fig.9
（上図/画像の上をクリックで拡大表示：ここに戻る時は「テキスト形式」をクリック） ＜先頭行へ移動＞

Fig.10	Fig.11	Fig.12
（上図/画像の上をクリックで拡大表示：ここに戻る時は「テキスト形式」をクリック） ＜先頭行へ移動＞

Fig.13	Fig.14	Fig.15
（上図/画像の上をクリックで拡大表示：ここに戻る時は「テキスト形式」をクリック） ＜先頭行へ移動＞

Fig.16	Fig.17	Fig.18
（上図/画像の上をクリックで拡大表示：ここに戻る時は「テキスト形式」をクリック） ＜先頭行へ移動＞

＜1. 講義構成：実施概要と実践Webサイトの紹介＞
　今日は模擬講義なので省略もあります。残りは指定Webサイトで参照してください。

＜講義構成の略式リスト：数字をクリック＞ ＊＊講義の前に、ショート ストーリー と コメント「はじめに」＊＊ 1. DIY細胞実験、2. 器官系/階層性の学習状況、3. 構造化/階層性、4. 体の中身を描く 5.CG細胞実験、 6.動物生理2系6要素、7-1.ネコ、7-2.実体と概念(組織観察)、7-3.皮６つ 8.CG細胞実験、9-1.BioMTX、9-2.Gallery、10-1.細胞生理、10-2.細胞くん、10-3.細胞構造 11-1. VR顕微鏡、11-2. 細胞実験の原理、11-3. オモテ/ウラ、11-4. 組織20条 12.まとめ、 12-1. 階層性PDF、12-2. 階層性視点一覧、＊配布印刷物リスト、End 本編用の細胞実験マニュアル ・・・・・細胞実験キットの特徴・CG培養細胞の形態観察・・・・・ 関連サイト(別シートで参照）：細胞実験法、実験原理、顕微鏡観察、バーチャル顕微鏡像、 細胞の基本的性質、　細胞実験の意味意義(生体との類似性) ＜先頭行へ移動＞

本編の主な実施項目		実践サイト
1	a.構造：要素の配置と繋がり、b.構造に基づく標本観察	a.ココ	b.ココ
2	a.DIYバイオ細胞実験(細胞実験キット)、b.細胞形態と運動性	a.ココ	b.ココ
3	a.階層性の構造化、b.介在性構造レベルの意味意義	a.ココ	b.ココ
4	a.管状構造に基づく体の中身の描き方、b.	a.ココ	b.ココ
5	動物生理2系6要素：a.器官系区分と順列配置、b.ネコの前に？	a.ココ	b.ココ
6	描いた線や形は何？：a.細胞シートの顕微鏡観察、b.VR-MS	a.ココ	b.ココ
7	体の表面は「体表と体腔管腔その壁面」a.上皮組織、b.描く	a.ココ	b.ココ
8	細胞の性質：a.足場依存性と細胞シート（b.仕組みと原理）	a.ココ	b.ココ
9	a.学習マトリックスと考察の自己相似性（b.概要）	a.ココ	b.ココ
10	細胞生理2系6要素：小器官系区分の順列配置(a.詳細とb.概要)	a.ココ	b.ココ
11	細胞構造：a.機能系統の構造俯瞰図、b.細胞くん	a.ココ	b.ココ
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はじめに：　この生物学演習（研修）は、下記のような一連の作業課題から構成されていますが、「細胞培養実験に基づく考える生物学」なので、都合のよい時間帯に「細胞実験キットを用いたカバーガラス（CG）細胞実験」を行う予定です。なお、下記は実験B（お絵描き実験）の事例です。
注意：各課題は配布プリント（ワークシート:PDF）と「実践サイト」により補完されています。Webサイトへの移動の時は「下線付き青文字列：実践サイトへ」を利用してください。補足：移動先から簡単にこのシートへ戻る時のため「ブックマークなどを作っておく」と便利です。

