【プログラミング×算数】小学校の授業では、どんなことをしているの?

2020年度より、小学校でプログラミングが必修化されましたね。

しかし実際に小学校でどのような授業が展開されているか知らないお父さんお母さんは多いのでは?

そこで今回は算数の授業で、プログラミングが取り入れられた事例を紹介します!

さらに使われたプログラミング教材についてもご紹介します!

プログラミングで身につく算数の力

算数はプログラミングと相性がよいといえます。

例えば、授業でもよく使用されるScratchというビジュアルプログラミング言語では、キャラクターをどれだけ移動させるか、向きを何回変えるか、色を変えるなどは、全て数値を入力して決めていきます。

キャラクターを配置する位置はXY座標で表され、乱数、変数、演算などの用語も使われています。Scratchで作業をしていると、必然的に数学の要素に触れることになります。

また、算数に苦手意識を持っている子が、プログラミングを通して算数の授業に興味を持つこともあるでしょう。

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小学生がプログラミング(スクラッチ)で学べる算数

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プログラミングを学ぶとどんなメリットがある?

今後ますますAI技術が発展し情報社会が進化し続けるなかなか、将来の選択肢や必要とされる能力が、今までとは全く違ったものになると言われていますね。

プログラミングを実際にやることで、ゴールから逆算して複雑なことを順序立てて考えることができる能力(論理的思考力)が身につきます。

また、小学生からITに触れて慣れておくことは、これからの時代を生き抜く力を身につけるために必要となってくるでしょう。

プログラミングを通して自分のやりたいことを具象化したり、今までに無いものを作り出したりする体験を積むことができます。

無いものは自分で作ってみよう! と発想できることはとても大切ですね。

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【子どものここが伸びる!】プログラミング教育でどんな能力が身につくの?

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【算数の授業×プログラミング】実践例!

プログラミングが取り入れられた実際の算数の授業の様子を見てみましょう。

プログラミングを使って、正多角形をかこう【5年生】

東京都の5年生の授業でScratchを使って、正多角形を作図する授業がおこなわれました。

多角形の辺の長さや角の角度が同じであるという条件を指定していき、作図する方法を考えていきます。はじめに、定規と分度器を使用してかくときは、内角を測ればかけることを確認します。

Scratchで正六角形をかく場合、手がきの時に測った120度(内角)の値をプログラムしてしまうと、正しくかけません。

この時点ではまだ習っていない、外角の数値を入力することに気づく必要があります。

子どもたちは、どうしたらかけるのかを話し合いをして考えていき、「外角を入力する」ことに気づいて、正しいプログラムがかけるようになりました。

正八角形など、角の数が多くなると、定規や分度器を使って作図することが難しくなってきますが、正しくプログラミングすることで正確できれいな図が、すばやくかけることにも気がつきます。

どのように指示を出せば正多角形が描けるかを考えることがねらいです。

【環境】パソコン【使用教材】Scratch 

(参考:未来の学びコンソーシアム

ロボットを使ってかく正六角形【5年生】

▲出典:embot for education

岩手県の小学校ではロボットプログラミング教材embot(エムボット)を使い、正六角形を作図する授業がおこなわれました。

まずは、先生が定規などを使って黒板に正六角形を作図。実際に手がきで作図するのは大変だということを子どもたちとで共有し、コンピューターを使ってかくという課題につなげました。

embotは、段ボール製の矢印を取りつけて、作図ができるロボットにして使用します。

中心角を等分するプログラムをつくり、頂点を取りながら正多角形を作図していきます。内角を等分する仕組みも理解しやすかったようです。

頂点を増やすことで、正多角形が円に近づいていくことを発見した子どもや、正六角形の次に正十二角形に挑戦した子どももいて、プラスアルファの学びにつながっていきました。

また、普段算数が苦手な子も楽しんで学ぶことができていました。先生にとっても子どもたちにとっても、ロボットプログラミングで学べたことは有意義だったようです。

【環境】タブレット【使用教材】embot

(参考:embot for education

電車を動かして順番を学ぼう【特別支援学校】

特別支援学校の知的障害の子どものための算数で、数が順番を表しているという内容をScratchで作成された電車を車庫に入れるプログラムを通して学んでいきます。

話し言葉や文章での理解が苦手な子どもも多いため、視覚的にわかりやすいように授業開始前まではタブレット上に電車が車庫に出入りする様子(あらかじめScratchで作成されている)を映し出しておき、段階的に授業に取り組めるような配慮がされています。

