授業で活用できる教材
教材について
2020年度から小学校においてプログラミング教育が必修化されました。
プログラミング教育を取り入れるにあたり、プログラミングの指導方法やどのようにして授業に組み込むか、創意工夫が求められてきます。
「どうやって授業の準備をしたらよいのか、わからない」「プログラミングをどのようにして授業に取り入れてよいのか？」
このような不安や疑問に対し、プログラミング教材「電気で学ぼう！プログラミング」は、小学校の授業に合わせて使用できるように「エネルギー」「電気」をテーマにしたプログラミング教材を制作しました。
パワーポイント教材にて「エネルギー」「電気」「省エネ」や「日本のエネルギー事情」「発電方法」「2030年度の発電方法の組み合わせ」「SDGs」などを学びます。プログラミング教材では、まずはアニメーション動画「プログラミングとは？」を視聴することでプログラミングについて理解することができます。そして「Scratch(※)」を使って、使う電気の量と発電量を調節するプログラムと発電方法の組み合わせをシミュレーションするプログラムが体験できます。
プログラミングが社会にも役立っていることやプログラミングを通じて発電方法を組み合わせることの重要性について、理解を深めることができます。
※「Scratch（スクラッチ）」：米国マサチューセッツ工科大学（MIT）が無償で提供している子ども向けプログラミング学習ソフト
1.「電気の利用と発電」
- パワーポイント教材「電気の利用と発電」
- アニメーション動画「プログラミングとは？」
- プログラミングファイル「街を停電から守ろう！」
2.「日本のエネルギー事情と地球環境」
- パワーポイント教材「日本のエネルギー事情と地球環境」
- アニメーション動画「プログラミングとは？」
- プログラミングファイル「発電方法の組み合わせ」
監修・後援
- 監修
- 東京都台東区立上野小学校 校長 田中康雄
- 後援
- 全国小学校理科研究協議会
対応単元
理科 6年生「電気の利用」「生物と環境」
総合的な学習の時間
推薦のことば
電気でプログラミングを学び、SDGsの観点で考える
全国小学校理科研究協議会 会長 西尾克人
「電気で学ぼう! プログラミング」には、「電気の利用と発電」「日本のエネルギーと事情と地球環境」の２つのテーマがあり、それぞれに対応したプログラムが用意されています。
第6学年「電気の利用」はプログラミングを学ぶ単元であり、「電気の利用と発電」のプログラム「街を停電から守ろう！」がこれに対応します。このプログラムは、電気の使う量と発電量のバランスについて学びます。使う量に合わせて発電量を制御することを知り、効率のよい電気の使い方を考えるのに最適なプログラムです。5年生の算数「平面図形の性質」で多角形を学んだ児童にとって、プログラミングについておさらいし、学び直す機会にもなります。
「日本のエネルギーと事情と地球環境」のプログラム「発電方法の組み合わせ」は、第6学年「生物と環境」の中で、「人は、環境と関わり、工夫して生活していることを捉えるようにする」ことを学ぶ際に活用できます。このプログラムでは、発電方法と、二酸化炭素の排出量や発電費用などを関連付けて学ぶことができます。加えて、SDGsの観点で考えさせるプログラムにもなっています。
ぜひ、活用していただければと思います。
監修者のことば
問題解決のための思考を養うプログラミング学習
東京都台東区立上野小学校 校長 田中康雄
プログラミング学習で大切なのは、「問題解決のための思考」を養うことです。「電気で学ぼう! プログラミング」は、直感的に操作できるビジュアルプログラミングやゲーム感覚のシミュレーションを通じて、スムーズな問題解決に至る思考を児童に促す教材です。
プログラム「街を停電から守ろう！」では、電気は大量に貯めておくことができないことを学習したうえで、街を停電から守るために、今使う電気を今発電する「同時同量」を行います。
プログラム「発電方法の組み合わせ」では、各発電方法の二酸化炭素の排出量、費用、安定性などを考慮しながらエネルギーミックスのシミュレーションを行うことで、納得のいく現実的な組み合わせを導き出します。
プログラミングをしながら「発電」について学べることも本教材の大きな特徴です。
人感センサーなどを作るプログラミング教材の多くは、つくられた電気をどのように使うかを「電気を使う側の視点」で考えます。一方、本教材は、私たちが使う電気をどのようにつくるかを「電気をつくる側の視点」でも考えることになります。視野を広げ、俯瞰し、街全体への電気の供給やエネルギー問題、SDGsなどの観点から統合的に学ぶことで、小学校で学ぶ電気についての理解がより広がり、深まることが期待できます。
