第3学年○○組 技術・家庭科(技術分野)学習指導案 活動場所(コンピュータ室) 1 題材名 D 情報に関する技術 「ライントレースカーを用いたプログラムによる計測と制御」 2 題材について (1)題材観 本教科の目標は「生活に必要な基礎的・基本的な知識及び技術の習得を通して,生活と技術とのかかわ りについて理解を深め,すすんで生活を工夫し創造する能力と実践的な態度を育てる」ことである。学 習指導要領の「D(3)プログラムによる計測・制御」では,コンピュータを利用した計測・制御の基 本的な仕組みを知り,情報処理の手順を考え,簡単なプログラムが作成できる能力を育成することを目 標としている。この「D(3)プログラムによる計測・制御」の分野は、1998年(平成10年) 12月に告示 された学習指導要領では選択項目であったが,2008年(平成20年) 3月に告示された現行の学習指導要領 では必修項目になった。 現在の社会では,情報技術の発達が目覚ましく,私たちの身の回りには様々な機器があふれ,その 多くがコンピュータで制御されたものである。しかし,生徒たちの多くはそれを無意識に利用してい ることがほとんどであり,その仕組みについて考えているとはいい難い。本題材は,フローチャート 型専用ソフトウェアを用いて比較的容易にプログラムを作成することができるので,仕組みを理解し やすい。また,シミュレータや実機で自分が作ったプログラムの動作を瞬時に確認できることから, プログラムの作成,実行,修正を繰り返してより良いプログラムの作成を目指すといった,実際のも のづくりの現場と同じ経験ができ,将来の職業についても考えるきっかけになると考える。 話し合う場や発表する場など,言語活動を行う場面を設けることにより,相手の考えを尊重する思 いやりの気持ちや,上手く自己表現できるような能力も養っていきたいと考える。 (2)生徒の実態 アンケートの結果から,90%以上の家庭にパソコンがあるものの,それを全く利用していない生 徒が半分以上おり,日常的にパソコンを使用している状況ではないことが分かる。これまでに行った 授業の様子を見ていても,キーボードを打つことに慣れていない生徒がほとんどである。これらの結 果から,スマホやタブレットなどの携帯端末の普及により,キーボードを利用したパソコンを使用す るのではなく,スマホやタブレットを主に用いているのではないかという推測ができる。 パソコンの利用の詳細は,オンラインゲームやネット動画を見ることが約半数であり,自分の興味 のあるもののためだけにパソコンを使用していることが分かる。パソコンを操作することに興味があ る,どちらかといえばあると答えた生徒は70%以上と多いが,ロボットの制御に関しての興味を見 ると,ない,どちらかというとないと答えた生徒は約70%と興味関心の低さが目立つ。これは,「制 御」という言葉から連想される難しそうなイメージによって,興味関心が低くなっているのではない かと考えられる。本題材を用いながら,「思っていたよりも簡単だ」と思わせることが生徒の興味関 心を高めることにつながり,本題材のねらいに迫れるものと考える。 (3)指導観 失敗や苦労をしながらも自分の手で作品をつくりあげた時の達成感は,材料を用いてのものづくり も,コンピュータを用いてのプログラムづくりも同様と考える。生徒の意欲を高めるためにも,ごく 簡単なプログラムづくりから始め,成功体験を積ませ,やる気を引き出していきたい。また,プログ ラムの作成を通して,条件にあったプログラムを考え,実行し,最適なプログラムにするために工夫
し,再び実行することを何度も繰り返すことで,新しい発想や工夫する力を育成していきたい。 また,本題材にあたり,個人で考える場だけでなく,小集団で話し合いをさせる場を設定すること によって本校の研究テーマのひとつである「心を耕す集団作り」をしていきたい。 3 題材の目標 生活や技術への関心・意 欲・態度 生活を工夫し創造する 能力 生活の技能 生活や技術についての 知識・理解 利用者への影響などを 考え,プログラムを作成 したり,新しい発想を生 み出し,活用しようとす る。 課題を解決するなど目 的や条件に応じて処理 の手順を工夫したり,修 正したりしている。 課題や条件に応じた計 測・制御のプログラムを 作成できる。 コンピュータを用いた 計測・制御の基本的な仕 組みについて理解する。 