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- 1 - 第4学年 総合的な学習の時間 学習指導案 日 時 平成30年10月17日(水) 第5校時(13:30~14:15) 対 象 第4学年1組児童28名 学校名 北区立西ケ原小学校 会 場 授業者 教諭 藤原 真由里 研究主題 問題解決的な学習過程を通した、思考力・判断力・表現力の育成 1 単元名 「コンピュータの発達と私たちのくらし」 (コンピュータに意図した処理を行わせるプログラミング) 2 単元の目標 自分たちの暮らしとプログラミングとの関係を考え、プログラミングを体験しながらそのよ さや課題に気付き、情報化の進展を現在や将来の自分の生活や生き方と繋げて考える 3 単元設定の理由 (1)教材観 ○本単元の探究課題 現代的な諸課題に対応する横断的・総合的な課題 ・情報:情報化の進展とそれに伴う日常生活や社会の変化 本単元の探究課題は「現代的な諸課題に対応する横断的・総合的な課題」として「情報:情 報化の進展とそれに伴う日常生活や社会の変化」と設定した。 ○本単元の探究活動 家電製品について調べる活動を通して、コンピュータが日常生活の様々な場面で使われて おり、生活を便利にしていることに気付き、コンピュータはプログラムで動いていること、 プログラムは人が作成していることを知る。 家電製品は、一つの目的を達成するためにもいくつかの手順が組み合わせられて動いている。 さらに、1台で複数の目的に使えるように、コースを選択できるようになっていることが多い。 また、この夏のニュースでは、自動運転の自動車が公道で人間並みの走行をする映像が報道さ れ、今後も様々なものの自動化が進むと言われている。 これらの家電製品の中にはコンピュータが内蔵され、設定されたプログラムによって多彩な 動きを実現している。コンピュータをより適切、効果的に活用していくためには、その仕組み を知ることが重要である。コンピュータは人が命令を与えることによって動作する。この命令 が「プログラム」であり、命令を与えることが「プログラミング」である。

第4学年 総合的な学習の時間 学習指導案 · 2020. 4. 1. · 第4学年 総合的な学習の時間 学習指導案 日 時 平成30年10月17日(水) 第5校時(13:30~14:15)

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第4学年 総合的な学習の時間 学習指導案

日 時 平成30年10月17日(水)

第5校時(13:30~14:15)

対 象 第 4 学 年 1 組 児 童 2 8 名

学校名 北 区 立 西 ケ 原 小 学 校

会 場 1 階 家 庭 科 室

授業者 教 諭 藤 原 真 由 里

研究主題

問題解決的な学習過程を通した、思考力・判断力・表現力の育成

1 単元名

「コンピュータの発達と私たちのくらし」

(コンピュータに意図した処理を行わせるプログラミング)

2 単元の目標

自分たちの暮らしとプログラミングとの関係を考え、プログラミングを体験しながらそのよ

さや課題に気付き、情報化の進展を現在や将来の自分の生活や生き方と繋げて考える

3 単元設定の理由

(1)教材観

○本単元の探究課題

現代的な諸課題に対応する横断的・総合的な課題

・情報:情報化の進展とそれに伴う日常生活や社会の変化

本単元の探究課題は「現代的な諸課題に対応する横断的・総合的な課題」として「情報:情

報化の進展とそれに伴う日常生活や社会の変化」と設定した。

○本単元の探究活動

① 家電製品について調べる活動を通して、コンピュータが日常生活の様々な場面で使われて

おり、生活を便利にしていることに気付き、コンピュータはプログラムで動いていること、

プログラムは人が作成していることを知る。

家電製品は、一つの目的を達成するためにもいくつかの手順が組み合わせられて動いている。

さらに、1 台で複数の目的に使えるように、コースを選択できるようになっていることが多い。

また、この夏のニュースでは、自動運転の自動車が公道で人間並みの走行をする映像が報道さ

れ、今後も様々なものの自動化が進むと言われている。

これらの家電製品の中にはコンピュータが内蔵され、設定されたプログラムによって多彩な

動きを実現している。コンピュータをより適切、効果的に活用していくためには、その仕組み

を知ることが重要である。コンピュータは人が命令を与えることによって動作する。この命令

が「プログラム」であり、命令を与えることが「プログラミング」である。

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② コンピュータに意図した処理を行うよう指示をする活動を通して、コンピュータに意図し