1. ＜CG細胞実験（Exp.B）のStep 1：事前準備・・所要時間10分の後は送風乾燥30分＞
   　本編用の細胞実験マニュアル ：図一覧表示なので任意の図をクリックで拡大表示して参照。
   　実験とは「ともかく何かを確かめること・あなたは何が知りたい・確かめたい？ 」という気持ちで進めましょう。原理解説は後でも成り立つはずです。演習講義のどことつながるか、つまり「細胞実験はなぜ必要？」ということも本研修の課題です。
   〔細胞実験の実施サイトへ、細胞実験のイメージ、実験解説と原理へ、細胞の顕微鏡観察へ〕
   

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2. 最初に「器官系・階層性」 に関わるアンケート調査・状況を紹介します。少し戸惑いもありますが「生物学習の現状」に垣間見られる状況です。
   〔実施サイトへ、移動後のシート「Fig26：話題１」を参照：小画像をクリックで大画面表示〕
   

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3. 次に、それら器官系・階層性区分は本当に生物学習に必要なのか、どうすれば暗記ものではなくなるか、について協議しましょう。
   　なお、生物学の特徴は「図説や模式図」を必要とすることですが、その考察に必要な前提は「構造」です。構造とは「要素の配置とその繋がり」という意味です。皆さんはどのような場面で使っていますか。この「構造」を本研修の大前提として利用したいと思っています。では、はじめに「階層性の構造化」でそのことを試してみましょう。
   〔実施サイトへ：移動後シートの「Fig2や26：区分 H, I」を参照：小画像をクリックで大画面表示〕
   　その後、この「構造」という考え方を念頭に、
   

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4. 課題「Q1. 管状構造に基づく体の中身の描き方」を行います。並行して下記「６」も説明しますが、これらは「器官系」の構造化です。器官系は生物学に必要か？に対する考察です。
   〔実施サイトへ：移動後シートの「区分 C」の右下線をクリックで実践サイト移動〕
   　それらは、簡単共有の典型ですが、終了後には幾つかの疑問に包まれるはずです。それら平素な疑問の多くは各種の主要な学習テーマに繋がっているはずです。発展的なアクティブラーニングを可能とするはずです。少し考えてみてください。
   

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5. ＜CG細胞実験（Exp.B）のStep 2、3 ・・・実技10分、観察は任意＞
   　本編用の細胞実験マニュアル ：図一覧表示なので任意の図をクリックで拡大表示して参照。
   培養中の細胞の形態変化・細胞運動の様子は下記のサイトへ移動し観察も可能です。
   〔CG細胞培養実験の実施サイトへ、細胞の顕微鏡観察へ〕。
   

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6. ところで、上記「4.」の課題「Q1」が成り立つ基本的な考え方は「動物生理の基本２系６要素：器官系１１区分」なので構造化（解説・協議）してみましょう。
   〔実施サイトへ：移動後シートの「区分 K」の右下線をクリックで実践サイト移動〕
   　すると、動物の体内構造が単純に見えてくるはずです。つまり、生物学習は「考え方の基本：原理法則」で十分に補完されているということです。そこで、
   

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7. 同類の課題「Q2. ネコの前にサカナを置いたらどうなるか」、
   〔7-1.実施サイトへ：移動後「区分 J」の右下線をクリックで実践サイト移動〕。
   　あるいは、新たな視点から「Q3. Q1で描いた線や形とは本当は何か？」という命題の設定も可能です。
   　これ(Q3)は、生物学習の理念「実体と概念の連立連携」に基づき、抽象的なこと（構造図）は具体的に考えてみる、という経緯です。それでQ3の検証「描いた線は何？」には「実体の観察」が必要なので「魚類マクロ組織標本の顕微鏡観察」を行いましょう。Web顕微鏡観察しながらグループ協議をしてください。
   〔7-2.実施サイトへ：移動後、「魚類マクロ組織像に付した任意の番号」をクリックで拡大観察する。
   　なお、Q3の答えは「・・」ですが、顕微鏡観察では「・・シート」であることが判明すると思います。この状態を「上皮組織」と言い表します。また、今回行っている細胞実験の結果（実験B）にも反映されているはずです。後で確認してみましょう〔細胞の基本的性質へ〕。
   　そこで関連質問「Q3＋. 外皮・表皮・真皮・上皮・中皮・内皮・皮６つに大根の皮：皮ってなんでしょう？」も成り立ちます。また、「オモテ側のウラには何がある？」という問いかけはとても自然であり、つまり構造レベル「組織」という概念が自然に生じるはずです。
   〔7-3.実施サイトへ：移動後、パネルボタン「Ref/Fig.A, B, C, D」の順でクリック。参照〕
   