授業では、並んでいる電車の車両を動かすプログラムを、車庫に入れる順番を考えて操作していきます。

また、どうしてその操作をしたのか自分の言葉で表現。授業が進むにつれて、「一番目、水色」と、思いを伝えられるようになった子、友だちの様子を見て参考にする子、困っている友だちに教えてあげる子などの姿が見られるようになったそうです。

順番を学ぶ授業を通して学んだ知識は、今後自分から言葉で伝えたり、ものごとに取り組む順番を主体的に考えられるようになったりと、生活面でも活かしていくことができます。

言葉や文章での理解が難しい子どもにも、視覚的にアプローチできるのもプログラミングのよいところでしょう。

【環境】タブレット【使用教材】Scratch

(参考:未来の学びコンソーシアム 

重さ~単位のひみつをさぐろう~【3年生】

東京都の小学校では、Scratch教材の「へんかんレート」というプログラムに数値をあてはめて、これまで学習してきた長さや重さなどの単位の仕組みを学ぶ授業がおこなわれました。

Scratchの「へんかんレート」という用語を使用して問題のテンプレートがつくられています。

長さや重さなど、単位が違っていても構造や仕組みは同じなので、同じプログラムにそれぞれに適したへんかんレート(重さ、長さなど)を当てはめれば数値が求められます。

このような概念が理解できるようにプログラムが組まれています。

生徒はランダムに出された数値の問題を、正しい単位になるように、へんかんレートをプログラムして答えを出していきました。

授業後は、へんかんレートについて理解できた子がいたり、難しいと感じていたが問題が解けた時「すっきりー!」と達成感を味わえた子がいたりと、それぞれ気づきや学びがあったようです。 

【環境】タブレット【使用教材】Scratch

(参考:ベネッセ 教育情報サイト

授業で使われていた小学生向けのプログラミング教材

ここでは授業で実際に使われていた2つの教材についてご紹介します。

Scratch(スクラッチ)

2006年にアメリカで生まれた8~16歳を主な対象とした教育用のビジュアルプログラミング言語です。

サイトにアクセスすると無料ですぐに使えることができる手軽さから、登録ユーザーは世界中に約6300万人!

小学校やプログラミング教室でもScratchは幅広く使用されています。

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embot(エムボット) 

NTT docomoが2019年に販売開始したロボットプログラミング教材のembot。

ダンボール製のロボットを作るキットがあり、モーターなどの電子部品をはめ込みながら、工作の要領で組み立てます。

そのままでもとてもかわいいのですが、色をつけたり、空き箱などを組み合わせてオリジナルのロボットにカスタマイズしたりすることも楽しめます。スマホやタブレットにアプリをインストールしてembotと接続、プログラミングのレベルを5段階から選択。

後はプログラミングを行えば、組み立てたロボットを動かすことができます。音と光と動きの要素があり、画面上の動きの指示が書いてあるブロックを組み立ててプログラムを組んでいきます。

embot(エムボット)公式サイト

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ロボットプログラミング教材(embotとmBot)を現役プログラミング講師が紹介!【Scratch(スクラッチ)でも動く】

家庭で楽しく学べるロボットプログラミング教材のembotとmBotについて、特徴とおすすめポイントを紹介します!比較的単価が安く、ダンボールという身近な素材でできていて、いろんなオリジナルロボットに変身できるembotと、学校でも使われる可能性が高く、とにかくできることが多く万能型ロボットと言われているmBot。...

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 プログラミング教材は学校の授業を変える!

子どもは適応力が早く、好奇心旺盛です。プログラミング教材を使えば、今までよりも子どもが主体で学んでいくことが期待できます。

算数の要素をたくさん含んだプログラミング。今後さらにプログラミングを活用した授業が生み出されるなかで、算数が従来の型にはまらないような楽しい学び方ができるようになるのではないでしょうか。

子どもの発想を引き出す魅力的な授業が展開されることに期待が持てますね!