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数でプログラミング教育
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Naoki Kato
PRO
May 18, 2022
Education
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数でプログラミング教育
東京学芸大学教育学部共通SE科目
小学校におけるプログラミング教育
数でプログラミング教育
2023/5/30更新
Naoki Kato
PRO
May 18, 2022
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Transcript
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 共通SE科目 東 東京 京学
学芸 芸大 大学 学 I IC CT Tセ セン ンタ ター ー 教 教育 育情 情報 報化 化研 研究 究チ チー ーム ム 加 加藤 藤直 直樹 樹 Programming Education in Elementary School 小学校における プログラミング教育 数でプログラミング教育
©2016- Naoki Kato, IML at TGU はじめに 算数でプログラミング教育といえば 創造的プログラミング 総合
教科 課程外 正多角形と円 整数の性質 こちらも有名
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 数を扱うカリキュラム 数でプログラミング教育
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 数を扱うカリキュラム 系統的な学びが重要 創造的プログラミング 数の学びに
絡めた プログラミング 総合 教科 課程外 整数の性質 楽しく創造的な 活動にするには
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 数を扱うカリキュラム モデルカリキュラム 図 図形
形 数 数 m mi ic cr ro o: :b bi it t ロ ロボ ボッ ット ト系 系 v vi is sc cu ui it t 6 アート 5 正多角形と円 4 ひし形と平行 四辺形 3 2 正方形と長方 形 スイミー 1 かずをかぞえ る きせつをえ がこう
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 数を扱うカリキュラム かずをかぞえる https://scrapbox.io/IML-Lab/かずをかぞえる 順次
「いち」の次は「に」であること 「いち」が1であること がわかっているかを 確認できます
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 数を扱うカリキュラム たし算,ひき算 https://scrapbox.io/IML-Lab/たしざん https://scrapbox.io/IML-Lab/ひきざん
変数(利用) 四則演算 順次 Scratchにおける 四則演算ブロックの 導入です
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 数を扱うカリキュラム たし算,ひき算(発展) 条件分岐 変数(利用)
四則演算 順次 条件式(等号) こたえも入れさせて それがあっているかを 判定するプログラムにします
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 数を扱うカリキュラム 数を読む https://scrapbox.io/IML-Lab/2けたのかずをよむ 1年:2桁
2年:4桁 3年:8桁 変数(利用) 順次 数の読み方を確認できます
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 数を扱うカリキュラム 数を読む(チャレンジ) 高度なプログラミング活動です 条件付き実行
変数(利用) 順次
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 数を扱うカリキュラム 数の大小 https://scrapbox.io/IML-Lab/買えるかな? 変数(利用)
順次 条件分岐 条件式(不等号) 変数(代入) 不等号を使って 数の大小を比較する 導入になります
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 数を扱うカリキュラム わり算の余り https://scrapbox.io/IML-Lab/残りはいくつ? 剰余演算
変数(利用) 順次 変数(代入) Scratchにおける (あまりを求める)剰余演算 の導入になります わられる数,わる数,商と あまりの関係を確認できます
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 大きな数を読みあげる とても大きな数を読む(準備1) https://scrapbox.io/IML-Lab/8桁の数を読む 「◦の位」ではなく「◦けた目」を導入します
順次
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 大きな数を読みあげる とても大きな数を読む(準備2) https://scrapbox.io/IML-Lab/8桁の数を読む 4桁ごとに同じ読み方をしているので,
それをまとめた関数を導入します 順次 パタン認識 一般化
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 大きな数を読みあげる とても大きな数を読む 順次 パタン認識
一般化 4桁ごとに同じ,その後に単位がつく,という 大きな数の読み方が確認できます
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 大きな数を読みあげる とても大きな数を読む(チャレンジ) https://scrapbox.io/IML-Lab/大きな数を読む
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 整数の性質 数でプログラミング教育
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 整数の性質 偶数(奇数)の判定をしよう https://scrapbox.io/IML-Lab/偶数と奇数 偶数と奇数の定義を確認できます
ただし新しい考え方を使います 剰余演算 変数(利用) 順次 条件分岐(等号)
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 整数の性質 1から順に数を言わせる https://scrapbox.io/IML-Lab/偶数と奇数 かずをかぞえる
発展版 回数指定繰返し 変数(加算) 変数(利用) 変数(代入) 順次
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 整数の性質 倍数:2の倍数で音を鳴らす 3の倍数で音を鳴らす 回数指定繰返し
変数(加算) 変数(利用) 変数(代入) 剰余演算 条件付実行(等号) 順次
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 整数の性質 倍数:2の倍数と 3の倍数で音を鳴らす 回数指定繰返し
変数(加算) 変数(利用) 変数(代入) 剰余演算 条件付実行(等号) 順次
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 整数の性質 倍数と公倍数 l 2回音がなる数は何?
その数だけで音が鳴るように 公倍数の意味へ 条件付き実行 (入れ子) 条件式(論理積)
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 整数の性質 倍数と公倍数 l 6を2×3から導いていたら,ラッキー!
