【小6理科】人の体のつくりとはたらきを図解で総まとめ—呼吸・消化・血液の流れ・臓器｜武蔵野個別指導塾

肺での気体の出入り、食べ物の通り道、血液の循環を3枚の図で整理します。気体の割合を比べる例題や臓器のつながりを説明する問題で、名前の暗記から一歩進めます。

よくあるのは、塾の自習室の白板の前で、肺、胃、心臓の名前は書けるのに、「食べた物と吸った空気は、どうやって足先まで役立つのですか」と聞かれると、矢印を引く手が止まるという場面です。臓器の名前を別々に覚えていると、それぞれのはたらきを知っていても、体全体のつながりを説明するのが難しくなります。

この単元では、何を取り入れ、どこで受け渡し、何を送り出すのかを追います。肺には気体の出入りがあり、小腸には養分を吸収するはたらきがあります。それらを全身につなぐのが血液の流れです。心臓、かん臓、じん臓も、このつながりの中に位置づけると理解しやすくなります。

家庭で確かめるときも、名前を順番に答えさせるだけで終わらせず、「何が、どこから、どこへ動きますか」と聞いてみてください。矢印に物の名前を添えられることが、図や表を読み、理由を文章で書くための土台になります。

この単元で身につけること

• 呼吸による気体の変化を説明します。吸う空気と、はく空気を比べ、酸素と二酸化炭素がそれぞれどう変わるかを読み取ります。
• 食べ物の通り道をたどります。口、食道、胃、小腸、大腸、こう門を順に結び、通り道と消化を助ける臓器を区別します。
• 消化と吸収を使い分けます。食べ物が吸収されやすい物に変わることと、養分が体に取り入れられることを分けて説明します。
• 心臓と血液の役割を結びつけます。血液が酸素や養分を運び、全身でできた二酸化炭素などを運び去る流れを図で追います。
• かん臓とじん臓の役割を整理します。養分を一時的にたくわえるはたらきと、血液中の不要な物を尿として出すはたらきを区別します。

小4で学んだ骨や筋肉による体の運動に、筋肉をはじめとする全身へ必要な物を届ける仕組みを重ねる学習です。名前と位置だけでなく、臓器どうしがどのようにつながるかまで説明できることを目指します。

基本の考え方

呼吸では肺と血液の間で気体を受け渡します

息を吸うと、空気は鼻や口から入り、気管などを通って肺へ届きます。肺では、空気中の酸素の一部が血液に取り入れられます。一方、血液が運んできた二酸化炭素は肺の中の空気へ出され、息をはくときに体の外へ出ていきます。このように、呼吸は単に空気を出し入れするだけでなく、体に必要な酸素を取り入れ、体でできた二酸化炭素を出すことにつながっています。

図1のように、肺を間に置き、空気との出入りと血液との受け渡しを分けると、酸素が進む向きと二酸化炭素が進む向きを確かめられます。図は物の移動を表す模式図で、臓器の実際の大きさや形を表したものではありません。

図1の赤い矢印は酸素、紺色の矢印は二酸化炭素が移動する向きです。はく空気にも酸素は残っていますし、吸う空気にも少量の二酸化炭素が含まれます。矢印は「その気体だけがある」という意味ではありません。肺でどちらへ受け渡されるかに注目した表示です。

空気には、酸素や二酸化炭素のほかに、多くのちっ素が含まれています。吸う空気とはく空気を比べると、酸素の割合は減り、二酸化炭素の割合は増えます。ちっ素の割合はほとんど変わりません。「息をはくと二酸化炭素になる」と丸ごと置き換えて考えず、空気をつくる気体の割合が変わるととらえましょう。

全身では、運動したり体温を保ったりするために、運ばれた酸素や養分が使われ、二酸化炭素などができます。肺は、全身でできた二酸化炭素を外へ出すための受け渡しの場所です。肺だけで体全体の二酸化炭素をつくっているわけではありません。

食べ物は消化されてから養分として吸収されます

食べ物をそのまま血液に入れることはできません。口でかみくだいたり、だ液などの消化液のはたらきを受けたりして、吸収されやすい物へ変えていきます。この変化を消化といいます。食べ物を細かくかみくだくことと、消化液によって食べ物の中の物が変化することは、どちらも食べ物を利用するうえで役立ちます。

口では、歯で食べ物をかみ、だ液と混ぜます。だ液には、でんぷんを別の物へ変えるはたらきがあります。食べ物は食道を通って胃へ進み、胃でも消化液のはたらきを受けます。その後、小腸へ進む間にも消化が進み、養分は主に小腸の壁から吸収されます。「胃に入ったら消化が全部終わる」と考えず、いくつかの場所で消化が進むことを押さえてください。