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8. ＜CG細胞実験（Exp.B）のStep 4, 封入・観察・評価・・・所要時間30分＞
   　本編用の細胞実験マニュアル ：図一覧表示なので任意の図をクリックで拡大表示して参照。
   〔実施サイトへ、細胞の顕微鏡観察へ、細胞標本の観察と構造へ、細胞の基本的性質へ〕。
   

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9. ここでは、以上の「まとめ」として「生物学習マトリックス」を説明します
   〔9-1.実施サイトへ：移動後はボタン[NEXT]で連続的に確認。あるいは〔9-2.BioMTXサイトへ〕。
   　なお、上述のような連続講義は更に沢山の命題・テーマとして続けることが可能ですが、それらは「実演生物学/ギャラリー」などで自習してほしいと思っています。
   〔9-3.実施サイトへ：移動後、任意のテーマを参照：その時は左側にある緑ボタンONをクリック〕。
   

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   それで、本講義の終わりに、本日の「効果・成果」の検証として、
   
   
10. 生命科学の基本的なテーマ「細胞生物学：Q4. 細胞自身は何をしているか？」を取り上げます。「細胞生理の基本」です。
    〔10-1.実施サイトへ：移動後「区分 L, M. N」を参照〕。
    　なお、その前には「Q4＋. 細胞くんの描き方：構造化〔10-2.実施サイトへ〕」も必要ですが、ここでは、Q4を通じて上述した生物学習の基本や学習マトリックスなどの有効性を検証・協議してみたいと思っています。その視座視点は「考察の視点の自己相似性」です。特に役割の基本「２系６要素」の観点から「細胞を機能装置としてその構造俯瞰図」を描き・観察します〔10-3.実施サイトへ：細胞構造の描き方〕。
    

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11. 補足. 「細胞培養実験」の結果観察はバーチャル顕微鏡観察でも可能です
    〔11-1.実施サイトへ：移動後、細胞関係「区分 K, P, M」を参照〕。
    　 また、細胞実験のまとめ/解説として必要なことは「実験解説とその原理」なので、次のサイトを参照してください。
    〔11-2.実験解説と原理へ、細胞の基本的性質へ、細胞培養実験の復習：理解度チェックリスト〕。
    　その経緯から「体の基本単位：細胞の基本的な性質」が見えてくるはずです。
    　その結果、その他の介在性構造レベル（組織：オモテ側/ウラ側）の考え方が明瞭になることを期待しています〔11-3.実施サイトへ〕が、ここでは省略です。しかし、私が作っている「組織観察の前提20条」は「組織」というより「細胞から見たその上位構造レベルの見方・考え方」なのでぜひ参照して欲しいと思っています。
    〔11-4.実施サイトへ〕。

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12. 本編のまとめ. 　以上の演習講義を要約すると、基本単位「細胞」実験の経験値に基づき、動物体の見方・考え方を「階層性の意味意義」に準じて〔12-1.PDFテキスト、〔12-2.実施サイトへ、本シートの別表〕、「構造」の観点から、「学習マトリックス」として構成したものです。その主要なものを話題（命題）とし、古典的なロジック「多くが認める知っててお得な考え方」（原理）から、「描き・見て・考える（実証）」の作業を行いました。
    　 分かりやすい実体をつなぐ「介在性構造レベル：器官系・組織・細胞小器官・巨大分子」はとても概念的・抽象的ですが、とても重要な約束事だと思っています。分かってしまえば当たり前！？のためには、その作業事例は不可欠です。その道筋が「生物教育」なのだと思っています。
    　なお、階層構造性の枠組みは「元素周期表」みたいなもので、他教科と同様に生物学にも頼りになる約束事（原理）があること示しています。もちろん、全てを網羅することではなく生物学にも「考える筋道」があるを共有することだと思っています。その理解が「知識偏重に陥らないための唯一の方法」であり、「考えるを欲し・考えるに適した学齢期の就学者」のために必要なことであり、みなさんと一緒に共有したいことと思っています。
    　それで、断片的な知識と知識をつなぐ知識の学び「アクティブラーニング」は確かに必要です。それで、就学者のために「適切な命題・課題とその方策の設定」ができるか否かが問われているということだと思っています。それで、時には気ままに生物演習：気軽に・段階的に・実効的に、が必要かもと思っています。それで、実体と概念の連立連携なので DIY細胞実験 でした。　本日はありがとうございました。
    　本編用の細胞実験マニュアル ：図一覧表示なので任意の図をクリックで拡大表示して参照。
    

