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「電気の性質とその利用」でフィジカルコンピューティング!

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小金井市立前原小学校 公開授業 2017年10月20日

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「電気の性質とその利用」でフィジカルコンピューティング!

  1. 1. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小金井市立前原小学校 公開授業 20171020 「電気の性質とその利用」でフィジカルコンピューティング! 今日のプログラミング教育デザイン 東京学芸大学 教育実践研究支援センター 加藤直樹 Kato Lab.
  2. 2. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 自己紹介 加藤直樹 東京学芸大学 教育実践研究支援センター 専門:情報工学 Human Computer Interaction 特にペン入力 ペン入力I/Fの教育への利用 教育関連:教育の情報化に対応できる教員の養成 教員養成へのICT活用 文科省:ICT活用教育アドバイザー派遣事業 アドバイザー(小金井市) デジタル教科書の効果的な活用の在り方等に 関する専門的検討会議 協力者 都教委:公立小中学校ICT教育環境整備支援事業 専門委員
  3. 3. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 自己紹介 本プロジェクト(産学連携)での立ち位置 Kato Lab. 非常勤講師できる人 いませんか? 学生といっしょに アイデアも いかがでしょうか? こんな実践を 考えてるのですが ここ
  4. 4. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 自己紹介 プログラミング教育コンセプト l コンピュータプログラミングの体験 l を育てること すごい やってみる プログラミングで コンピュータを操る力 (論理的思考力を含む) のような態度 教科の学びの中で 楽しく! 好奇心を引き出すような
  5. 5. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育の背景 今日のプログラミング教育デザイン
  6. 6. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育の背景 次期学習指導要領での例示 で,プログラミング教育を (ウ) 身の回りには,電気の性質や働きを利用した道具が あること。 (小学校学習指導要領 p.89-90) 与えた条件に応じて動作していることを考察し, 更に条件を変えることにより,動作が変化すること について考える場面で取り扱う (小学校学習指導要領 p.93)
  7. 7. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育の背景 次期学習指導要領での例示 があることについて考えるところで プログラミング活動を・・・ 電気の性質や働きを利用した道具 室温 人による設定 を条件として 風量が変化する
  8. 8. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育の背景 素直に考えれば を考え,プログラミングで実体化する活動 でしょう!! 電気の性質や働きを利用した道具 室温 人による設定 を条件として 風量が変化する
  9. 9. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育のために 今日のプログラミング教育デザイン しておかなくちゃいけない学び
  10. 10. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育のために なにをプログラミングできる? l 電気を使った道具で風量を変えるとは? 電気の性質や働きを利用した道具 室温 人による設定 を条件として 風量が変化する
  11. 11. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育のために 電気を使った道具で風量を変えるとは? l 電気の変換 l 電流の大きさとつないだ物の様子の関係 電気 動力 (回転) ~ ~ ~ 風 6年理科 電流の 大きさ 回転の 速さ 風の強さ (風量)∝ ∝ 4年理科
  12. 12. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育のために 電流の大きさとつないだ物の様子 電池のつなぎ方を変えて l 電流の大きさが変わると・・・ l 電球の明るさが変わる l モーターの回転の速さが変わる : 4年理科
  13. 13. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育のために プログラムで電流の大きさを変えるには l 電気の流れの間にマイコンボード を入れると・・・ 4年理科
  14. 14. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育のために プログラムで電流の大きさを変えられる! l 電池よりも連続的に変えることができる 教科の学びを強化? 4年理科 イ 電流の働きについて追究する中で・・・電流の 大きさや向きと乾電池につないだ物の様子との関係 について,根拠のある予想や仮説を発想し,表現す ること。 (小学校学習指導要領 p.82)
  15. 15. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育のために もうちょっとプログラミング l 人の操作で電流の大きさを変える 4年理科 スライダ(レバー)で明るさ調整ボタンを押すと点灯
  16. 16. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育のために というのも・・・ l どんな情報が取れるか知っておく必要 電気の性質や働きを利用した道具 室温 人による設定 を条件として 風量が変化する
  17. 17. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育のために 「人の体のつくりと働き」で 「植物の養分と水の通り道」で 6年理科 脈拍センサ 酸素センサ 土壌湿度センサ
