| Chart . 実験学習の構造「細胞と体制構造」 | 現在のボタン→  |
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[Top
Page]へ移動、実演生物学 俯瞰図
[Center] へ戻る、細胞実験解説-1[Top]へ戻る、[組織観察自主トレ]へ移動、 [描き見て考える]のリスト へ戻る 、[マクロ組織の話し合い]へ戻る、 [H25-JABE]へ戻る、[実験講義2]へ、 |
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現在、編集中
＜★ はじめに：上記の「構造図」の概要「Chart 実験学習の構造」＞
本サイト上部パネルのボタン[0]により示される構造図「Chart」は、実験学習「細胞培養実験に基づく動物体の理解」の実施に関わる「要素と繋がり」である。なお、実際に行う実験講義の「実践サイト」はパネル下に示す「実験講義2」をクリックして参照する（または「ココ」）。
図示した各要素（A-J）は右パネルの系列ボタンでその概要や図示イメージの全画面表示となる。本サイト「構造図」は、いわば「実験学習の実践」に向けた「道案内」であり、各要素の具体的な内容はパネル右端のボタン[＋]により移動しリンク先の実践サイトにて参照する。
スケジュール化された実験学習の実践法は「C」に位置する。その経緯は「A.視座」が示す枠組みにある。つまり、細胞の基本的性質の「検証考察」は、体構造の理解に連続性と論理性を与える。A.視座(一覧表)をイメージ化すると「B.俯瞰図」になる。よって、AとCは対応関係[概念/実践]である。実験学習[C]に不可欠な実験マニュアルは「F.基本実験]であり、[F＋]で課題とした「お絵描き実験」の実践サイトへ移動する。
細胞実験は「体組織細胞」の様態との相互関係にある。本実験学習ではその検証対象として「I. デジタル顕微鏡：マクロ組織の観察」を設定する。C-F-I の連携などにより最小限の実験講義は完結するが、その「D.まとめ」では「科学論」を意識する。つまり実践法の時系列はその「形式」に準じていたを確認しレポート作成法の経験値とする。
実験学習の基本は以上であるが「細胞・組織・器官・器官系」の各項目を個別に確認する場合は「H.演習：描き見て考え話し合う」を用いる。例えば、動物生理の基本「２系６要素-器官系11区分（ワークシート学習）」は必須と考える。その古典的なロジックを再確認することは、大学レベルの教科書「細胞の分子生物学」などの理解に近道を与える（と考えている）。「論より証拠・されどロジックも必要」である。
なお、知識確認型学習を常とする一部の学習者にとって、本質的に必要な要素は「自由意志による新たな課題とその必要性の自覚」である。これに対し本構造図は「E.導入：アンケート式演習講義」を設定した。器官系区分の名称が思い出せない理由は何？、生物系の古典的ロジックは本当に何に役立つのか、である。
[A]. 概説：A.視座「階層構造に対する視点」
動物体の成り立ち（体制）は「階層構造」に基づき設定される（・個体・器官系・器官・組織・細胞・・）。生物教育の基本としてその区分（いわゆる引き出し）に迷いはないが、その中身（構成要素）が意味するところを論理的に一貫させるには多大な労力を必要とする（例えば器官系区分にはどのような意味があるか？）。そこで本実験講義では「脊椎動物体制の階層構造に対する基本的な視座」を設定した（ボタン[A2, 3]あるいは[Fig1]を参照）。つまり、階層性に準じ体構造に対する「視点」を与え、それらに内在する「要素あるいは考え方」を列記した。そこには学習者が必要とする枠組みとその連続性が表出される。いわゆる「古典的なロジック」である。
表記する「視点一覧」は本実験学習の枠組みである。イメージ化すると[B.俯瞰図：体の基本10項目]になる。[C.実験学習：実践法」では、適時、「視座：視点一覧」の抜粋を行う。
| 資料1. 脊椎動物体制の階層構造に対する基本的な「視座」：考えても良いこと （この表をリンク付きの別サイトとして表示する時は「ココ」をクリック） |
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| ＃ | 視点 | 動物体は複雑であるが「体制の基本」としてその「要素」を抽出すると |
| 1 | 階層性 (構造区分) |
- - 個体-器官系-器官-組織-細胞-細胞小器官-巨大分子-分子 - - |
| ２ | 個体 最大単位 |
＜体の成り立ち・多様な形態・統合的な見方＞ （ex.下記一覧、骨格系、系統発生） |
