小学校 理科「光を調べよう～光のまとあてゲームをしよう～」
3年生 理科「光を調べよう」光のまとあてゲームをしよう
「自ら学び、共に追求する子供の育成」を主題とした小学校教育による研修活動に取り組まれている常葉大学教育学部附属橘小学校。
これまでの教育活動の変化に早くから対応し、プログラミング教育においても、積極的に情報教育として取り組まれています。今回は、理科教科で実践いただいたさまざまなプログラミングの授業実践の中で、３年生で実践いただいた『光のまとあてゲームをしよう』という授業をご紹介いたします。
光があたっているのか客観的に判断しよう
これまでの光のまとあてゲームでは、まとにあたる光の強さを目視により判断していた。MESHを使用することにより、これまでの目視による判定と違い、「明るさが変わったらLEDが光る」「温度が変わったらスピーカーが鳴る」など、客観的・定量的に判断することが可能になる。また、児童自身にプログラムを考えさせるため、自分の考えたプログラムがうまくいくか検証を行い、試行錯誤し、実験することが可能である。
先生 ：常葉大学教育学部橘小学校 渥美先生
児童 ：3年1組
単元 ：「光を調べよう」
実施時間：45分×10回（本時は第9,10時限目）
3年生 理科「光を調べよう」光のまとあてゲームをしよう光があたっているのか客観的に判断しよう本授業の実践ガイド・ワークシート（PDF）準備物授業の流れ（第9、10時）事前. 自分たちのデータを振り返り、日光の性質を理解する1．学習課題を把握する2．光に反応する『まと』のプログラムを考える3．グループごとにプログラムをつくる4．実験をする5．光の強さに応じて反応が変化する『まと』のプログラムを考える6．グループごとにプログラムの発表7．実験結果をまとめ、学習を振り返るレシピ例
本授業の実践ガイド・ワークシート（PDF）
以下のご利用条件を確認してからダウンロードしてください。
準備物
MESHブロック、タブレット端末
３ ～ ４名のグループごとにMESH ブロックとタブレット端末を１セット用意。
MESHブロックカード
プログラミングの内容をグループで検討するためのカード。
マグネットシート
MESHブロックカードにマグネットを貼って用意。
プログラミングの内容を発表するときに使用する。
付箋シール
ワークシートで考えを整理する際にあると便利。
ワークシート
学習の振り返りに活用する。
まと
今回は児童が描いた恐竜の絵を使用。
鏡
１人１枚用意する。
授業の流れ（第9、10時）
事前. 自分たちのデータを振り返り、日光の性質を理解する
これまでの実験を通じて、鏡の枚数が増えると光をあてたときに、より温かく、明るくなることを学習してきた。本時では、“より温かく”、“より明るく”するための方法を理解したうえで、光の特性を活用したプログラミングによる「まとあてゲーム」づくりを行う。
1．学習課題を把握する
プログラミングにより鏡を使った光のまとあてゲームを行うこと、まとの恐竜は光があたると元気になるという設定を理解したうえで、まとに光があたったことを客観的に判断するにはどうすればよいかを考えていく。
2．光に反応する『まと』のプログラムを考える
明るさブロックにこどもの恐竜が描かれたまとを貼りつけて、まずは鏡１枚で反応するプログラムを考える。「明るさが変わったらLEDが光る」「明るさが変わったらスピーカーから鳴き声が鳴る」など、MESHブロックカードを使ってプログラムのアイデアを話し合い、付箋シールで考えを整理していく。
3．グループごとにプログラムをつくる
見通しが立ったグループから順次、プログラミングを行う。その際、教師は事前に屋外に設置しておいた温度ブロックと明るさブロックを使って、授業開始時点の屋外の明るさと温度を児童に知らせておく。屋外の明るさや温度を目途にプログラムの条件設定を行いながら、プログラムを完成させていく。
4．実験をする
プログラムができたグループから屋外へ行き、まずは鏡１枚で反応するプログラムが動作するか確かめる。動作しないグループはプログラムの条件（明るさの数値など）を変更して再度実験をする。
5．光の強さに応じて反応が変化する『まと』のプログラムを考える
まとをおとなの恐竜に変えて、鏡の枚数による明るさの度合いに応じて反応するプログラムを考える。プログラムで感知させたい“明るさの条件”を調整していくことで、完成度を高めていく。自分のグループの実験が終わったら別のグループに協力することで、プログラミングへの理解を深めていく。
6．グループごとにプログラムの発表
グループごとにプログラムの発表を行う。
7．実験結果をまとめ、学習を振り返る
「明るさブロックの数値を５から６にするには鏡は何枚必要か？」など、ブロックが感知した明るさの数値と鏡の枚数の関係を整理し、明るさの変化を定量的に理解する。
レシピ例
光があたり、明るさが7-10に変わったら、LEDが紫色に点灯する。
光があたり、明るさが8-10に変わったら、拍手の音がする。
実験結果をまとめると、明るさの数値を大きくするには、鏡の枚数も増やさなければならないことを確認した。