＜2. 配布プリント/PDF＞
　本研修では下記の配布プリントを使用し具体化を図る予定です。ご参照ください。

1）研修テキスト（概要・ワークシート・視座視点一覧） ・・ココをクリック

2）研修構成リストと概要（上記1の印刷プリント）・・・ココをクリック

3）細胞実験マニュアル-1（簡単マニュアル：生徒用）・・・ココをクリック

4）細胞実験マニュアル-2（詳細マニュアル：教師用）・・・ココをクリック

5）本演習に用いる作業白地図（ワークシートの雛形）・・・ココをクリック
　（サムネール画像をクリック拡大表示、PCデスクトップへダウンロード印刷）

6）細胞実験用のワーキングスペースの雛形・・・ココをクリック

7) 参考資料：魚類マクロ組織のWeb顕微鏡観察・・・ココをクリック

補足/注意：１）のワークシートにも実践サイト用QRコードがありますが、それは本シート（上記列記の1.講義構成）の実践サイトとは違っています。そのまま使えますが、教師の皆さんの「実施実践サイト」は本シート（1.）をご利用ください。

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現実・実体の枠組みにおいて、(1) 実体あるものには構造がある。構造とは (2)「要素の配置とそのつながり」であり、要素間の繋がりは役割/効果の起点となる。その要素は、連続的・段階的な　(3) 構造レベル「階層性3x3：９区分」に従った扱いを必要とする。介在性構造レベルへの配慮は特に重要である。 その要素に対する考察の視点は、(4)「形（形態）・役割（機能）・仕組み（原理）と由来（起源）：解剖組織学・生理生化学・発生遺伝学」であり、役割の考察には (5)「２系６要素：動物生理・細胞生理の基本」に準じた補完が有効である。すなわち、要素に対する３軸構成の視座視点は、自己相似的な (6) 学習マトリックス（BioMTX）を構成し、複雑系に対する平易な視座視点と道筋を与える。 必要とすべきは生物学習の理念「(7) 実体と概念の連立連携」であり、実体・構造に対する (8) 「命題（見方）・原理（考え方）・実証（進め方）」の事例である。すなわち、今日的な学習テーマ「(9) 断片的な知識と知識をつなぐ知識の学び：アクティブラーニング」には、合目的的な ストーリー性とロジカルシンキングの枠組み から構成された Web学習支援システムや 遠隔地対応の実験教材システムの導入が必要である。 　　如何でしょうか・意味不明？：ご質問はウェルカムです（生物学習内容構成原論：はそべ） 　＊ 平素の視点：なに・なぜ・どうして・どのようにして・それ本当？＊ ＊ 考察の視点：形（部位,形状,名称,繋がり,区分/構成）・役割・仕組み・由来・他 ＊ ＊ 時には気ままに生物演習：DIYバイオ細胞実験と考える生物学＊ ＜先頭行へ移動＞

＜生物学とは＞ 　生物学は一面「図説解説/用語項目/箇条書き」式でもあり、暗記ものと思っている人も多い。では、生物学とは何なのか。取りあえずの説明であるが、生物学とは「物言わぬ生物進化（地球進化）の成果物に代わりに、その成り立ちを代弁（翻訳/通訳）すること」と考えても差し支えはない。解り易く説明する事である。 　論理性や合理性に乏しく思えるのは「経験科学」の側面に強く拘束されるため。つまり、自分自身で確かめたことのない事でも「そう決まっている」と信じて進める方が無難である、という経緯にあるため（無視して進むのは苦労が多過ぎる）。まるで探検隊のような学問である。よって、重要な事項はできるだけ「論理的な枠組み」に支持されていると都合が良い。ロジックが必要である。 　例えば、生物学習の必須項目？に「器官系」がある。一般的には10あるいは11区分とされるが、それらの名称をすらすらと言える人は、意外ではあるが、そう多くはない。なぜだろう。皆さんはどうだろう。