| ３ | 1次 体型区分 |
＜ 1)体部位、2)体軸、3)体断面、4)体内腔、5)体節分節 ＞ |
| ４ | 2次 体型区分 |
＜A. 体性系 (体壁性器官)：背側＞ ＜B. 臓性系 (内臓性器官)：腹側＞ |
| ５ | 動物生理の基本 器官系 の役割 |
＊＊ ネコの前にサカナを置いたらどうなるか？ ＊＊ ・・・ ２系６要素 + α ・・・ ＜ A：1) 受容 → 2) 伝達 → 3) 実施 ＞ ＜ B：4) 吸収 → 5) 運搬 → 6) 排出 ＞ ＜ C: 7)調整、8)境界/保護 ＞ |
６ |
器官系 11区分と 順列配置 |
＜A: 1) 感覚系、2) 神経系、3) 筋系、4) 骨格系＞ ＜B: 5) 消化系、6) 呼吸系、7) 循環系、8) 泌尿系、9) 生殖系＞ ＜ C: 10) 内分泌系、11) 外皮系 ＞ |
７ |
器官 機能単位 |
＜主要器官の理解：多様性と統一性＞ 器官：形態的に周囲と区分され独自の機能を示す組織集合体 ＜部位・形状・名称・繋がり・区分・役割・仕組・由来・その他＞ |
８ |
体腔管腔 その壁面 形の連続性 |
＜体管腔は基本３種（腸管導管、体腔、血管）＞ 内壁は「上皮組織」と総称され、所在から「上皮・中皮・内皮」 「管腔-上皮組織/基底膜」の極性は体内に「オモテ側/ウラ側」の基準を与え、視座を定める。 |
９ |
組織 構造単位 |
＊＊ 体の薄切り2色で染めたらどう見える？ ＊＊ ＜４大組織：1)上皮組織、2)結合組織、3)神経組織、4)筋組織＞ （特定の細胞と細胞間物質の集合体、各領域は基底膜で分別される） |
10 |
所在の根拠 構造の 由来/起源 |
受精卵・・＜1)外胚葉、2)内胚葉、3)中胚葉＞・・咽頭胚 |
11 |
細胞の 基本的性質 検証考察 の対象 |
＊＊ 細胞をシャーレに入れたらどうなるか？ ＊＊ 基本的性質は「足場依存性」であり「細胞シートの形成」と考える 発生過程：細胞シート→（脱シート化→移動→再シート化）→分化 |
12 |
細胞 基本単位 |
＜体は「細胞と細胞が生み出す細胞間物質」でできている：細胞説＞ （細胞構造と機能の基本、細胞とECM、ヒト細胞は約300種） |
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細胞小器官 構成要素 |
＜ 1)細胞構造の基本、2)膜系構造体とその由来 ＞ （形・役割・仕組み・由来・その他） |
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細胞生理の基本 概念化の 論理 |
＊＊ 細胞自身は何をしている？ ＊＊ 2系６要素-器官系11区分の配置との対応 （細胞の分子生物学 第４部の構成、遺伝の基本とは？） |
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分子 生体分子と代謝 |
＊＊ 牛が草を食べたら牛乳ができた ＊＊ ＜５大栄養素と物質代謝/循環＞ （糖、窒素、脂質、補酵素、生体微量元素、核酸） |
| ＜上部の[パネル]に戻るには,ココ、先頭行へ移動＞ | ||
A |
動物体に対する 一般的な 視座 |
＜形・役割・仕組み・由来・その他＞ 解剖組織学・生理生化学・発生遺伝学：細胞生物学 ＜部位・形状・名称・繋がり・区分・役割・仕組・由来・その他＞ （区分=構成、仕組み=物性/性質） （なに・なぜ・どうして・どのようにして・それ本当？） |
B |
現実/実体の 枠組み 配置図 |
A１. 現象/状況・・ A2. 実体/実在・・ A3. 本質/原型
（科学）・・ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ・・（技術） B１. 役割/働き・・ B2. 機能/仕組・・ B3. 性質/物性 |
[B]. 概説 B.俯瞰図「体の基本10項目」
A.視座（視点一覧）を概略的にイメージしたのが本「B.俯瞰図」である。要素A-Jの繋がりが示されている。「個体・器官系・器官・組織・細胞・細胞小器官」に対応する。なお、「B.器官系区分とその順列」は「H.細胞内機能と順列」との対応関係であり、また「I.遺伝の基本」という要素についても「H」との連続性から取り上げた。
[C]. 概説 C.実践法「細胞培養実験に基づく動物体の理解」
ボタン[C2]の図が示す本「実験学習の実践」では、細胞培養実験「お絵描き実験」を進めながら、その合間に、関連する話題を多面的に取り入れ、体の成り立ちを考察/協議する。その具体的な内容はボタン[C＋]の移動先「実践サイト」に示す。その要約は下記とする。なお、実験学習に不可欠な実験マニュアルが[F.基本実験：お絵描き実験]である。
