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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.
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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?
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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)
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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では,授業者からのコメントを
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質問たいむ
聞きたいことありませんか?
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おわりに・・・宣伝
今日のプログラミング教育デザイン
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教育フォーラム2017@東京学芸大学
http://it.u-gakugei.ac.jp/forum2017/
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おしまい
今日のプログラミング教育デザイン

「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!