また本教材では、授業づくりに役立つパワーポイントを各プログラムに対応して用意しました。
それぞれ、児童の理解を助けるコンテンツや視覚的な資料を中心に構成しています。
目に見えない電気を児童が理解することは容易ではありませんが、「電気の利用と発電」では、電気が、３年生で習った風の力やゴムの弾性などと同じ「仕事」をする力の一つであることを、キャラクターを通じて分かりやすく解説しています。
「日本のエネルギー事情と地球環境」には、日本のエネルギー自給率や電源構成における課題、各発電方法の特徴を端的に示す資料が豊富で、総合的な学習の時間でも活用しやすい内容となっています。
授業展開案などが掲載された教師用手引書、児童用ワークシートも付属しており、授業内容やコマ数に合わせて柔軟にお使いいただけます。ぜひご活用ください。
教材
電気の利用と発電
パワーポイント教材
電気の利用と発電
- エネルギーってなんだろう？
- どんなエネルギーがあるかな？
- 身のまわりのエネルギーを探そう
- 電気はエネルギーの万能選手
- 電気は大量にためておけない
- わたしたちにできることはあるかな？
- 「省エネ」ってなんだろう？
- いろいろな省エネがあるよ
- 「省エネ」をもっと探してみよう
教師用手引書
- パワーポイント教材「電気の利用と発電」スライド解説
- 本教材を使った授業展開例
- プログラム「街を停電から守ろう！」チュートリアル
児童用ワークシート
プログラミング用ワークシート
ワークシート(1)「街を停電から守ろう！」
パワーポイント教材用ワークシート
ワークシート(2)「電気の利用と発電～わたしたちのができること～」
プログラミングファイル（Scratchファイル）
街を停電から守ろう！
使う電気の量と発電量が同じになるように、発電量を増やしたり減らしたりして、街を停電から守るプログラムです。直観的に操作ができるようにビジュアルプログラミング言語「 Scratch(※)」を使って、発電の原則である「同時同量」とプログラミングを楽しみながら学びます。
教師・指導者用
児童用
＜教師・指導者用とは＞
プログラムが完成したプログラミングファイルになります。授業では児童用をご使用ください。
※「Scratch（スクラッチ）」：米国マサチューセッツ工科大学（MIT）が無償で提供している子ども向けプログラミング学習ソフト
以下サイトから利用できます。
https://scratch.mit.edu/
※本教材で使用または作成したプログラミングファイルを個人作品として公開することは禁止します。
日本のエネルギー事情と地球環境
パワーポイント教材
- 日本のエネルギー自給率は？
- 日本は化石燃料（輸入）に頼っている
- 発電の種類
- 発電方法の特ちょう
- 発電の種類と二酸化炭素の排出量
- 発電の種類と費用
- 1日の電気の使われ方と発電方法
- 発電方法を組み合わせる
- 2030年度の電源構成
- SDGsの観点から発電方法をみると？
教師用手引書
- パワーポイント教材「日本のエネルギー事情と地球環境」スライド解説
- 本教材を使った授業展開例
- プログラム「発電方法の組み合わせ」チュートリアル
児童用ワークシート
プログラミング用ワークシート
ワークシート(1)「発電方法を組み合わせて、1日の電気を発電してみよう！」
パワーポイント教材用ワークシート
ワークシート(2)「日本のエネルギー事情と地球環境」
※本ワークシートはパワーポイントデータとなります
プログラミングファイル（Scratchファイル）
発電方法の組み合わせ
さまざまな発電方法を組み合わせて、最適な電源構成を考えるプログラムです。直観的に操作ができるようにビジュアルプログラミング言語「 Scratch（※）」を使い、組み合わせた発電方法で朝・昼・夜の電気が必要量を満たしているか、「CO2」「費用」「安定性」の3つの観点からみてどうなのかをゲーム感覚でシミュレーションします。
※「Scratch（スクラッチ）」：米国マサチューセッツ工科大学（MIT）が無償で提供している子ども向けプログラミング学習ソフト
以下サイトから利用できます。
https://scratch.mit.edu/
※本教材で使用または作成したプログラミングファイルを個人作品として公開することは禁止します。
アニメーション動画
プログラミングとは？
約2分
プログラムとプログラミングの違い、日常生活に欠かせない家電や街中で使われているプログラミングについて、アニメーション動画で分かりやすく解説します。
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