実験学習の要旨：生きている動物細胞「魚類の培養細胞」と身近な生体由来の物質「ゼラチンやアルブミン」を材料に細胞培養実験を行なう。最終的に、培養シャーレの中に微小な細胞で大きな「形」を作る。なぜ生きている細胞で簡単に「形」ができるのか、その理由を細胞や材料の性質や特徴から考える。更に、生体の組織細胞との類似性から考察する。結果的に「動物体の成り立ち」に対する基本的な視点の構築を目的とする。実験材料は「細胞実験キット」である。
[D] 概説 D.まとめ「科学論とレポート作成」
本実験学習は仮説演繹的な展開であり、また「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」という前提から実施される。細胞実験に加え、描く作業や対照実験の考察[D3]などを進め知見を得るが、実験学習の常としてレポート作成も必要となる。この観点から実験学習[C２]を再確認すると、この「まとめ.D」となる。[D２]を参照。
科学の一般形式を「表題、序論、材料と方法、結果/考察、論議/展望」とすれば、何気なく話し合いながら進められた実験学習「お絵描き実験とその関連学習」は、つまり、レポート作成に関わる要素から構成されていることを「事後学習」として確認する（ことも有意義である）。グループ学習などにおいては、具体的な結果や考察に基づき、分担協同としてレポート作成を考察し、「形式」の根拠を実感するは科学論に関わる経験値と考える。
[E]. 概説 E.導入「アンケート式演習講義」
本構造図[0]は『体の基本単位「細胞」と体制「階層構造」の考察』を旨とする（A.視座：視点一覧）。その実践法として[C：実験学習]を設定したが、実践の場には常に時間的な制限があり、状況に応じた対応が必要である。例えば、[H.演習：描き見て考える]の各項目は短編/短時間であり座学的な取扱いで対応が可能である。
[E.導入]はその起点としての位置付けである。「復習」のような取り扱いである。つまり、知識確認型学習を常とする一部の学習者にとって、本質的に必要な要素は「自由意志による新たな視点とその必要性の確認」である。[H.演習：描き見て考える]を実施する方法は様々であるが、その項目や形式（描く考える）がなぜ必要なのかを前もって意識してみることも必要がある（と考える）。これには「アンケート形式」が適している。
アンケート形式演習[E.導入]では、はじめに[E2]に示す項目を問う。その「10, 11」は本講義全体の起点である。つまり、ロジックが希薄な状況ではいわゆる知識確認に基盤を置くが、基本的なロジック（例えば2系6要素）があれば生物学習に多面的な道筋を与る、考える学習を可能とする。結果的にE.導入]を通じて A.視座が示す連続性の展開への窓を開く（はず）。
補足：本実験講義を必要とする理由のひとつには、上記、A.視座「階層構造に対する視点」にも記したが、つまり、学習区分ともなる階層性（階層構造）に準じた項目（例えば器官系区分など）の意味するところが不明瞭になりつつある現状を再考するためである。用語は知っているがその位置付けには無頓着という状況を再考するためである。
例えば、感覚系という「名称」は知っているが、それが器官系11区分に属する用語であることをすぐ思い出す者は、意外であるがなぜか少ない。これは、思い出すための筋道が見つからない（または、考え方/ロジックを学習していない）という状況を反映していると考えられる。よって、その筋道を示す必要がある。それを「古典的なロジック」という枠組みで示してみよう、という経緯である。
[F]. 概説 F.基本実験（お絵描き実験Webマニュアル）
本実験学習の基本実験は「動物培養細胞を用いた形態形成に関する基礎実験：通称 お絵描き実験」である。方法は次の[F2]に示す。材料は[F3]細胞実験キットを用いる。
実験命題：体の基本単位は細胞であり、体は細胞と細胞間物質でできている。それなら、生細胞と生体由来物質があれば「形」ができるはず。それらの性質や役割が分かれば「形」ができるはず。科学実験としてできるはず。実験とはともかく何かを確かめること。君は何を確かめたい？。
[G]. 概説 G.発展1.「培養細胞実験」
細胞実験キット[F3]によるお絵描き実験[F2]は迅速簡便である。細胞をシャーレに入れ放置すれば「形」が現れる。顕微鏡も時に必要としない。しかし、細胞の形態やその変化を観察するは「実体験」として有効である。「G.発展１」はこの役割を担う。[G2]にその方法（概略）を示す。小型卓上遠心機を必要とするがやはりかなり迅速簡便であり、[G３]に示すような細胞の観察像が容易に得られる。