2と4で考えさせ, 使えないことを導き l 公倍数は最小公倍数の倍数で あることの説明へ・・・
©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに 図形でプログラミング教育
©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに 数で系統的なプログラミング教育 創造的プログラミング 数の学びに
絡めた プログラミング 総合 教科 課程外 整数の性質
©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに 数で系統的なプログラミング教育 かずをかぞえる かずをよむ
たしざん・ひきざん 数の大小 発展 整数の性質 発展 変数(加算) 回数指定繰返し 条件付き実行(入れ子) 条件式(論理積) わり算のあまり 四則演算 1 5 5 2 条件分岐(等号) 4桁 8桁 3 大きな数をよむ 4 変数(代入) 3 条件分岐(不等号) 3 剰余演算 順次 1 変数(利用) 2?
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 数を扱うカリキュラム モデルカリキュラム 図 図形
形 数 数 m mi ic cr ro o: :b bi it t ロ ロボ ボッ ット ト系 系 v vi is sc cu ui it t 6 アート 5 正多角形と円 整数の性質 4 ひし形と平行 四辺形 とても大きな 数を読む 3 割り算の余り 数の大小 2 正方形と長方 形 数を読む スイミー 1 たしざん・ひ きざん きせつをえ がこう かずをかぞえ る
©2016- Naoki Kato, IML at TGU おしまい 図形でプログラミング教育
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 概数(四捨五入) 4年算数
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 概数(四捨五入) 四捨五入って? l 2650を,百の位で四捨五入する
言葉では簡単だよね? では,小学校4年で使える 整数の四則演算だけ (ただし条件分岐も利用) で表現できる? 2650
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 概数(四捨五入) 四捨五入って? l 2650を,百の位で四捨五入する
2650 26 2 3 3000 6 これこそ プログラミング的思考? だけど・・・ 百で割った商 10で割った余り 千で割った商 千を掛ける 難
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 概数(四捨五入) 四捨五入のプログラミングできる? https://scratch.mit.edu/projects/313307395/editor/ 難
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 同分母の分数の足し算 4年算数
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 同分母の分数の足し算 (同分母の)分数の加減算 https://scratch.mit.edu/projects/304101231/ 4年算数
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 同分母の分数の足し算 不十分なところは? 4年算数 7
6 + 8 6 = 15 6 = 5 2 約分
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 同分母の分数の足し算 約分? 7 6
+ 8 6 = 15 6 = 5 2 約分 2で割れる? 3で割れる? : 適当なところまで続ける 4年算数
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 同分母の分数の足し算 約分のプログラミング l 小さい数から順に割っていく・・・
難
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 同分母の分数の足し算 約分? 7 6
+ 8 6 = 15 6 = 5 2 約分 実は最大公約数で割っている 難
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 同分母の分数の足し算 最大公約数を求めるプログラミング 難
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 同分母の分数の足し算 まだ不十分なところ 11 6
+ 7 6 = 18 6 = 3 1 3
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 異分母の分数の足し算 5年算数
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 異分母の分数の足し算 どうする? 5年算数 1
2 + 1 3
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 異分母の分数の足し算 どうする? l 分母を同じにする
=通分 5年算数 1 2 + 1 3 同分母の分数の足し算はできる
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 異分母の分数の足し算 通分ってどうしている? l 一番簡単なのは,相手側の分母をかける
5年算数 1 2 + 1 3 3 6 + 2 6 = ×2 ×3
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 異分母の分数の足し算 プログラミング! https://scratch.mit.edu/projects/222999531/ 5年算数
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 異分母の分数の足し算 よりよい通分 l 最小公倍数に揃える!
5年算数 1 2 + 1 4 2 4 + 1 4 = ×2
©2016- Naoki Kato, IML at TGU 異分母の分数の足し算 最小公倍数を使う https://scratch.mit.edu/projects/313319246/ 5年算数
©2016- Naoki Kato, IML at TGU かずをかぞえる 発展 回数指定繰り返し 変数(利用)
変数(代入) 変数(加算)
©2016- Naoki Kato, IML at TGU たし算,ひき算の筆算 (アンプラグドライク) 2年~ 算数
©2016- Naoki Kato, IML at TGU たし算,ひき算の筆算 筆算の手順を組み立てる l 繰り上がりのあるたし算で
https://scrapbox.io/IML-Lab/たし算のひっ算 https://scrapbox.io/IML-Lab/ひき算のひっ算 2年~ 算数
©2016- Naoki Kato, IML at TGU たし算,ひき算の筆算 繰り上がりがないときの変なとこをなおす 2年~ 算数
条件付き実行 比較
©2016- Naoki Kato, IML at TGU たし算,ひき算の筆算 筆算の手順を組み立てる l 条件付き実行がある
l 桁が増えると相当難しい l 中学年,高学年における 論理的思考+プログラミング技術 でするのが適当
©2016- Naoki Kato, IML at TGU たし算,ひき算の筆算 高学年なら・・・ ブロックを増やして 5桁まで作る
(算用数字を使う) 難
©2016- Naoki Kato, IML at TGU たし算,ひき算の筆算 高学年なら・・・ パタン認識 一般化
難