raspberry piを用いた小学生向け ... · raspberry piとは何か ? 個別対応をした...
TRANSCRIPT
![Page 1: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/1.jpg)
Raspberry Piを用いた小学生向けプログラミング導入教案の
実践報告
谷 聖一 研究室 金子 拓未
1
![Page 2: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/2.jpg)
目次
1. はじめに1.1. 情報教育とは1.2. 諸外国におけるプログラミング教育1.3. 英国におけるプログラミング必須化1.4. 英国のComputing1.5. 初等情報教育 1.6. 情報教育の問題点
2. 実施内容2.1. 実施2.2. 実施内容2.3. Scratch 2.4. 今後の課題
2
![Page 3: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/3.jpg)
1章 はじめに
3
![Page 4: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/4.jpg)
情報教育1. 情報活用の実践力2. 情報社会に参画する態度3. 情報の科学的な理解
4
![Page 5: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/5.jpg)
情報教育1. 情報活用の実践力2. 情報社会に参画する態度3. 情報の科学的な理解
5
![Page 6: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/6.jpg)
情報科学的な理解 重要性
● 社会の情報化の進展に主体的に対応できる能力
6
![Page 7: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/7.jpg)
プログラム教育の意義
● 情報技術を活用する力● 考える力● 論理的思考力を養う
7
![Page 8: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/8.jpg)
諸外国におけるCS教育
❖ 初等教育から正式にCS(Computer Science)教育やその一部としてプログラミングとして導入している国➢ ニュージーランド,韓国,アメリカ合衆国,
イスラエル,イギリス,エストニア
8
![Page 9: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/9.jpg)
英国のComputing(情報)2014年9月よりICTからComputingへ
9
CS(Computer Science)
情報の科学的な理解
IT (InformationTecnology)
情報活用の実践力
DL(Digital Literacy)
情報社会に参画する態度
![Page 10: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/10.jpg)
英国のComputing(情報)
10
CS(Computer Science)
プログラミング教育
IT (InformationTecnology)
DL(Digital Literacy)
![Page 11: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/11.jpg)
初等教育英国のCS
11
Key Stage 1
Key Stage 2
Key Stage 4
Key Stage 3
![Page 12: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/12.jpg)
初等教育英国のCS
12
Key Stage 1
Key Stage 2
Key Stage 4
Key Stage 3
初等教育
3 ~ 6学年
5歳から7歳
11歳から14歳
1 ~ 2学年
7歳から11歳
7 ~ 9学年
14歳から16歳 10 ~ 11学年
![Page 13: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/13.jpg)
初等教育英国のCS
13
Key Stage 1
Key Stage 2
1. アルゴリズムとは何か2. 簡単なプログラムを作成しデバック3. 論理的思考を用いて簡単なプログラムを予測4. 情報技術が学校外でも一般的に利用されている
ことを認識
参照https://www.gov.uk/government/publications/national-curriculum-in-england-computing-programmes-of-study/national-curriculum-in-england-computing-programmes-of-study
![Page 14: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/14.jpg)
初等教育英国のCS
14
Key Stage 1
Key Stage 2
1. 具体的な目標を達成するプログラムを設計・作成・デバック
2. プログラムで実行・条件分岐・反復を用いる3. アルゴリズムとプログラムのエラーを発見し修復
参照https://www.gov.uk/government/publications/national-curriculum-in-england-computing-programmes-of-study/national-curriculum-in-england-computing-programmes-of-study
![Page 15: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/15.jpg)
日本における情報科学教育
日本でも情報科学教育の重要性は認識され始めている
15
![Page 16: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/16.jpg)
16
● 基本的な操作の確立● 情報手段を適切に活用(情報活用の実践力)● 情報倫理(情報社会に参画する態度 )
日本の初等教育における情報科学教育
![Page 17: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/17.jpg)
17
● 基本的な操作の確立● 情報手段を適切に活用(情報活用の実践力)● 情報倫理(情報社会に参画する態度 )
『情報科学的な理解』に関する教育が不足
日本の初等教育における情報科学教育
![Page 18: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/18.jpg)
初等教育における正課以外の情報科学教育
● NPOや教育産業によるプログラミング教室 例
● 学校の課外活動でプログラミング教室 18
