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活用事例:相模原市立宮上小学校 理科(6年)

 

6年生 理科「発電と電気の利用」
身の回りではどのようなしくみで
電気が有効利用されているのかを知ろう

 
2020年からのプログラミング教育必修化に向けて、早くからプログラミングを授業に取り入れている相模原市。さまざまな教科での活用を考案し、その活用法を全国各地で情報として発信されています。
市内にある相模原市立宮上小学校では、これまでさまざまなプログラミング教材での実践を行ってきた江成先生により、6年生の理科で、プログラミング授業を実践いただきました。
この記事では、授業実践いただいた6年生 理科「発電と電気の利用」という授業をご紹介いたします。f:id:meshprj-author:20200408113112j:plain

 


つくりたいものを再現するための体験を通して

センサーの種類が豊富で、「こんなものがあったら便利だな」、「こんなこと測れるかな?」と考えたものを簡単な操作でプログラミング体験することができるのがMESHの利点だ。
電気製品のしくみを実際に近い形で再現して学習することができることから、技術の幅を広げて、電気を利用した製品を児童が自由に発想できるように授業を設計した。
グループで話し合いながらつくりたいものを再現する活動を通して、うまくいかないところを修正したり、新たに工夫したりするなど、子どもたちの思考を大きく広げることができる。


先生   :相模原市立宮上小学校 江成先生 
児童   :6年1組 34人学級
単元   :「発電と電気の利用」
実施時間 :45分×11回(本時は第10,11時限目)


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。
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・ワークシート
考えたことをもとにプログラムをつくりやすいよう、手順が明確にわかるよう用意。

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・手回し発電機とコンデンサー
手回し発電機、コンデンサー、抵抗付きLED、モーター、ブザー、 MESH GPIOブロック用FETボードをつないだ状態で用意。

f:id:meshprj-author:20200408114208p:plain※発電機とコンデンサー、抵抗付きLEDは、メーカーで指定された組み合わせのものを選択。
※各機器を接続する際には、指定された接続方法に注意すること。

 

・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。
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授業の流れ(第10, 11時)
命令をつなげてLEDを光らせる


1.電気の有効活用例を振り返り、
条件に応じてLEDが点灯するしくみを考える
蓄えられた電気を効率よく使うためには、LEDをどのような条件で点灯させたらよいかを頭の中で考える。次にワークシートを用い、フローチャートで手順を視覚的に整理し、実際のMESHのレシピ(命令)に置きかえる。このように考えた手順を具現化するために事前に整理をすることで、「自分が考えたモデルを動かしてみたい」という意欲が高まる。

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2.考えたレシピをグループで共有しながらプログラミングを行う
個人で考えたものをグループの中で共有しながら1人ずつプログラムを組んでいく。その中で、「これでは動かない」、「もっとこうしたらいいよ」など、まわりの意見を取り入れながら、プログラムを工夫していく。f:id:meshprj-author:20200527134935j:plain

3.  LEDを点灯するしくみを応用して、電気の有効活用のモデルを考える。
電気を「有効活用」できるものをつくる
モーターやブザーなどを追加して、「身のまわりの電気を有効活用する」というアイデアの具現化に取り組む。身近なものを参考に、センサーの生かし方も変化させるなど、さらに工夫して考える。できたプログラムは動作確認をして、さらによいものができないか検討し修正する。

・人が来たら、それを感知して音が鳴るブザー
・人がいなくなったら自動で止まる扇風機

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4.作成したモデルを全体で発表する。「電気の変換」について振り返る

電気のむだをなくし、エネルギーの有効利用についての視点から、お互いにつくったものを評価する。電気の有効利用について今思うことをまとめる中で、今後、身のまわりにある電気について、さまざまな目線から見ることができるようになることをめざす。f:id:meshprj-author:20200527135002j:plain


レシピ例
*10時限目 LEDを光らせるプログラムをつくる
人感ブロックで人を感知し、自動で明かりを点灯・消灯させる。

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➀手回し発電機を回してコンデンサに電気を充電。
②人感や明かりブロックなどからの信号入力を条件にLEDの点灯の制御を体験する。

レシピ例:
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*11時限目 電気の有効活用のモデルをつくる 

- 作品例 -
部屋の明かりを自動で点灯

レシピ:
f:id:meshprj-author:20200408114658j:plain人感ブロックと明るさブロックを活用。室内に人がいて、部屋が暗い場合に自動で明かりを点灯する。




室温に応じて扇風機を制御
レシピ:
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人感ブロックと温度・湿度ブロックを使って、部屋の温度変化に合わせて扇風機の強さを調節する。人がいない場合は、自動的に停止する。

 

 

本事例につきましては、
MESHではじめるプログラミング教育 実践DVDブック 小学校編』にて映像とテキストを詳しく紹介しております。
是非ご活用ください。

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