  18. 18. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育のために それ以外にも色々 ユーザインタフェース ダスト圧力 環境センサ 温度 音 気圧 磁気 紫外線 ガス ボリューム スライダ ボタン
  19. 19. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育のために そして l どんな出力ができるか知っておく必要 電気の性質や働きを利用した道具 室温 人による設定 を条件として 風量が変化する
  20. 20. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 今日のプログラミング教育のために エアコン以外の道具も考えられるように l 電気を変換する出力デバイス 電気 動力 (回転) 電気 音 電気 光 電気 熱 電気 冷却 6年理科
  21. 21. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU そして今日のプログラミング教育へ 今日のプログラミング教育デザイン
  22. 22. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU そして今日のプログラミング教育へ 子どもたちの活動を見て いかがでしたか? これって理科の授業なの?
  23. 23. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU そして今日のプログラミング教育へ これって理科の授業なの? l もちろんです l でも児童に力があればあるほど・・・ 理科の枠には納まりきれません!! 身の回りには,電気の性質や働きを利用した道具がある こと・・・を理解する (小学校学習指導要領 p.89) 電気の性質や働きについて追究する中で,電気の量と働 きとの関係,発電や蓄電,電気の変換について,より妥 当な考えをつくりだし,表現すること。 (小学校学習指導要領 p.90)
  24. 24. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU そして今日のプログラミング教育へ l 家庭科 l 図画工作 l 社会 日常生活の中から問題を見いだして課題を設定し,様々 な解決方法を考え,実践を評価・改善し,考えたことを 表現するなど,課題を解決する力を養う。 (小学校学習指導要領 p.117) つくりだす喜びを味わうとともに,感性を育み,楽しく 豊かな生活を創造しようとする態度を養い,豊かな情操 を培う。(小学校学習指導要領 p.110) ・我が国では様々な工業生産が行われていること・・・及び工 業製品は国民生活の向上に重要な役割を果たしていることを理 解すること。 ・工業生産に関わる人々は,消費者の需要や社会の変化に対応 し,優れた製品を生産するよう様々な工夫や努力をして,工業 生産を支えていることを理解すること。 (小学校学習指導要領 p.160)
  25. 25. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU そして今日のプログラミング教育へ そして理科の場を借りて を達成可能なことも 大きなポイント プログラムの働きやよさ,情報社会がコンピュータをは じめとする情報技術によって支えられていることなどに 気付き,身近な問題の解決に主体的に取り組む態度やコ ンピュータ等を上手に活用してよりよい社会を築いてい こうとする態度などを育むこと (小学校学習指導要領解説 p.85) すごい やってみる
  26. 26. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU そして今日のプログラミング教育へ そうそう算数の力も重要です 電気の性質や働きを利用した道具 室温 人による設定 を条件として 風量が変化する 分岐 or 数値変換
  27. 27. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU そして今日のプログラミング教育へ そうそう算数の力も重要です
  28. 28. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU そして今日のプログラミング教育へ そうそう算数の力も重要です 1000 △ ○ 2823 入力が○の時△はいくつにすれば良い? 入力 出力
  29. 29. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU そして今日のプログラミング教育へ そうそう算数の力も重要です 1000 △ ○ 0 5 ×? ÷? △=100÷? =100÷(5÷□) =100÷(5÷(○-23)) =20×(○-23) ○-23 □ 2823 ここは発展
  30. 30. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU そして今日のプログラミング教育へ そうそう算数の力も重要です
  31. 31. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU そして今日のプログラミング教育へ この単元でのプログラミング教育は サクッと学習指導要領に例示あるけど・・・ 小学校教育課程 カリキュラム・マネージメント 中学校 高校 ものづくり の経験 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 算数 の考え方 主体的で対話的な学びの姿勢 この単元 電流制御 センサ・入力デバイス 出力デバイス
  32. 32. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU では,授業者からのコメントを
  33. 33. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 質問たいむ 聞きたいことありませんか?
  34. 34. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに・・・宣伝 今日のプログラミング教育デザイン
  35. 35. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 教育フォーラム2017@東京学芸大学 http://it.u-gakugei.ac.jp/forum2017/
  36. 36. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おしまい 今日のプログラミング教育デザイン

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