＜個体生物学の概要＞ 　体の基本単位は細胞であり、体は受精卵という１細胞を起源とする。細胞分裂（分裂増殖）を繰り返し、発生過程で３胚葉として概念化された細胞集団は、形態的に４大組織からなる器官を形成し、運動や代謝などの役割を担う。その系統（器官系）は例えば11区分とされる。総じて、体は細胞と細胞間物質から構成され、全ての細胞や細胞間物質は細胞から生じる。一般的に、体はその形態的な構成区分から「個体・器官系・器官・組織・細胞・細胞小器官・生体分子」という階層性（階層構造）で認知される。生物とは「形」あるものであり、その「形（形態）」は常に物質代謝を行なう事により維持される。 （上記の生物学用語に関連した模式図/画像を「生物資料集」などを参照し探してみよう） ＜先頭行へ移動＞

＜細胞培養実験の序文＞ 　自分自身がその昔たった１粒の細胞だったことを想像すると不思議な気がします。本当に体は細胞からできているのか疑ってしまいそうです。生物の教科書には動物細胞の事がたくさん書いてありますが、皆さんは実物の動物細胞を見たことがありますか？ 百聞は一見に如かずです。今日は魚類の培養細胞を用い、「生きている細胞をシャーレに入れたらどうなるか」というテーマで細胞の話を進めます。動物細胞の単純な振る舞いを実験観察し、組織形成や体の成り立ちの基本を一緒に考えてみたいと思います。なに・なぜ・どうして・どのようにして：それ本当？って気持ちで進めましょう。本実験は「生物学基幹実験」と位置付けてみます。 科学を特徴付ける事項(定義)とは一般に下記のような項目を満たすことである。 　１)客観的、２)論理的、3)実証的（再現性）、 　　　　4)予測的(因果性)、5)数量的、6)知識累積性、など。 つまり、科学とは １）誰もが向き合えることで（客観的）、２）話の筋道が明瞭であり（論理的）、且つ、３）実際に確認も可能なこと（実証的）。　加えて、それらに従えば、４）予想予測も可能（予測的）であり、５）数量化により客観性を示す傾向があり（数量的）、６）最小努力の最大効果のため「専門用語が増え続ける」（知識累積的）、 という傾向を示すものこと。 ＜先頭行へ移動＞

＜教師の想い＞ これを見せたい・教えたい・考えさせて・楽しくしたい 　「なに・なぜ・どうして・どのようにして」 　　　どんな疑問に答えよう。ともかく体の成り立ちだ！ 1) 体の中身はどう描くの？ 　2) 体の薄切り２色で染めたらどうなるの？ 　　3) シャーレの中のサカナの細胞、どんな姿で生きてる？ 　　　4) 生理食塩水はなぜ必要？、等張液って何だろう？ ・体は細胞からできている。細胞間物質でできている。 　・11区分でできている。２つの区分で６要素。 　　・４大組織に３胚葉、器官・組織に、細胞・物質。 　　　・姿の由来は胚葉性と咽頭胚。 　　　　・色々いるけど多様性に統一性。 1) 大きく見れば管状構造（器官系） 　2) 平たくみれば層状構造（組織） 　　3) そこだけみれば単位構造（細胞） 　　　4) 見えないものは循環構造（物質） 止まらないから生きている。外部の環境、無視できない。 　・ポンプが動けば塩水動く。 　　・濃度差・移動・等張状態（膜電位） 　　　・形を支える物質代謝 生物と云えば「形・役割・仕組みに由来」、とにもかくにも実験しよう！ ・・・・・・・・・ 実験とはともかく何かを確かめること。君は何を知りたい・確かめたい 　従って実験に失敗はない・繰り返して考えてみること：構造だよ。 　　自分自身を大切に・段階的に考えてみること：話し合いだよ。 ＜先頭行へ移動＞

＜教師の想い：その１＞ 知らないことは分からない 　　分かってしまえば当たり前 　何かが気になる当たり前 　　　気になることはどうしよう 　　気になることは無視しよう 　　気になることは大切にしよう 　さて君はどうしよう なに・なぜ・どうして・どのようにして 　きっと共有命題が助けてくれる 　　生きているからそう思いたい 　　きっと経験値が窓を開くはず

