公益財団法人 中谷医工計測技術振興財団 公益財団法人 中谷医工計測技術振興財団

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2018年11月16日

長野県長野市立南部小学校

【長野県長野市立南部小学校】理科においてプログラミングしてつくるセンサーの活用

本実践では、理科のものづくりにおいてプログラミングによるセンサーをつくる活動を導入することとした。

センサーの中には、温度、照度、気体濃度などが測定できるものがあり、センサーをどのように活用するか考えたり、測定したりする際に、理科の学びを深めることが期待できる。また、教材は、照度や温度を測定し、数値表示できるセンサーとしてmicro:bit(マイクロビット)を使用した。

micro:bitは、安価で購入でき、Scratch(スクラッチ)と同様に平易なブロックを組み合わせてプログラミングを行うことができる。そこで、1人1台のmicro:bitを使用し、それぞれのセンサーを試行錯誤してつくり、理科授業に活用することとした。また,プログラミングを行う場面では、協働的に学びが形成できるように、聞き合い教え合い活動していく授業を行った。

○聞き合い教え合いながらセンサーをつくり活用することを通して

 

まず、第3学年の児童がプログラミングを行う際、友と協働しやすいように、自由に立ち歩いて聞き合い教え合い活動してよいことを確認した。そのため、児童は、自分が意図するセンサーになるように、測定や動きに対応したブロックをどのように組み合わせたらよいか、組合せをどのように改良していけばより意図したセンサーに近づくのかを友と協働して考えていった。さらに、このような場面で起こる問題を友と聞き合い教え合いながら、トライ&エラーを繰り返し解決していった。

最終的には、照度だけ測定できるセンサーではなく、温度も測定できる照度兼温度センサーに改良することができた(図1)。

 

そして、自らつくったセンサーを活用して、学校内の照度と温度の測定を行い、明るさの違いを定量的につかむとともに、明るさの違いによって温度が変わるという新しい事実をつかみ、より理科の学びを深めていった。(図2)。

  • 図1 協働する児童の様子 図1 協働する児童の様子
  • 図2 測定する児童の様子 図2 測定する児童の様子