た処理を行わせるためには必要な手順があることを理解し、コンピュータには得意なこと

となかなかできないこととがあることに気付く。

プログラミングを体験することは、コンピュータに自分が求める動作をさせるとともに、コ

ンピュータの仕組みの一端を知ることができるため、コンピュータが「魔法の箱」ではなくな

り、より主体的に活用することにつながる。

プログラミング教育の位置付けは次のようである。

子供たちが将来どのような職業に就くとしても時代を越えて普遍的に求められる「プログラ

ミング的思考」(自分が意図する一連の活動を実現するために,どのような動きの組合せが必

要であり,一つ一つの動きに対応した記号を,どのように組み合わせたらいいのか,記号の組

合せをどのように改善していけば,より意図した活動に近づくのか,といったことを論理的に

考えていく力)を育むため,小学校においては,児童がプログラミングを体験しながら,コン

ピュータに意図した処理を行わせるために必要な論理的思考力を身に付けるための学習活動

を計画的に実施することとしている。その際,小学校段階において学習活動としてプログラミ

ングに取り組むねらいは,プログラミング言語を覚えたり,プログラミングの技能を習得した

りといったことではなく,論理的思考力を育むとともに,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,さらに,教科等で学ぶ知識及び技能等をより確実に身に付

けさせることにある。 【小学校学習指導要領解説 総則編から】

また、プログラミング的思考は、総合的な学習の時間等で育成することが、学習指導要領解

説の総則編や総合的な学習の時間編に示されている。

児童は第3学年の総合的な学習の時間「仕事の順番を考えよう」で、日常生活や絵本を題材

にして、コンピュータ等は用いない(アンプラグド)学習の中で、プログラミング的思考を経

験している。第4学年の本単元では、コンピュータに意図した処理を行わせるプログラミング

の体験を扱う。その根拠は、小学校プログラミング教育の手引き(第一版)に「学習指導要領で

は児童がプログラミングを体験することを求めており、プログラミング教育全体において児童

がコンピュータをほとんど用いないということは望ましくないことに留意する必要がありま

す。」とあるからである。

プログラミング的思考の内容について、第3学年で扱ったプログラミングの基本処理(順次

処理・繰り返し・条件分岐)に触れることとした。

③ 単元を振り返り、情報化の進展を現在や将来の自分の生活や生き方と繋げて考える

単元の終末には、本単元で扱った家電製品の動作についての理解やコンピュータを使ったプ

ログラミングの体験を通して、生活に役立つ家電等のものづくりや動作を制御するプログラミ

ングについて、児童の興味・関心を高め、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の育成につなげていきたい。

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○本単元で育成を目指す具体的な資質・能力

総合的な学習において探究的な学習を進めるにあたっては、どのような課題を設定しても解

決を通して育成される共通の資質・能力(問題発見・解決能力や情報活用能力、具体的には「考

えるための技法」など)がある。

しかしここでは、本単元の探究課題の解決を通して育成を目指す資質・能力に限定して示す。

本単元における探究課題の解決を通して育成を目指す具体的な資質・能力

知識及び技能 思考力・判断力・表現力等 学びに向かう力・人間性等

コンピュータが日常生活の

様々な場面で使われており、

生活を便利にしていること

や、コンピュータに意図した

処理を行わせるためには必要

な手順があることに気付く。

自分が意図する一連の活動

を実現するために、どのよう

な動きの組合せが必要であ

り、一つ一つの動きに対応し

た記号を、どのように組み合

わせたらいいのか、記号の組

合せをどのように改善してい

けば、より意図した活動に近

づくのか、といったことを論

理的に考えていく力を育成す

る。

児童にとって身近な問題の

発見・解決に、コンピュータ

の働きを生かそうとしたり、

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

こうとしたりする、主体的に

取り組む態度を涵養する。

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(2)児童観

児童の意識や単元に関わる思考力をみる調査問題を実施した。

問題・解答例 採点基準 1組 2組

【問題1】

(生活を便利にしている家電製品につい

て意識しているか)