吸収とは、消化されてできた養分などが、小腸の壁などを通って体に取り入れられることです。小腸の内側にはたくさんのひだがあり、養分を吸収する面を広くしています。小腸で吸収された養分は、血液などによって運ばれます。小学校ではまず、小腸での吸収が全身への養分の運搬につながることを確かめます。

水は小腸や大腸で吸収されます。大腸では残った物から水が吸収され、吸収されなかった残りは便になって、こう門から出されます。「大腸は便を通すだけ」と覚えると、水を吸収するはたらきを見落とします。また、便は食べ物が血液になった後の残りではなく、消化管を通ってきた物のうち、吸収されなかった残りなどからできます。

かん臓は、吸収された養分の一部を一時的にたくわえ、必要に応じて送り出すなどのはたらきをします。さらに、消化を助ける液をつくるはたらきもあります。食べ物のかたまりが、口から胃へ進むようにかん臓の中へ入るわけではありません。食べ物の通り道と、消化や養分の利用を助ける臓器は、分けて整理する必要があります。

心臓が血液を送り出し、じん臓が不要な物を取り除きます

血液は血管の中を流れ、全身へ酸素や養分を運びます。その流れをつくるのが心臓です。心臓は縮んだりゆるんだりする動きを繰り返し、血液を送り出しています。この動きが拍動です。手首などで感じる脈拍は、心臓が血液を送り出す動きと関係しています。

血液は、心臓から全身へ出て終わりではありません。全身から心臓へ戻り、肺へ送られ、肺から再び心臓へ戻って全身へ送られます。このように、一定の向きに繰り返し流れることを循環といいます。肺で取り入れた酸素が足先へ届くには、肺から心臓へ戻り、心臓から全身へ送られる流れが必要です。

じん臓には、血液中の不要な物を、余分な水分などとともにこし出して尿をつくるはたらきがあります。できた尿はぼうこうに一時的にたまり、その後、体の外へ出されます。じん臓が尿をつくる場所、ぼうこうが尿をためる場所です。「ためる」と「つくる」を取り違えないようにしましょう。

二酸化炭素は主に肺から、血液中の不要な物の一部はじん臓でつくられる尿として外へ出ます。どちらも不要な物を出すことに関係しますが、扱う物と出口が違います。臓器の役割を説明するときは、「何を」という言葉まで添えると、説明がはっきりします。

例題で解き方を確かめる

例題1　吸う空気とはく空気を比べる

ある観察で、空気中の気体の割合を次の表にまとめました。値は問題で使う読み取り用の値です。酸素と二酸化炭素はそれぞれ増えますか、減りますか。また、酸素の割合の差を、空気全体を100としたときの値で求めましょう。

1. 同じ気体の行を横に読みます。酸素と二酸化炭素を縦に比べても、呼吸による変化を調べたことにはならないためです。
2. 酸素は21から16へ減り、二酸化炭素は0.04から4へ増えています。増えたか減ったかを先に決めると、計算した数だけで答えてしまうのを防げます。
3. 酸素の割合の差は21－16＝5です。もとの酸素の量を基準にした減少の割合ではなく、空気全体を100とした値どうしの差を求めています。
4. この結果を肺のはたらきにつなぎます。酸素の一部を取り入れ、二酸化炭素を出しているため、このような違いが見られると説明できます。

答え：酸素は減り、二酸化炭素は増え、酸素の割合の差は空気全体を100とすると5です。

ここで「酸素が全部なくなった」と答えるのは誤りです。はく空気の欄にも16％という値があるので、酸素が残っていると読み取れます。また、この表だけで、息を吸った量や体に取り入れた酸素の体積まで決めることはできません。問われたものが割合か量かを確かめてから答えましょう。

例題2　食べ物の通り道と吸収を整理する

口、胃、小腸、大腸、食道、こう門を、食べ物が通る順に並べましょう。次に、消化された養分を主に吸収する場所と、吸収された養分の一部を一時的にたくわえる臓器を答えましょう。

図2のように、食べ物の進む道を縦に、吸収された養分の動きを横に分けて示すと、途中で道を取り違えにくくなります。実際の臓器の位置や長さではなく、順序と受け渡しを表した図です。

1. 口を出発点にして、食べ物が通る順に結びます。名前を知っている臓器をすべて並べるのではなく、食べ物そのものが通るかどうかで判断するためです。
2. 胃の次を小腸、その次を大腸とします。胃だけで全てを吸収するわけではなく、小腸で主に養分を吸収する流れを確かめます。
3. 小腸から横へ出る矢印を読みます。図2の横の矢印は、吸収された養分が血液で運ばれることを示し、食べ物のかたまりがそのまま移動する道ではありません。
4. 一時的に養分をたくわえる臓器として、かん臓を答えます。通り道と別のはたらきを問う後半の設問なので、前半に並べた名前だけから選ばないようにします。

