IoT社会につながる小学校の社会科と融合したコンピューティング教材の開発と評価

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小学校で始まった「プログラミング教育」に用いる教材として、現代のIoT社会に繋がるプログラミング教育の観点から、社会科の「ごみの問題」に焦点を当てたものを開発した。具体的には、小学校4年生の社会科の学習単元である「ごみ処理」をテーマに、光センサと磁気センサを搭載しているマイコンのmicro:bitを用いた「分別ロボット」の製作を実施した。このようなロボットの動作を通してプログラミングを学ぶことは、フィジカルコンピューティング教育としてプログラミングの原理を学ぶことになり、学習効果を高められる教材として意義深いものとなった。また、生徒たちが日常的に飲料に利用しているペットボトルや缶飲を分別するロボットをテーマにすることで、社会科の「ごみ問題」の中の「リサイクル（スチール缶、アルミ缶、ペットボトルの分別）」についても考えさせられる社会科とプログラミングを融合した教材ができた。さらに、光センサや磁気センサといったセンサ類とマイコンによるセンシングの原理についても理解することに役立てられる教材となっている。併せて、分別動作を実現するためにサーボモータを使用したが、ロボットでよく使われるモータであるため、モータの角度制御を行わせることにより，モータの使い方と同時にプログラムによる制御を学ばせることができる教材となっている。このロボット教材を使って、飯山市立木島小学校で分別ロボットとその応用の授業を2回実施した。授業後のアンケートから、マイコンの使い方の事例として、「ごみ問題の中の分別」を扱えたことは、実社会でのIoT技術につながるコンピュータの使い方について、プログラミング教育と合わせて深く学習ができた。