[H]. 概説 H.演習.「描き見て考える（ワークシート）」
視座[A]（視点一覧）の理解が本実験講義[C]の目的であるが、生物学習では「形・形態・概念図」の補完的な利用は不可欠である。つまり、視座（視点一覧）はイメージ[B]として取り上げた。そこに付される項目は、更に個別の学習項目となり、この[H.演習」はその役割を担う。
次の[H2]に示すような項目について、ワークシート学習の様式で「描き見て考え」ながら演習する。結果的には学習者自身による主体的な疑問が生じる。その疑問は次へと繋がる。つまり、動物体を理解する方法の一部には、模式図/概念図の成り立ちをプロセス化により再現することが必要であり、また有効である。[H3]にその「描く」項目の事例を示す。
＜H.演習：描き・見て・考え・話し合う＞
＜A. 動物体の原型＞
1. 体の座標 「体軸・体部位・体断面」、 2. ローマーが描いた動物体の原型
3 .管状構造に基づく「体の中身」の描き方、 4 .サカナの「腹面-重層図」を見る
＜B. 器官系11区分とその順列＞
1. 器官系11区分とその順列、 2. サカナの体内を「シリトリウオ」で確かめる
付録： 演習1. クイズ 「シリトリウオ」：チャレンジしよう。
＜C. 体の体腔管腔とその壁面＞
1. 体腔管腔とその壁面を描く、 2. 体の横断面を描く
＜D. 細胞の基本的性質：足場依存性と細胞シート＞
1. 細胞の基本的性質
＜E. シート構造とその極性：上皮組織とオモテ/ウラ＞
1. 上皮組織/細胞シート/体内基準（オモテ/ウラ）、
2. 組織構造と専門用語：上皮/消化管
＜F. 4大組織とその由来：シート構造の変化 ＞
（上皮組織は上記[E]で取り扱う）
1. 4大組織と由来（主に結合組織と中胚葉について）
＜G. 細胞の基本構造：細胞構造の基本 ＞
1. 細胞構造と細胞くん を描く、2. 細胞の由来：膜系シート構造、
3. 多様な形の細胞の考え方
（細胞くん-外内分泌細胞-感覚細胞-パラニューロン-神経細胞、など）
＜H. 細胞内機能と順列 とは？＞
1. 細胞内機能と順列
＜I. 遺伝の基本 ＞
1. 遺伝の基本とは？ を考える
[ I ]. 概説 I. 組織観察 「デジタル顕微鏡マクロ組織の観察」
「実体と概念の連立」は生物教育が求める理想であるが、Web化コンテンツはこの観点を補完する。次の[I.2]に示す魚類マクロ組織標本の画像は[I＋]のリンク先においては「バーチャル顕微鏡観察」の対象である。よって、モニター上の組織像は「マクロ」な全体像から「ミクロ」な細胞レベルの拡大像まで自由自在に且つ連続的な観察を可能とする。いわゆる「インターネット地図」の様式であり、実践学習の場が求める「観察対象の共有」を容易に繰り返し可能とする。
つまり、デジタル化された魚類マクロ組織像は「動物組織学」としての扱いのみならず、主題とした「お絵描き実験」の意味意義の考察においても有効である。また、例えば、「動物体/環状構造(H3を参照）」に対する疑問「描いた線は何？」の探求ツールとなる。 なおバーチャル顕微鏡の観察標本は「細胞分裂像」や「血液塗抹標本」なども含まれる。
[J]. 概説 J. 発展2「マクロ組織の話し合い」
J.課題[マクロ組織の話し合い]とは「現実実体の枠組み（視座一覧のA：下図を参照）」に基づく取り組みである（構造図[O]全域に対する「まとめ」でもある）。つまり、[J2]に示す魚類マクロ組織を見ながら平素な疑問を抽出し、その話題をこれまでの実験学習に基づき考察する。学習者に問えば、例えば[J3]のような意見となるが、それらに対する回答はこれまでの学習経緯から可能なはず、という経緯である。
マクロ組織[J2]を見ると戸惑うが、平素な疑問を精査すれば、つまり、視座一覧に従えば、きっと「話し合い」の糸口が見つかるはず。論より証拠・されどロジックも必要という経緯から取り扱う。OPEN QUESTION である。
＜現実実体の枠組み（下図）＞
A１. 現象/状況・・ A2. 実体/実在・・ A3. 本質/原型
（科学）・・・ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ・・・（技術）
B１. 役割/働き・・ B2. 機能/仕組・・ B3. 性質/物性
[その他：補足].の説明
合いうえお
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