｢カボチャは浮く､サツマイモは沈む､では大根は?｣農学部の学生も目からウロコの意外すぎる実験結果

水に浮く野菜と沈む野菜の違いは何だろうか。静岡大学農学部教授の稲垣栄洋さんは「予想を立てながらさまざまな野菜を水に入れ、浮くかどうかを試す小中学校向けのプログラムがある。その実験を進めると、浮く野菜、沈む野菜にはそれぞれ共通点があることに気付く」という――。（第1回／全3回）

※本稿は、稲垣栄洋『雑草学研究室の踏まれたら立ち上がらない面々』（小学館）の一部を再編集したものです。

浮く野菜と沈む野菜

主体的に考える授業って、どんな授業なんだろう？

雑草学研究室の学生、瓜成うりなりさんは、「小中学校の探求的学習に、校庭の雑草が活用できるのではないか」と考えていた。

悩む瓜成さんに、私は、あるプログラムを紹介してみることにした。

それは私が食育をやっていたときから懇意にしているM川大学のF先生が発案したプログラムだ。

「確か、この辺にあったはずだけど……」

私は、実験室の奥に、水生雑草の実験をするときに使った水槽があることを確認すると、瓜成さんにこう言った。

「明日、また来てくれる？ それまでに準備しておくから」

次の日、私はスーパーマーケットでたくさん野菜を買ってくると、水槽にたっぷりと水を入れておいた。

これで準備はOKだ。

約束の時間になると、瓜成さんがやってきた。

「それじゃあ、さっそく始めよう」

私はスーパーの袋の中から、ピーマンを取りだした。

「ピーマンは水に浮くと思う？」
「浮くと思います」
「じゃあ、やってみるよ」

私はピーマンを水に浮かべてみた。ピーマンは水に浮かんだ。

「浮かぶよね。じゃあ、サツマイモは？」
「沈むと思います」

サツマイモを水に浮かべようとすると、サツマイモは沈んでいった。

これは、浮力を学ぶためのプログラムである。

たとえば、サツマイモを小さく切ったら浮かぶだろうか？

浮かぶか沈むかは、大きさではなく、比重の問題である。そのため、小さく切っても沈むものは沈む。

予想を立てながら実験する

ところが、F先生のプログラムは、浮力を学ぶだけにとどまらない。

たとえば、キャベツは浮かぶだろうか？

それでは、カボチャはどうだろう。ブロッコリーはどうだろう。浮かぶだろうか？

こうして、予想を立てながら、野菜が浮くかどうかを試していくのである。

身近な野菜に興味を持つとともに、「主体的に考える」ためのプログラムでもあるのだ。

これが、F先生の「野菜の浮き沈み」というプログラムだ。まさに、このプログラムは、子どもたちが仮説を立てて、検証することの繰り返しになっている。

「次はこの野菜を試してみたい！」と好奇心は高まり、子どもたちは主体的に活動を行っていく。

ちなみにキャベツとカボチャとブロッコリーは浮かぶ。

サツマイモやニンジンは沈む。

それでは、浮く野菜と沈む野菜の共通点は何だろうか？

タマネギはなぜ水に浮くのか

やがて、子どもたちは、「土の上にできる野菜は浮かび、土の下にできる野菜は沈むようだ」という答えを自ら導き出すというプログラムだ。

瓜成さんには、F先生のプログラムの概要をあえて教えないで実験を続けてもらう。

私は、瓜成さんに聞いた。

「沈んでいったサツマイモは、植物の根の部分だよね。それじゃあ、地面の下にある茎は浮かぶかな？」

たとえば、ジャガイモは根ではなく、茎が太ってできている。地面の下にあれば、茎でも沈むだろうか？

「沈み……ますよね」

瓜成さんは、少し自信がなさそうだ。引っかけ問題かも知れないと、慎重になっているのがわかる。

試してみると、ジャガイモは沈んだ。

「それじゃあ、タマネギはどうだろう？」
「タマネギも沈むと思います」
「じゃあ、やってみるよ」

試してみると、タマネギは浮かぶ。

「そういえば、サラダを作るとき、水にさらすとタマネギは浮きますよね」

瓜成さんは、気づいたようだ。

下手な知識よりも、自分の経験の方が考えるヒントになることもある。

そういえば、カレーライスを作るときにジャガイモは沈むし、水で冷やしたバケツのスイカは浮かんでいる。

「でも、タマネギはどうして……？」
「もしかして、瓜成さんはタマネギが地面の下にできていると思ってない？」

私は言った。

「スマホで『タマネギ畑』を検索してごらん」
「あっ！」

瓜成さんが、短く声を発した。

そうなのだ。じつはタマネギは地面の上の地際にできる。一部は地面に埋まっているが、そのほとんどは地上にあるのだ。ちなみに、タマネギの食べる部分は、鱗茎りんけいと呼ばれるが、茎ではなく、実際には、鱗片葉りんぺんようという葉が肥大したものである。