生活を便利にする家電製品にはどのよう

なものがありますか。

また、便利に思うわけを書きましょう。

【解答例】

炊飯器:コンピュータが入っていて、ご飯

コースやおかゆコースなど選んで炊ける。

2点

理由に、コンピュータ制

御に関する記述がある。 0 人 0 人

1点

家電製品とその理由を1

セット以上書いている 26 人 25 人

0点

書いていない。 0 人 1 人

(考察)ほとんどの児童が生活を便利にしている家

電製品について意識しているが、その理由について

は便利な機能についてが多く、コンピュータ制御に

よって動作していることは書いていない。

回答の多かった家電製品(上位 5 番目まで)

1 組 2 組

①テレビ…11人 ①炊飯器…14 人

②冷蔵庫…10 人 ②冷蔵庫…10 人

③エアコン…7 人 ③洗濯機…8 人

④掃除機…4 人 ④電子レンジ…8 人

⑤洗濯機…4 人 ⑤掃除機…5 人

【問題2】

(コンピュータの操作手順を説明するこ

とができるか)

あなたは、調べたいことをインターネット

で調べるとき、コンピュータをどのように

操作しますか。

【解答例】

1.ブラウザを開く

2.検索サイトを開く

3.調べたい言葉を入力し Enter を押す

2点

必 要 な 手 順 を 書 い て い

る。 5 人 3 人

1点

書いた操作の中で、抜け

ている手順がある。 18 人 16 人

0点

分からない。

書いていない。 3 人 7 人

(考察)必要な手順を書いた児童は 15%であった。

多くの児童は大まかな表現や手順に抜けている手

順がある。また、インターネット検索が未経験と回

答する児童もいた。

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【問題3】

(論理的な思考ができるか)

1人の大人と2人の子供が川岸にいます。

全員が川の向こう岸に渡りたいのですが、

ボートは1そうしかなく、ボートには大人

1 人か子供 2 人までしか乗れません。

全員、ボートをこぐことはできます。

全員が川を渡るにはどうすればいいでし

ょうか?

【正答例】

1.子供 2 人が渡る

2.子供のうち 1 人だけが戻る

3.戻ったボートに大人が乗って渡る

4.子供 1 人が戻る

5.子供 2 人が渡る

2点

正解を番号や図などで分

かりやすく表現している。 1 人 3 人

1点

正解している。 2 人 0 人

0点

正解していない。 23 人 23 人

(考察)

目的に対して、やることを順番に考えて、表現でき

た児童は 12%であった。

【問題4】

(将来の生活についてイメージがあるか)

科学技術が発達すると、これからの生活は

どのように変わるでしょうか。自分の予想

を書きましょう。

【解答例】

自動運転自動車などもっと便利な生活に

なるけど、運動能力が落ちるなどよくない

ことあるかもしれない。

2点

多面的な見方で予想を書

いている。 2 人 5 人

1点

予想を書いている。 19 人 21 人

0点

予想を書いていない。 5 人 0 人

(考察)多くの児童は、科学技術の発達によって便

利な世の中になると書いている。技術の発達によっ

て人間の仕事がなくなることなどのマイナス面に

触れている児童が 13%いた。

(考察のまとめ)

児童の多くは、社会科の昔の暮らしの学習などから、現代は便利な物に囲まれていることを

意識している。しかし、そのことがコンピュータなどの科学技術の発達によって実現されてい

ることまでは考えていない。また、これからの生活がさらに便利になることを書いている児童

が多いが、マイナス面に触れている児童は少なかった。

このことから、家電製品等がコンピュータ制御されていることについては、児童にとって新

しく知る内容であるため丁寧に扱い、これからの生活についても、コンピュータの発達による

デメリットについても考えさせるようにしたい。

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(3)指導観

本単元の導入では、多くの児童が家庭で見たことがある全自動洗濯機の動作を取り上げて、

調べ学習をもとに様々な家電製品がコンピュータ制御されて動作していることに気付かせ、

様々な動きをする家電製品の工夫や生活の発展について、児童に興味関心をもたせ、学習課題

を設定しようと考えた。

洗濯槽の動画(YouTube から)

https://www.youtube.com/watch?v=Svu1MDYnkzU

洗濯機のコースのしくみ(洗濯機カタログから)

https://panasonic.jp/catalog/ctlg/wash/wash.pdf

児童のもったコンピュータ制御への興味関心か

ら、コンピュータを使ったプログラミングの体験

を学習計画に位置付けていく。

コンピュータのみを使ったプログラミングの体

験として、タブレット端末のアプリ「Codeable

Crafts」を使用する。画面上で、自分でデザイン

したキャラクターについて、動作をプログラミン

グして動かしてみることのできるアプリケーショ

ンである。(https://www.codeablecrafts.com/)

