島根大学 島根大学教育センター

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小・中学校理科における
プログラミング教育の開発と実践

「小・中学校理科におけるプログラミング教育の開発と実践」とは?

教育学部の「化学実践基礎Ⅱ」の講義において、
教育現場で活用可能なプログラミング教材の開発・導入を行いました。。

1教育学部生への実践的な講義

「化学基礎実験」(長谷川担当・理科教育専攻生必修の実験講義)の一部をプログラミングに充てた。

2小学校・中学校を対象にした教材と授業実践
開発した授業実践の内容

理科の実験テーマに対して、自動化や効率化・高精度化するためのプログラムを開発する

設定した課題に対して、プログラミングというツールを使いながら解決していくことでプログラミング的思考を養成する

メリット

  • 子どもが習得しやすいScratchを利用することで、学校の限られた時間の中でも容易に授業を展開できる。
  • 理科授業へのプログラミングの導入は、プログラミング及び理科の学習に相乗効果が期待できる。
  • Arduinoを使い、PC外部と情報のやりとりを可能にすることで理科をはじめとする幅広い教科単元へ応用できる。

Scratch…小学生から使うことができるプログラミング言語及び開発環境
Arduino…PCとUSBを接続して使う拡張ボード。PC外部の情報(明るさ、温度、酸素濃度など)を読み取ることができる。

例1「植物の生育条件」の観察 (小学校~中学校)

温度センサー・光センサーをArduinoに接続し、プログラムを組むと、植物の生育条件を夜間も継続して自動で観測できる。

例2 「刺激と反応」の観察 (中学校2年生)

ものさしの上端を持った人が手を放し、下端に手をそえていた人が即座にものさしをつかむ。

学生の声

  • 初めてプログラミングを行ったが、とても楽しかった。
  • 周囲と相談しながらプログラムを組むことで、より理解が深まった。

今後について

  • 島根大学教員免許更新講習にて講義を実施
  • 教材セット一式をセットにし、説明書をつけて「プログラミング教材キット」として教育現場に領布することを検討中

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