答え：口→食道→胃→小腸→大腸→こう門の順で、主な養分の吸収は小腸、一時的な養分のたくわえはかん臓です。

図2では、学習する養分の代表的な流れを示しています。養分によって運ばれ方には違いがあるため、「どの養分も全く同じ道を通る」とまで広げて覚える必要はありません。まずは、消化管の中の食べ物と、吸収後に運ばれる養分を区別できれば十分です。

例題3　だ液のはたらきを調べる条件を選ぶ

学校で先生の指示のもと、でんぷんを含む液を同じ量ずつ分け、だ液のはたらきを調べた記録があります。Aにはうすめただ液、Bには同じ量の水を加え、同じ温度で同じ時間置きました。その後、ヨウ素液を加えると、Aは青紫色にならず、Bは青紫色になりました。水を加えたBを用意する理由と、この結果から考えられることを答えましょう。

1. 変えた条件を探します。AとBで違うのは、うすめただ液を加えたか、水を加えたかなので、だ液の有無に着目します。
2. そろえた条件を確かめます。でんぷんを含む液の量、加える液の量、温度、置く時間をそろえることで、別の条件による違いをできるだけ避けています。
3. ヨウ素液の反応を読みます。ヨウ素液はでんぷんがあると青紫色になるので、Bではでんぷんが残っていると考えられます。
4. AとBの違いから説明します。Aだけが青紫色にならなかった結果は、だ液のはたらきで、でんぷんが別の物へ変わったことを示す手がかりになります。

答え：Bはだ液を加えない場合と比べるために用意し、結果からだ液がでんぷんを別の物へ変えると考えられます。

「Aの液がなくなった」「Aには何も残っていない」という答えにはできません。色の反応が示すのはでんぷんについてであり、液の中の全ての物が消えたことではないからです。この問題は実験記録の読み取りとして扱い、家庭でだ液や薬品を使って再現する必要はありません。

例題4　肺と足の筋肉を血液の流れでつなぐ

肺で取り入れられた酸素が足の筋肉へ届き、足の筋肉でできた二酸化炭素が体の外へ出るまでを、心臓と血液という言葉を使って説明しましょう。臓器の名前を並べるだけでなく、何が運ばれるかを書き添える問題です。

1. 酸素の出発点を肺に決めます。口から入った空気全体が足へ流れるのではなく、肺で取り入れた酸素を追うためです。
2. 肺から心臓へ戻り、心臓から足へ向かう血液の流れを書きます。心臓が血液を送り出す役割を、説明の途中に入れます。
3. 戻り道では二酸化炭素に注目します。足の筋肉でできた二酸化炭素が血液で心臓へ運ばれ、そこから肺へ向かうと説明します。
4. 肺で血液から空気へ出された二酸化炭素が、息とともに体の外へ出るところまで書きます。血液が戻るだけでは、体の外へ出る説明が終わっていないためです。

答え：肺で取り入れた酸素は血液で心臓を経て足へ運ばれ、足でできた二酸化炭素は血液で心臓を経て肺へ運ばれ、息とともに体の外へ出ます。

つまずきやすいところと直し方

「はく息は二酸化炭素だけ」と書いてしまう

誤った書き方は「吸う息は酸素で、はく息は二酸化炭素です」です。どちらの空気もいくつかの気体が混ざっており、酸素と二酸化炭素だけでできているわけではありません。取り入れる気体と、空気全体の成分を同じものとして書いている点が違います。

正しい書き方は「はく空気は、吸う空気より酸素の割合が小さく、二酸化炭素の割合が大きいです」です。直すときは、例題1の表ではく空気にも酸素がある欄を指し、「残っているのに、ないと言えますか」と確かめます。「減る」と「なくなる」の違いを表の数値に戻って確認すると、言葉だけの丸暗記を防げます。

「消化は胃で養分を吸収すること」と書いてしまう

誤った書き方は「消化とは、胃で食べ物を吸収することです」です。食べ物を吸収されやすい物に変える消化と、できた養分を体に取り入れる吸収を混ぜています。また、養分を主に吸収する場所を胃とする点も違います。

正しい書き方は「食べ物は口や胃、小腸などで消化され、できた養分は主に小腸で吸収されます」です。図2に戻り、縦の道では食べ物が進みながら消化され、横の矢印では吸収された養分が運ばれると説明してみましょう。食べ物のかたまりが血管を通る絵を描いていたら、矢印の横を「吸収された養分」に書き換えるところから直します。

「血液は心臓から全身へ流れて終わる」と書いてしまう

誤った書き方は「心臓→全身」で血液の流れを終わらせることです。心臓は血液をつくり続けて全身へ捨てているのではなく、戻ってきた血液を送り出しています。全身から戻る流れと、肺で気体を受け渡す流れが抜けている点が違います。