農学部の学生も考えさせられるプログラム

じつは、このプログラム、野菜のことを専門で学んでいる農学部の学生にとっても、十分楽しめる、優れたものなのだ。

「野菜の浮き沈み」のプログラムのポイントは、誰でもわかる問いから始めるということである。

まずは、絶対に浮かびそうなピーマンから始める。そして、キャベツやカボチャなど、だんだんと意見が分かれるような野菜について質問していく。

子どもたちは「野菜を浮かべなさい」と指示をされることなく、次々に「野菜を浮かべたくなる」ように仕掛けられているのである。

やさしい問いから初めて、どんどん深い問いへと誘いざなっていくというF先生から教わった手法は、私は自分の授業でも取り入れている。

「じゃあ、ダイコンはどうなるんでしょう？」

瓜成さんが、聞いてきた。

ダイコンは、地面の下にできる野菜である。

しかし、じつは、ダイコンの上の方は地面の上にはみ出している。

そうだとすると、ダイコンの地面の上に出ている部分は浮かぶのだろうか？ それとも沈むのだろうか？

ダイコンは浮くか沈むか

試してみると、ダイコンの下の方（先が細くなっている方）は沈み、上の方（葉っぱに近い方）は縦になって水面より上に出た。どうやら、ダイコンの上の方は浮くようだ。

今度は大根を上部と下部に切って試したところ、ダイコンの上の部分は浮いて、下の部分は沈んだ。

「すごい！」

やっぱり、“地面の上”は浮かび、“地面の下”は沈むのだ。

「地面の上の根っこはどうなんでしょう？」

瓜成さんが質問した。

じつはダイコンは根っこだけが太ったものではない。ダイコンの下の方は根っこが太っているが、上の方は胚軸はいじくと呼ばれる茎の部分が太っている。

ダイコンの芽生えである貝割れ大根をイメージするとわかりやすいかもしれない。胚軸は双葉と根っこをつなぐ部分だ。ダイコンの上の方は胚軸である。よくダイコンは上の方は、辛みが少ないと言われるが、それはダイコンの上の部分は胚軸だからなのだ。

ということは、胚軸が浮かんで、根っこが沈んでいるだけなのかも知れない。

ダイコンの胚軸と根っこは、見分けることができる。ダイコンをよく見ると、ポツポツと小さな穴がある。この小さな穴は細かい根っこが生えていたところなので、この穴があるところはダイコンの根っこの部分ということになる。

畑で見ると、この根っこの部分も地面の上にはみ出てしまうことがある。

この地面の上の根っこは、浮かぶのだろうか？ それとも沈むのだろうか？

買ってきたダイコンではわからないが、畑であれば、地上にはみ出た根っこがわかる。

そして、ここは大学の農場である。畑ではダイコンを育てているのだ。

「ダイコン取ってきます」

瓜成さんは、もうダイコン畑に向かって走り出していた。

さて、ダイコンの地面の上の根っこは浮かぶだろうか？ 沈んだだろうか？

その答えは秘密にしておこう。

ぜひ、プランターでダイコンを育てて、試してみてほしい。

細い雑草の根っこは浮かぶのか

「サツマイモやニンジンは、栄養分を蓄積して、根っこが太っていますよね」

瓜成さんが、聞いてきた。

「じゃあ、細い雑草の根っこはどうなるんでしょう？」
「うーん、どうなるんだろうね？」

私はうなってしまった。

木材が水に浮かぶように、植物は基本的には水に浮かぶ。しかし、サツマイモやニンジンは、栄養分を蓄積しているから、比重が大きい。だから沈むのである。

それでは、細い根っこはどうだろう。

地面の下の根っこは植物を土の中に固定しなければならないから、水よりも比重が大きい気がする。しかし、抜いた雑草が浮いているのを見たことがあるような気もする。

どっちなんだろう？

「やってみようよ！」

私の足は、もう外に向かって雑草を取りに駆けだしていた。

瓜成さんは、雑草を教材として授業に使うことを考えたときに、もともと「根っこ」にこだわっていた。何でも小学生のときにアサガオを育てたときに、根っこがどうやって育っているのか、とても気になっていたらしい。しかし、育てているアサガオを抜くことはできない。その点、雑草は抜き放題である。

私と瓜成さんは、思う存分、雑草を抜いてきた。

それでは、雑草の根っこは浮かぶだろうか？

稲垣 栄洋（いながき・ひでひろ）
静岡大学大学院教授
1968年静岡市生まれ。岡山大学大学院農学研究科修了。農学博士。専攻は雑草生態学。農林水産省、静岡県農林技術研究所等を経て、静岡大学大学院教授。農業研究に携わる傍ら、雑草や昆虫など身近な生き物に関する著述や講演を行っている。著書に、『植物はなぜ動かないのか』『雑草はなぜそこに生えているのか『イネという不思議な植物』『はずれ者が進化をつくる』（ちくまプリマー新書）、『身近な雑草の愉快な生きかた』『身近な野菜のなるほど観察録』『身近な虫たちの華麗な生きかた』『身近な野の草 日本のこころ』『身近な生きものの子育て奮闘記』（ちくま文庫）、『たたかう植物 仁義なき生存戦略』（ちくま新書）など。