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コンピュータを使ったロボット制御のプログラミングの体験として、ロボット「Ozobot」を

使用する。「Ozobot」は USB 端子による充電で動作する小さなロボットで、車輪、ライト、セン

サーが付いている。ロボット制御のプログラミングは Web ブラウザ上で動く「OzoBlockly」で

行う。「Ozobot」へのプログラムの転送は、プログラムをディスプレイ上の光の点滅に変え、そ

の点滅を「Ozobot」がセンサーで読み込むことで実現している。(https://www.ozobot.jp/)

Ozobot

OzoBlockly

単元末には、プログラミングの体験を振り返り、様々な動きをする家電製品の工夫と生活の

発展についてまとめさせる。

コンピュータやネットワークの仕組みは中学校や高等学校の各教科等で学

習する。しかし、児童が、ハードウエア(CPU、RAM 等)、ソフトウエア(OS)

についてイメージをもつための助けにするため、本単元の補助資料として、

絵本「ルビィのぼうけん コンピューターの国のルビィ(リンダ・リウカス

作)」を活用する。この本は、主人公であるルビィという女の子がコンピュー

タの内部を冒険するというストーリーである。

この後、児童はプログラミング教育として、第5学年の算数科「プログラミングを通して、

正多角形の意味を基に正多角形をかく学習」、第6学年の理科「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等についてのプログラミングを通した学習」をする計画である。

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4 学習内容

目標を実現するにふさわしい探究課題 探究課題の解決を通して育成を目指す

具体的な資質・能力

情報:情報化の進展とそれに伴う日常生活や社会

の変化

「家電製品はどのようにしていろいろな動きをし

ているのでしょうか。」

○生活を便利にする家電製品等にプログ

ラミングが活用されていることについ

ての理解

○プログラミング的思考

○コンピュータ等を活用して、よりよい社

会を築いていこうとする態度

5 単元の評価規準

知識及び技能 思考力・判断力・表現力等 主体的に学習に取り組む態度

コンピュータが日常生活の

様々な場面で使われており、

生活を便利にしていること

や、コンピュータに意図した

処理を行わせるためには必要

な手順があることに気付いて

いる。

自分が意図する一連の活動

を実現するために、どのよう

な動きの組合せが必要であ

り、一つ一つの動きに対応し

た記号を、どのように組み合

わせたらいいのか、記号の組

合せをどのように改善してい

けば、より意図した活動に近

づくのか、といったことを論

理的に考えていく力が身に付

いている。

児童にとって身近な問題の

発見・解決に、コンピュータ

の働きを生かそうとしたり、

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

こうとしたりする、主体的に

取り組む態度を涵養する。

6 研究主題に迫るための手だて

(1)問題解決的な学習展開

単元全体を通して探究課題を追究する問題解決的な学習展開とし、毎時間の授業の流れもプ

ログラミング的思考を一つずつ体験しながら考える問題解決的な学習展開とした。また、個人

で解決に取り組む時間・集団で解決を検討する時間を十分にとることで深い思考を目指す。

(2)必要感がある探究課題の設定

探究課題は、多くの児童が家庭で見たことがある全自動洗濯機の動作を取り上げて、調べ学

習をもとに様々な家電製品がコンピュータ制御されて動作していることに気付かせ、家電製品

等のものづくりの工夫や生活の発展について考えること、と設定することにより、児童がやっ

てみたい、考えてみたいと意欲をもてるようにした。

(3)思考の可視化

本単元の「プログラミング的思考」は、音声言語でのやり取りでは、順序の考察などで理解

が難しいため、黒板に掲示する資料は、キーワードをカード化したり、流れを図に表したりし

てイメージを共有するようにした。

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7 単元の指導計画・評価計画

学習過程 目標 ○学習活動 ・児童の発言および姿 □評価規準

(評価方法)

課題の設定

(1/6)

家電製品の動作

について関心を

もち、探究課題を

作ることができ

る。

○日常生活を振り返り探究課題を設定する

「全自動洗濯機の動きを見てみよう」

・どうして動いているのかを考えたことがな

かった

○資料をもとに調べる

・身近にある多くの家電製品は動作を制御す

るためのコンピュータが組み込まれている

○絵本「ルビィのぼうけん」を知る

□ コ ン ピ ュ

ー タ が 日

常 生 活 の

様 々 な 場

面 で 使 わ

れており、

生 活 を 便

利 に し て

い る こ と

に 気 付 い

ている。

( ワ ー ク シ

ート)

