理科とプログラミング教育２/nakagami201911

昭島市立中神小学校　校内研究授業
2019年11月5日

Transcript

1. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 昭島市立中神小学校 校内研究授業 20191105 理科とプログラミング教育２ 東京学芸大学 ICTセンター 教育情報化研究チーム 加藤直樹 背景写真は環境省Instagramより
2. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 理科におけるプログラミング教育 教科横断・系統的な学びから創造へ 創造的プログラミング ア ン プ ラ グ ド 情報化社会に関する 探究的課題の中での プログラミング プログラミング 導入 操作練習 教科の学びに絡めた プログラミング 総合 教科 課程外 多角形を描く 電気の利用
3. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 電気の利用 学習指導要領での記載 l 第３ 指導計画の作成と内容の取り扱い ２ (２) プログラミングを体験しながら論理的思考 力を身に付けるための学習活動を行う場合 には，児童の負担に配慮しつつ， ・・・電気の性質や働きを利用した道具が あることを捉える学習など，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ものとす る （小学校学習指導要領 p.93）
4. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 電気の利用 学習指導要領 ６年理科 発電や蓄電，電気の変換について，電気の量や働 きに着目して，それらを多面的に調べる活動を通 して，次の事項を身に付けることができるよう指 導する． 「 電気は，つくりだしたり蓄えたりすることがで きること。電気は，光，音，熱，運動などに変換 することができること。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。」を理解し， 観察，実験の技術を身につける． 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．
5. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 電気の利用 学習指導要領と解説 内容の「Ａ物質・エネルギー」の指導に当たって は，２種類以上のものづくりを行うものとする。 学習指導要領 p.84 電流の働きを活用したものづくりとしては，乾電 池の数やつなぎ方を変えると電流の大きさや向き が変わり，モーターの回り方が変わるという観点 から，例えば，物の動きを制御することを目的と した，乾電池などを用いた自動車や回転ブランコ， クレーンなどが考えられる。 学習指導要領解説 理科編 p.50
6. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 電気の利用 教科書にも掲載 大日本図書webサイトより：https://www.dainippon-tosho.co.jp/introduction2020/rika/programming.html
7. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 電気の利用 電気の働きを活用したモノづくり 電流の大きさ ∝ モータの回転速度＝風量 ＋ 条件の変化
8. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 電気の利用 創造的なプログラミングへ n 理科＋総合＋図工＋社会＋家庭科 （写真） 前原小、6年生がフィジカルコンピューティングで「電気」を学ぶ ICT教育ニュース 2017年10月30日 入力 明るさ 温度 加速度 方位 ボタン 湿度 気圧 酸素濃度 ： 出力 光 熱 音 動力 ： 人がそばにいて 温度が高いと 温度に応じて回る扇風機
9. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 電気の利用 電気の利用で必要な力
10. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 理科とプログラミング教育２
11. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 教科横断・系統的な学びから創造へ 創造的プログラミング ア ン プ ラ グ ド 情報化社会に関する 探究的課題の中での プログラミング プログラミング 導入 操作練習 教科の学びに絡めた プログラミング 総合 教科 課程外 多角形を描く 電気の性質と働き
12. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 理科にはいろいろありますね 燃焼の仕組み 水溶液の性質 てこの規則性 電気の性質や働き 生物の体のつくりと働き 植物の養分と水の通り道 生物と環境との関わり 土地のつくりと変化 月の形の見え方と太陽の位置関係 物の溶け方 振り子の運動 電流の働き 植物の発芽，成長，結実 動物の誕生 流水の働き 天気の変化 空気と水の性質 金属，水，空気と温度 電気の働き 人の体のつくりと運動 季節と生物 天気の様子 月と星 物と重さ 風やゴムの働き 光の性質 磁石の性質 電気の通り道 昆虫と植物 身近な自然の観察 太陽と地面の様子
13. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 学習指導要領 ３年理科 太陽と地面の様子との関係について，日なたと日 陰の様子に着目して，それらを比較しながら調べ る活動を通して，次の事項を身に付けることがで きるよう指導する。 地面は太陽によって暖められ，日なたと日陰では 地面の暖かさや湿り気に違いがあること。 日なたと日陰の様子について追究する中で，差異 点や共通点を基に，太陽と地面の様子との関係に ついての問題を見いだし，表現すること。
14. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 温度・湿度を可視化する l ３年：太陽と地面の様子 Coming Soon
15. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 学習指導要領 ４年理科 電流の働きについて，電流の大きさや向きと乾電 池につないだ物の様子に着目して，それらを関係 付けて調べる活動を通して，次の事項を身に付 けることができるよう指導する。 「乾電池の数やつなぎ方を変えると，電流の大き さや向きが変わり，豆電球の明るさやモーターの 回り方が変わること」を理解し，観察，実験の技 術を身につける． 電流の働きについて追究する中で，既習の内容や 生活経験を基に，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。
16. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 電流の働き（４年）
17. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 学習指導要領 ５年理科 天気の変化の仕方について，雲の様子を観測した り，映像などの気象情報を活用したりする中で， 雲の量や動きに着目して，それらと天気の変化と を関係付けて調べる活動を通して，次の事項を身 に付けることができるよう指導する。 天気の変化は，雲の量や動きと関係があること。 天気の変化の仕方について追究する中で，天気の 変化の仕方と雲の量や動きとの関係についての予 想や仮説を基に，解決の方法を発想し，表現する こと。 雲の量 ∝ 気圧の変化
18. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 気圧と天気の関係から天気予報機を具現化 l ５年：天気の変化 左写真：小金井市立前原小学校 小金井市立前原小学校
19. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 学習指導要領 ３年理科 光と音の性質について，光を当てたときの明るさ や暖かさ，音を出したときの震え方に着目して， 光の強さや音の大きさを変えたときの違いを比較 しながら調べる活動を通して，次の事項を身に付 けることができるよう指導する。 物から音が出たり伝わったりするとき，物は震え ていること。また，音の大きさが変わるとき物の 震え方が変わること。 光を当てたときの明るさや暖かさの様子，音を出 したときの震え方の様子について追究する中で， 差異点や共通点を基に，光と音の性質についての 問題を見いだし，表現すること。
20. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 学習指導要領 ５年理科 電流がつくる磁力について，電流の大きさや向き， コイルの巻数などに着目して，それらの条件を制 御しながら調べる活動を通して，次の事項を身に 付けることができるよう指導する。 電流の流れているコイルは，鉄心を磁化する働き があり，電流の向きが変わると，電磁石の極も変 わること。電磁石の強さは，電流の大きさや導線 の巻数によって変わること。 電流がつくる磁力について追究する中で，電流が つくる磁力の強さに関係する条件についての予想 や仮説を基に，解決の方法を発想し，表現するこ と。
21. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 電磁石でリズムを刻む l ３年：光と音の性質 l ５年：電流が作る磁力 Coming Soon
22. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 学習指導要領 ６年理科 人や他の動物について，体のつくりと呼吸，消化， 排出及び循環の働きに着目して，生命を維持する 働きを多面的に調べる活動を通して，次の事項を 身に付けることができるよう指導する． 「血液は，心臓の働きで体内を巡り，養分，酸素 及び二酸化炭素などを運んでいること。」を理解 し，観察，実験の技術を身につける． 人や他の動物の体のつくりと働きについて追究す る中で，体のつくりと呼吸，消化，排出及び循環 の働きについて，より妥当な考えをつくりだし， 表現すること．
23. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して 脈拍の可視化 実は3年とほぼ同じコード 条件分岐，条件式（不等式） 変数
24. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 「電気の利用」を目指して ついでに脈拍計を作る l 算数「単位量あたりの大きさ」の応用 写真：小平市立小平第七小学校
25. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに 理科とプログラミング教育
26. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに 教育フォーラム2019 l 11月30日12:50から学芸大にて http://it.u-gakugei.ac.jp/forum2019
27. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おしまい 理科とプログラミング教育