![Page 19: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/19.jpg)
プログラミング導入教育を実施
課外活動向け教案● 教案作成(2テーマ)● 実践● 教案の公開(予定)
PEGのWebに指導案を公開
19
![Page 20: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/20.jpg)
2章 実施内容
20
![Page 21: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/21.jpg)
教案
● 課外活動
90分 2ターム
● 単元の目標○ プログラミングに興味・関心を持つ
● 教案内容○ Raspberry Piの基板上にあるGPIOで電子部品を制御○ Raspberry PiのScratch GPIO5(プログラム言語学習環境言語)で電子部品を
制御
21
授業内で行う場合
教案を2分割する
45分 4ターム
![Page 22: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/22.jpg)
Raspberry Pi
22
![Page 23: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/23.jpg)
Raspberry Pi GPIO
23
Raspberry Pi
![Page 24: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/24.jpg)
Raspberry Pi と電子部品
24
![Page 25: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/25.jpg)
Scratch
25
![Page 26: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/26.jpg)
26
![Page 27: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/27.jpg)
● プログラミングで制御して,制御した部品を視覚で捉えることができる
● 他の教科と関連させながら知識・技能が身に付く● 簡単なものでプログラムで思い通りになる達成感● 想像力を掻き立てることができる
電子部品を使ったプロウグラミン導入の効果 or 利点
27
![Page 28: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/28.jpg)
実施
28
実施日 場所 指導者試行
1回
2回
2014年11月2日
2014年12月23日
2015年1月25日
桜麗祭
小学校
小学校
金子,鈴木
金子,別所
金子,鈴木,丸山
![Page 29: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/29.jpg)
第0回 実施内容日本大学文理学部桜麗祭で実施● 題材
Raspberry Piを体験● 参加児童数 18人
29
![Page 30: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/30.jpg)
第1回 実施内容
東京都墨田区の小学校で実施● 題材
Raspberry PiのGPIOでLEDを制御し,「イライラ棒」をプログラミングする
● 参加児童人数 15人
30
![Page 31: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/31.jpg)
第2回 実施内容
東京都墨田区の小学校で実施● 題材
7セグLEDと音を制御 「ネコから逃げろ」をプログラミングする
● 参加児童人数 5人
31
![Page 32: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/32.jpg)
イライラ棒
32
![Page 33: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/33.jpg)
ネコから逃げろ
33
![Page 34: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/34.jpg)
34
![Page 35: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/35.jpg)
35
![Page 36: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/36.jpg)
児童の作品
36
![Page 37: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/37.jpg)
第1回実施の自己授業評価
❖ 成果➢ Raspberry Piを楽しむことができた➢ スプライトを自分で好きなキャラクターを書いていた➢ 制御をすることを理解した➢ 自ら考えてプログラムを書いた➢ LEDを視覚でとらえることができた
❖ 課題➢ ゲームプログラムを作成の中で条件分岐や繰り返し基本文法を説明➢ Raspberry Piとは何か ?➢ 高学年と低学年の授業内容を一緒にしてしまった➢ LED以外に視覚でとらえる➢ 個別対応をしてしまった
37
![Page 38: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/38.jpg)
第1回の指導案改善点
38
❖ ゲームプログラムを作成で条件
分岐や繰り返し基本文法を説明
❖ Raspberry Piとは何か ?❖ 個別対応をした❖ 高学年と低学年の授業内容を
一緒にした
❖ LED以外に視覚でとらえる
課題 改善
❖ 条件分岐と繰り返しをLED制御で基本文説明
❖ Raspberry Pi と身近にある端末と比較
❖ グループ活動❖ グループ内でプログラム作成❖ 音を活用
![Page 39: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/39.jpg)
第2回実施で改善した結果
39
❖ 個別で対応で、不安が残る結果❖ 興味・関心を持たせた❖ 参加者が少なく、グループ活動が
できなかった。❖ 音活用は有効
結果改善
❖ 条件分岐と繰り返しをLED制御で基本文説明
❖ Raspberry Piと身近にある端末
と比較
❖ グループ活動❖ グループ内でプログラム作成❖ 音を活用
![Page 40: Raspberry Piを用いた小学生向け ... · Raspberry Piとは何か ? 個別対応をした 高学年と低学年の授業内容を 一緒にした LED以外に視覚でとらえる](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022042811/5fa7e58a1b3a123855037ef7/html5/thumbnails/40.jpg)
今後の課題
● LEDと音だけではなく,他の電子部品を活用● 電子回路で他の教科との関係性を示す
40