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＜別表：動物体の階層構造レベルの見方・考え方・進め方＞

＊＊下表の詳細は「階層性・階層構造：視座視点一覧」へ移動して参照＊＊

＊＊ 実演生物学 ：体の「見方・考え方・進め方」の基本： 羽曽部の考え方 ＊＊ ＜階層構造の前提：体は1細胞を起源とし全ての細胞と細胞間物質は細胞から生じる：細胞説＞ 「話し合いは、形・役割・仕組み・由来・その他」、「構造は、要素の配置と繋がり」
区分		命題・課題、その視点		その要素/構成/事例（キーワード）
�T	個 体	共有命題「サカナの縦縞・四肢・尻尾」を話し合う。 　＊その課題「科学論・多様性と共通性・体の座標」を考える。
		1	1次体型区分	体部位・体軸・体断面・体内腔・体節
		2	2次体型区分	体壁性器官/体性系/背側・内臓性器官/臓性系/腹側
		3	骨格系	骨パズル：頭部骨格、鰓弓系、肩帯/腰帯、
�U	器 官 系	共有命題「ネコの前にサカナを置いたらどうなるか」を話し合う。 　＊その課題「器官系区分と動物生理の基本」を考える。
		4	動物生理の基本	２系６要素「受容-伝達-実施、吸収-運搬-排出」+α
		5	器官系統の区分	器官系11区分とその順列・配置・役割
�V	器 官	共有命題「体の中身の描き方：描いた線や形とは何？」を話し合う。 　＊その課題「体構造の側面俯瞰図と主要器官」を考える。
		6	器官と臓器	その所属・繋がり・役割
		7	体腔管腔その壁面	細胞と細胞シート（上皮組織：上皮・中皮・内皮）
		8	体内構造の方向性	表面と裏側（オモテ側とウラ側）、その規則性
�W	組 織	共有命題「体の薄切り２色で染めたらどうなるか」を話し合う。 　＊その課題「４大組織：上皮・結合・筋・神経組織」を考える
		9	組織区分とその要素	４大組織(上皮・結合・筋・神経)、細胞と基質
		10	所在の根拠	発生学的な由来（シート構造の変化と規則性）
		11	結合組織の考え方	中胚葉由来の細胞と物質
�X	細 胞	共有命題「細胞をシャーレに入れたらどうなるか」を話し合う。 　＊その課題「多様な細胞とその原型・細胞くんの描き方」を考える。
		12	細胞構造の基本	膜系構造体、細胞の起源（共生進化）
		13	細胞の基本的性質	足場依存性と細胞シートの形成：点・面・立体
		14	多様な細胞の考え方	形態と機能：細胞くんとパラニューロン、etc
�Y	小 器 官	共有命題「細胞自身は何をしている」を話し合う。 　＊その課題「考える筋道：考察の自己相似性(動物生理 vs 細胞生理)を考える。
		15	分類・構造・機能	機能装置としての理解
		16	細胞生理の基本	考察の道筋：2系6要素11器官系区分との対応
�Z	巨 大 分 子	共有命題「筋肉は何からできている」を話し合う。 　＊その課題「生体高分子とは？：種類・形・役割・仕組み・由来」を考える。
		17	筋構造とその階層性	構造と名称区分（様態名称と実体名称）
		18	巨大分子の種類	分泌性物質と内在性物質、構造と役割
		19	遺伝の基本	セントラルドグマ（DNAから蛋白質）、高次構造
�[	分 子	共有命題「子牛が草を食べるとなぜ成長するか」を話し合う。 　＊その課題「生体分子とは？：種類・形・役割・仕組み・由来」を考える。
		20	生体分子の種類と構造		糖・アミノ酸・脂質・核酸・補酵素・生体元素
		21	物質の代謝と循環		糖代謝・窒素代謝・核酸代謝：起点と繋がり
		22	エネルギー変換		ATP合成、膜電位、補酵素の役割
＜話し合い項目：部位・形状・名称・繋がり・区分(構成)・役割・仕組み(物性)・由来・他 ＞ ＊＊上表の詳細はサイト「階層性：視座視点一覧」へ移動して参照＊＊

