心臓と血管・血液モデルを作って，血液循環の仕組みを調べよう

小学校６年生の理科の教科書には「血液は，全身の血管の中を，絶えず流れています。」「心臓は，縮んだり緩んだりして，血液を全身に送り出すポンプのような働きをしています。」「心臓から送り出された血液は，血管を通って全身に運ばれ，再び心臓に戻ります。」とあります。 それを再現するモデルが備品にあるのですが，扱いに手間がかかり，長い間お蔵入りをしています。そもそも，子どもにとって「ポンプ」自体，それって何？という存在ではないでしょうか。そこで，最も身近ではないかと思われるポンプ＝灯油ポンプを心臓替りにしたモデルを開発しました。 コンセプトは，血液を送り出すポンプの役割，逆止弁の役割，血流の様子を１セットにです。２心房２心室でもなく，体循環・肺循環の別もありません。毛細血管も無しで，大動脈・大静脈１本の単純な構造です。これでも，心臓が縮んだり緩んだりすることで血液が送り出され，また戻ってくる様子を再現できます。 材料は，ペコペット・ジャンボという灯油ポンプ，内径12mmの透明チューブ１m，水道補修用シールテープ，赤血球モデルの赤い人工イクラ（アルギン酸ナトリウム，乳酸カルシウム，絵具），黄色の食紅（血漿の色），布ガムテープなどです。透明チューブが，計ったようにポンプの口にピッタリなのがラッキーでした。片方は若干細いので，シールテープを８回巻きしました。水物工作は水漏れが大敵ですが，ボンドで接着する必要もなく，簡単に組み立てられました。 ポンプの下部に，シールテープを巻いたチューブをねじ込みます。そこに，薄黄色の水と人工イクラを一杯に注ぎ込みます。横の口にホースをねじ込んで，形は完成です。 この状態でポンプ（心臓）を動かしても，液体（血液）は流れません。なぜなら，ポンプ部分に空気が入ったままだからです。ポンプ上部を緩め，蛇口の水流の中でシュポシュポ。モデル全体から空気を抜き去ります。そうすると逆止弁が上手く働き，ポンプを押すごとに血液が送り出されます。その際ホースに触れると，拍動・脈拍を感じることもできます。血液の流れる様子は，赤血球モデルが入っているので良く分かります。心臓に戻ってきた血液は，また心臓の動きによって送り出されていきます。直感的に仕組みを理解しやすいモデルだと思います。 このモデルの問題点かもしれませんが，ポンプを押さなくても、左右に揺するだけで血液がビュンビュン流れていきます。子どもたちは，きっとこの秘密を見つけてしまうでしょう。そこで，組み立てる前か，もう１つポンプを用意しておいて，逆止弁の仕組みと役割を説明しておく必要があります。逆止弁は，血液が逆に流れることを止める物（ぴらぴらした物）と説明すれば，すんなり入ると思います。 これなら１セット700円ぐらいで製作できるので，複数を用意することは可能でしょう。工作も比較的簡単なのでオススメです。