情報の取集

整理・分析①

( 2 / 6 ~

3/6)

プログラミング

的思考を使って

キャラクターの

動作をプログラ

ミングする体験

を通して、コンピ

ュータ制御につ

いての理解を深

める。

(Codeable Crafts)

○プログラミングに取り組む

(Codeable Crafts)

○本時の振り返りをする

□ プ ロ グ ラ

ミ ン グ 的

思 考 を 使

っ て プ ロ

グ ラ ミ ン

グ を 体 験

している。

( ワ ー ク シ

ート)

情報の取集

整理・分析②

( 4 / 6 ~

5/6)

( 本 時 は 4

/6)

プログラミング

的思考を使って

ロボットの動作

をプログラミン

グする体験を通

して、コンピュー

タ制御について

の理解を深める。

(Ozoobot Blockly)

○プログラミングに取り組む

○本時の振り返りをする

□ プ ロ グ ラ

ミ ン グ 的

思 考 を 使

っ て プ ロ

グ ラ ミ ン

グ を 体 験

している。

( ワ ー ク シ

ート)

家電製品はどのようにしていろいろな動きをしているのでしょうか。

【探究課題】

○ コンピュータ制御の仕方を知りたい。

○ これからの私たちの生活は、どのようになるのか考えたい。

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まとめ・表現

(6/6)

単元を振り返り、

自分の考えをま

とめる。

○単元を振り返り、家電製品等のものづくり

の工夫や生活の発展について自分の考えを

まとめる。

・家電製品はコンピュータ制御によってさま

ざまな動きをしている。

・いろいろなものがプログラミングで動くよ

うになって、便利な世の中になっていくと

思う。

・プログラミングしてロボットに考えたとお

りの動きをさせるのは難しかった。

・将来、プログラミングを勉強して、コンピ

ュータを使う仕事をしてみたい。

□ 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 考 え て

いる。

( ワ ー ク シ

ート)

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8 本時の展開(4/6時)

(1)本時の目標

プログラミング的思考を使ってロボットの動作をプログラミングする体験を通して、コンピュータ

制御についての理解を深める。(Ozobot Blockly)

(2)本時の展開

学習

過程

○主な学習活動

・児童の発言

・指導上の留意点

☆評価規準(評価方法)

導入

○学習計画を確認する

○本時のプログラミングの体験に必要な Ozobot と Ozobot

Blockly の使い方を知る

展開1

○プログラミングに取り組む

・自分が意図する一連の活動を実現するために

どのような動きの組合せが必要かを考える

・一つ一つの動きに対応した記号を、どのよう

に組み合わせたらいいのかを考える

・記号の組合せをどのように改善していけば、

より意図した活動に近づくのかを考える

□プログラミング的思

考を使ってプログラ

ミングしている。

(タブレットの画

面・ロボットの動

作・発言・行動)

【思考・判断・表現】

展開2

○小集団でプログラミングの様子を話し

合う。

T:自分で考えたプログラムとロボットの

動作を、紹介し合いましょう。

○代表児童の発表を聞く。

T:何人かの人のプログラミングとロボットの動作の説明を

聞きましょう。

・2人1グループに分

ける。

まとめ

○本時の振り返りをする

・動かしたいとおりに命令できた。

・命令が間違っていて何回かやり直

した。

□コンピュータに意図

した処理を行わせる

ためには必要な手順

があることに気付い

ている。

(ワークシート・発

言)【知識・技能】

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(3)板書計画

10/17 めあて ロボットの動きをプログラミングしてみよう。

Ozobot

OzobotBlockly

まとめ

動かしたいとおり

に命令できた。

命令が間違ってい

て何回かやり直し

た。

プログラミングするときに気を付けること

自分が意図する一連の活動を実現するために

どのような動きの組合せが必要かを考える

一つ一つの動きに対応した記号を、どのよう

に組み合わせたらいいのかを考える

記号の組合せをどのように改善していけば、

より意図した活動に近づくのかを考える

命令の組み合わせのアイディア

順番 くりかえし もし…だったら…する