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＜5. 細胞実験キットの特徴＞

　誰もが疑うことなく学校教育の一環として動物細胞の実験観察を希望する声は、iPS 細胞・再生医科学など本邦の特筆すべき経緯の後押しも加わり、常に薄らうことなく継続している。しかし、その動物細胞の培養技術やその培養細胞の扱いは、常に複雑・煩雑であるが一般的であり（その理由は下記〔1.〕を参照）、 従って、通常の学校教育の場での利用はほぼ不可能と考えても差し障りはない。つまり、いつでも・どこでも・だれでも利用が可能な動物培養細胞やその技術は一般的には存在しない。
　本編で扱う細胞実験キットとその細胞実験（教材実験）は、しかし、それらの諸課題（教材としての諸問題）を幸運にも全て解消した唯一のシステムである。その実情を表現した名言？「あまりに簡単で有り難みがない」と言われるほどである（この言葉はかなりショックであるが、代えがたいものがあると信じています）。この経緯から、いわゆる専門家であっても実物を見るまでは多くの方が「そんなことが可能とは信じられない」という状況にある。
　 それで、そのシステム（細胞実験キット）の特徴を解説すれば、詳細を極めるため、紙面の都合上、ここでは下記〔２.〕にその概要（特徴）を列記するに止めたい。但し、質問（メールでの問い合わせ）はいつでもウェルカムです。ご遠慮なく。

〔1. 細胞培養技術が「複雑・煩雑」な理由〕
　「ココをクリック」で細胞培養技術（専門性と煩雑さ）のサイトへ、
　「ココをクリック」で細胞培養・培養細胞の意味意義の解説サイトへ

1. 様々な制約からなる無菌操作や各種の専門的な器具・機器・設備を必要とする。
2. 培養細胞の多くは接着依存性（足場依存性）であり、培養容器の底面にシート状で張り付いて生きるため、その利用においては、酵素処理などによる細胞の剥離・単離・浮遊化などが必要であり、細胞種の特徴に基づく適切かつ専門的な操作を必要する。
3. 培養細胞は生きている。常に増殖し、その飽和期（生育限界期）を迎えるため、定期的な継代操作による維持管理を必要とする。
4. さらに、細胞培養に関わる消耗品は実験検証に不可欠であるが、その経費は無視できない程度にある、加えて、
5. 以上の項目などに熟知した専門家によって細胞培養実験は可能となる（指導者を必要とする）、という実情である。つまり、素人には容易に手出しができない状況下にある。

〔2. 細胞実験キットの特徴・メリット〕

1. 細胞実験キットはReady-To-Useの状態で宅配輸送が可能である。つまり、受け取り後は、すぐそのまま細胞実験に使用できること。
2. 専門的な器具・機器・設備を全く必要とせず、また、実験キットの仕様は試薬や器具で構成されるため、場所を選ばず、通常の教室・実験室、あるいは自宅研修であってもその取り扱い（細胞実験）が可能であること。
3. 無血清培養系であるため、またカバーラスなど安価な通常の消耗品を用いるため、驚くほどの経費削減と省エネが可能になっていること。
4. 実際に、高校実践教育の場で、受講者多数であっても、迅速・簡便な教材実験として可能であり利用されていること。
5. 本編紹介のように「試して楽しく・考えて奥が深い」基幹的な細胞実験が可能であり、いわゆるDIY細胞実験であるため、利用者独自の発展展開が可能であること。
6. 最後に、細胞実験は「生物学習にリアリティー」を与え、一度っきりの経験であってもその経緯から本編解説のような数多くの発展学習やアクティブラーニングを可能とすること。 つまり、いつでも・どこでも・だれでも可能なシステムである。
7. 以上をまとめると、迅速・簡便・確実・実効的、加えて、低コスト・省エネが可能な実験教材系である。
8. 関連サイト
   a. カバーガラス（CG）細胞培養実験法・・・〔ココをクリック〕
   b. 細胞実験学習の実施要領：材料解説や計画立案法・・・〔ココをクリック〕
   c. 細胞実験の仕組み原理・意味意義・生体との類似性・・・〔ココをクリック〕
   d. 細胞形態や運動のライブ顕微鏡観察・・・〔ココをクリック〕
   e. 分裂期染色細胞のVR顕微鏡観察：K, 関連 M,N,P・・・〔ココをクリック〕
   