図3のように、肺と心臓の間、心臓と全身の間には、それぞれ行きと帰りがあります。矢印を指でたどり、出発した場所へ戻れるかを調べてください。図の矢印の色は気体の多少を表しておらず、全て血液の流れる向きを示します。

正しい書き方は「心臓→肺→心臓→全身→心臓と、血液は循環します」です。図3では心臓をまとめて描いていますが、実際の心臓の中には仕切りがあり、肺へ送る血液と全身へ送る血液が混ざらないつくりになっています。図の中央を、全ての血液を混ぜる袋だと受け取らないようにしましょう。

なお、心臓から出る血液が流れる血管を動脈、心臓へ戻る血液が流れる血管を静脈といいます。名前は心臓に対してどちらへ流れるかで決まり、酸素の多さだけで決まるわけではありません。細かな血管名を先に増やすより、図3の矢印が心臓へ向くか、心臓から離れるかを読み分けることが先です。

練習問題

練習1

吸う空気の酸素が21％、はく空気の酸素が17％だったとします。酸素の割合の差を、空気全体を100としたときの値で求めましょう。また、「はく空気に酸素はない」という説明が正しいか、表の値に当たる数を使って説明しましょう。

練習2

「口→食道→胃→かん臓→小腸→大腸→こう門」という食べ物の通り道には誤りがあります。正しく直しましょう。そのうえで、かん臓の養分に関するはたらきを書きましょう。

練習3

でんぷんを含む液にうすめただ液を加えたAと、水を加えたBを比べます。Aは温かい所、Bは冷たい所に置き、それ以外はそろえました。結果が違ったとき、だ液だけが原因だと言い切れますか。そろえ直す条件とともに答えましょう。

練習4

全身でできた二酸化炭素と、血液中の不要な物のうち尿に含めて出される物について、体の外へ出るまでの違いを説明しましょう。肺、じん臓、ぼうこうという言葉を使い、それぞれの場所の役割を書きましょう。

答えと解説

練習1の答えは4です。21－17＝4と求めます。はく空気にも17％の酸素があるため、「酸素はない」は誤りです。差を求めた後も、はく空気の値が残っていることを確かめましょう。

練習2の答えは「口→食道→胃→小腸→大腸→こう門」です。かん臓は、吸収された養分の一部を一時的にたくわえ、必要に応じて送り出すなどのはたらきをします。食べ物そのものの通り道に、かん臓を入れないことがポイントです。

練習3の答えは「だ液だけが原因だとは言い切れず、置く場所の温度をそろえます」です。だ液の有無と温度の違いが重なっているため、そのままではどちらの条件が結果に関係したかを分けられません。比べたい条件以外をそろえる考え方を使います。

練習4の答えは「二酸化炭素は血液で肺へ運ばれ、はく息とともに出ます。尿に含めて出される不要な物はじん臓でこし出され、できた尿がぼうこうにたまってから出ます」です。じん臓が尿をつくり、ぼうこうがためるという役割の違いも、答えの中に入れます。

次の単元へのつながりと家庭での確かめ方

人が取り入れる酸素や養分をたどると、植物や食べ物とのつながりへ学習が広がります。人の体の中では血液が物を運び、自然の中では食べる、食べられるなどの関係を通して物が移動します。どちらも、物の出発点と行き先を矢印で結ぶ考え方が役立ちます。

家庭では、保護者と一緒に、それぞれ5分ほどでできる紙上の確かめ方を試せます。1つ目は、口、食道、胃、小腸、大腸、こう門と書いた紙を並べる方法です。順序を確かめた後、小腸の横に「養分」と書き、全身へ運ばれる矢印を足します。正しい順に並べられても、矢印の意味を説明できるかまで聞いてみてください。

2つ目は、紙に肺、心臓、全身を描き、血液の行きと帰りを指でたどる方法です。肺では酸素を受け取り、全身では二酸化炭素を受け取るところを言葉にします。息を止めたり、袋に息をためて吸い直したりする必要はありません。図の上で物の移動を追うだけでも、戻り道の抜けに気づけます。

個別指導では、説明が止まった場所に合わせ、臓器の名前、食べ物の通り道、矢印が表す物のどこまで戻るかを決めます。お子さまが「ここから何が動くか」を答えられるかを確かめてから、体全体のつながりへ進みます。

まとめ

臓器の名前を答えられることと、体の中で起きることを説明できることの間には、受け渡しをたどる一歩があります。白板に肺と小腸と心臓を書いたら、その間の矢印に酸素や養分を書き添え、戻る道には二酸化炭素も加えてみましょう。

矢印が止まるところは、次に確かめたいところです。呼吸、消化、吸収、循環は、ばらばらの暗記項目ではなく、体を支えるつながりとして説明できます。人体の理解の確かさは、臓器名の数ではなく、矢印に添えた物の名前に表れます。