神経の反応と「全か無かの法則」を体感的に学ぶ【３年　生物】

生物の授業で、神経の働きについて学びました。

humanbenchmarkという反応速度測定ツールを使って、自分の反応速度を測定しました。
画面が赤から緑に変わる瞬間に素早くタッチすることで、「見てから反応するまでの時間」を測定できます。

この活動を通して、生徒たちは「眼で見て、脳で判断し、筋肉を動かす」という一連の神経の働きを、時間という具体的な数値で実感しました。

続いて、「同じ速さで、できるだけ優しくタッチする」という課題に取り組みました。

これは全員が失敗。

この結果から、「なぜ反応の強さをコントロールできないのか？」という問いが生まれました。

ここで学んだのが、「全か無かの法則」です。
神経細胞は、一定の強さ（閾値）を超える刺激が加わると、興奮が最大で発生しますが、それ以下の刺激には全く反応しません。
つまり、神経の興奮には「加減」がありません。

では、「すべて同じ強さの興奮でしか反応できない」神経が、どうやって刺激の強さの違いを伝えているのでしょうか？

この疑問に答えるために、Googleが提供するモールス信号シミュレーターでの活動を行いました。

たとえ一つ一つの音（信号）が同じでも、その打つ回数や間隔を変えることで、複雑な情報を伝えることができます。
同じように、神経も興奮の頻度を変化させることで、刺激の強弱を伝えていることを体感的に学びました。

＜生徒の振り返り＞
「ニューロンの興奮のところで、刺激の大きさと興奮の大きさが比例しないということが、とても大事だとわかりました。興奮はゼロかマックスで、強弱の表現は頻度でしていると知って驚きました。」
「一度に何個でも興奮は伝えられるんですか？」

生徒たちは、体験を通して「反応の速さ」だけでなく、神経の仕組みそのものに対する理解を深めていきました。