Fig.19	Fig.20	Fig.21
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Fig.22	Fig.23	Fig.24
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＜終わりに：「お絵描き実験」について＞ 　実験Bには「お絵描き実験」という名称を与えているが、本実験は「組織形成・形態形成に関わる基礎実験」であり、その意味意義を考えるはとても重要である（と思っている）。大学でそのことを扱えば、かなりのインパクトになる。つまり、生命科学に関わる数多くの視点を提供する（ココ）が、それにも関わらず、本実験の方法はあまりにも簡単。時々「有り難みがない」と言われてしまう。少し気にしている。 　それで、ここでコメントしたいことは、それほど簡単に思ってくれるなら、この実験は「中学生理科で扱うことも可能」ということ。任意の絵文字（形）を体の基本単位「生きている動物細胞」に作らせてみよう！という課題である。実験キットなので材料に特殊なものはない（下図：写真）。培養時間を長くすれば、遠心分離機を用いる必要もなく、細胞液を滴下し２時間以上放置すれば、細胞は自律的に接着配列する。シンボリックな「しおり式細胞標本：Fig.26」として加工・利用することも可能である。 　つまり、中学時代に作った自作教材「シオリ：細胞標本」を通じて、高校・大学・大学院の学びに主体性を与えよう、というのは如何でしょうか。あるいは、大人が作り子供に与える生涯学習教材である。必要とすべきは「リアリティーある教材を身近に感じる、あるいは与えること」ではないだろうか。
Fig.25	Fig.26	Fig.27
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実験材料：写真（実験A/Bが混在）　 1. フィルムバッグ細胞（12mlパック)、 2. 液体培地(15mlパック)、3. 切り取りスポイト(代用試験管：図右上)、　4. 代用試験管と培地、 5. 固定液（小試験管）、6. 染色液（クリスタルバイオレット：小試験管）、7. 溶解ゼラチン、8. 綿棒、9. カバーガラス（CG） 「実験B用のMC/CGは掲載していない」、 10.操作スペースA4用紙、11.スライドガラス、12.オモリ（カップ転倒防止用、13.紙ナプキン、14.ハサミ、15.パラフィン色鉛筆、16.栄研3号スポイト（２本）、17.遠心チューブ２mlサイズ（小試験管に入れた）、18.小型プラカップ（紙コップでも良い）、19.紙コップ（廃液入れ）、20.時計、　図左上：遠心機

以下のシートは準備中です。

＜はじめに＞

Fig.28	Fig.29	Fig.30
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＜はじめに＞

あああああああああ

Fig.31	Fig.32	Fig.33
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＜はじめに＞

あああああああああ

Fig.34	Fig.35	Fig.36
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＜はじめに＞

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Fig.37	Fig.38	Fig.39
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＜はじめに＞

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Fig.40	Fig.41	Fig.42
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＜はじめに＞

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Fig.43	Fig.44	Fig.45
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Fig.46	Fig.47	Fig.48
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Fig.49	Fig.50	Fig.51
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Fig.52	Fig.53	Fig.54
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Fig.55	Fig.56	Fig.57
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Fig.58	Fig.59	Fig.60
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Fig.61	Fig.62	Fig.63
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Fig.64	Fig.65	Fig.66
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Fig.67	Fig.68	Fig.69
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Fig.70	Fig.71	Fig.72
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Fig.73	Fig.74	Fig.75
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Fig.76	Fig.77	Fig.78
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Fig.79	Fig.80	Fig.81
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Fig.82	Fig.83	Fig.84
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Fig.85	Fig.86	Fig.87
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Fig.88	Fig.89	Fig.90
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Fig.91	Fig.92	Fig.93
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Fig.94	Fig.95	Fig.96
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Fig.97	Fig.98	Fig.99
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Fig.100	Fig.101	Fig.102
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Fig.103	Fig.104	Fig.105
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Fig.106	Fig.107	Fig.108
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Fig.109	Fig.110	Fig.111
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Fig.112	Fig.113	Fig.114
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Fig.115	Fig.116	Fig.117
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Fig.118	Fig.119	Fig.120
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＜END＞＜先頭行へ移動＞