4 指導計画について (1)3年間の指導計画 月 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 1学年 70時間 技術分野 家庭分野 A:材料と加工に関する技術 (1)アイ(2)アイウ(3)アイウ D 情報に関 する技術 (1)アイ A:家族・家庭と子 供の成長 (1)ア(2)アイ B 食生活と自立 (1)アイ(2)アイウ (3)アイウ C 衣生活・住 生活と自立 (2)アイ ガイダンス 生活に役立つものの制作 コンピュータの 使い方 情 報 通 信 ネッ ト ワーク ガイダンス わたしの成長と家族 わたしたちと家族・家庭 健康と食生活 食品の選択と保存 調理をしよう 地域の食材と食文化 快適に住まう 30時間 5時間 4時間 20時間 11時間 2学年 70時間 家庭分野 技術分野 D 身近な消費生活と環境 B 食生活と自立 C 衣生活・住生活と自立 A 家族・家族と子どもの成長 D(1)アイ B(3)アイ C(1)アイウ A(3)アイウエ B エネルギー変換に関する技術 (1)アイウ(2)アイ C 生物育成に関する 技術 (1)アイ(2)ア 家庭生活と消費,日常食の調理と地域の食文化 衣生活,住生活の工夫,幼児の生活と家族 アイディアライトの制作 ラディッシュの栽培 35時間 25時間 10時間 3学年 35時間 技術分野 家庭分野 家庭分野 技術分野 D 情報に関する技術 (1)ウエ(3)アイ A 家族・家庭と子供の成長 (1)ア C 衣生活・住生活と自立 (1)アイ D 情報に関する技術 (2)アイ プログラムの計測と制御 著作権,情報モラル わたしの成長と家族 家族と地域 衣服の選択と手入れ プレゼンテーションソフトを 用いて3年間の思い出をまと めよう 11時間 15.5時間 2時間 6.5時間 (2)題材の指導計画(7時間扱い) 時配 主な学習活動 具体の評価規準評価の方法
1 生活の中にある計測・制御 計測・制御の基本的な仕組みを知る ・身の回りにある計測・制御された機器について関 心を持ち,その仕組みについて考えたり,理解し たりしようとしている。 【関心・意欲・態度】(発表等) 1 処理の手順とプログラム ・順次型,条件繰り返し型,条件分岐型のフローチ ャートを使って処理する手順を説明できる。 【知識・理解】(ワークシート) 1 プログラムによるロボットの制御 (順次プログラム) ・課題を解決するプログラムを作成できる。 【技能】(ワークシート・観察) 1 繰り返しプログラムの作成 ・課題を解決するプログラムを作成できる。 【技能】(ワークシート・観察) ・よりわかりやすく,効率の良いプログラムを作成 することができる。【工夫】(完成プログラム) 1 分岐プログラムの作成 ・課題を解決するプログラムを作成できる。 【技能】(ワークシート・観察) ・よりわかりやすく,効率の良いプログラムを作成 することができる。【工夫】(完成プログラム) 1 (本時) 分岐プログラムを利用してライント レースに挑戦しよう ・課題を解決するプログラムを作成できる。 【技能】(ワークシート・観察) ・よりわかりやすく,効率の良いプログラムを作成 することができる。【工夫】(完成プログラム) 1 計測・制御のこれから ・これからのコンピュータによる計測・制御が社会 にもたらす影響についてまとめることができる。 【工夫】(ワークシート・観察) 5 本時の指導 (1)小題材 分岐プログラムを利用してライントレースに挑戦しよう。 (2)目標 ・自ら課題を選択し,解決するプログラムを作成することができる。【技能】 ・よりわかりやすく,効率の良いプログラムを作成することができる。【工夫】 (3)展開 時配 学習内容と活動 指導・支援(・)評価(○) 資料・道具 3 1 前時の学習内容を振り返りなが ら,本時のねらいを確認する。 分岐プログラムを利用してライントレースに挑戦しよう
12 2 左回りのライントレースに挑戦す る。 ・ライントレースの制御の流れを考 え作成する。 ・発表する(1~2人程度) ・自分の考えをしっかりと述べさせる。聞か せる。 ・板書で補足する。 パソコン 25 3 右回りのライントレースに挑戦す る。 ・自分の考えをワークシートに記入 する。 ・実際にパソコン上でプログラムを つくる。 <予想される生徒の反応> ・ラインをはみ出てしまう。 ・途中で止まってしまう。 ・早くできた生徒は難易度の高いS 字コースのライントレースに取り 組ませる。 ・ワークシートを配布する。 ○ライントレースカーの動作をフローチャ ートを使って書き表すことができる。 【技能】(ワークシート・観察) ○計画,実行,修正を繰り返し,より良いプ ログラムが作成できる。【工夫】 (ワークシート・観察) A 正しいプログラムを書くことができる。 B 分岐の部分まで正しく書くことができる。 C 分岐の部分まで書けない。 ・分岐の部分が書けない生徒に関しては,イ メージを持たせるために実機とラインを 用いて個別に説明する。 ワークシート 10 4 ライントレースカーの技術が実社 会ではどのように活用されている か考え,ノートにまとめる。 5 次時の学習内容を確認する。 ・状況を見ながら,工場や病院で計測・制御 の技術が使われていることを説明する。 ・次回の授業内容を明確に伝える。 (4)板書計画 (左)センサが(白)の時→(直進) (左)センサが(黒)の時→(左にまがる) 分岐プログラムを利用してライン トレースに挑戦しよう