プログラミング教育で小学校理科の理解を深められるか？

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本研究は、2020年度から実施されている小学校学習指導要領で導入された、いわゆるプログラミング教育において、プログラミング教育が小学校理科の理解を深めることにつながるか、「小学校理科の観察実験用のプログラミング教材」の研究開発と、研究開発した教材の効果の検証の2点から明らかにすることである。本年度も、まずは、引き続き小学校の現場において、理科の授業内で、どのようにプログラミング教育が扱われているか、その動向と実施状況の調査から行った。現状は、やはり小学校学習指導要領や教科書でプログラミング教育が扱われている、6年生「電気の働き」の単元での扱いが多かった。そこで、さらに現場へのヒアリングなどを行うことにより、教材に問題や困難が多いことが分かった。これを基に、本年度は小学校理科6年生「電気の働き」の単元において、プログラミング的思考を行いながら、単元目標の達成に資する教材の研究開発を行った。ここで、先の調査により明らかになった、使いやすさや汎用性などのいくつかの問題点を解決することも目標とした。これまでの研究成果や、他教科とのつながりを意識し、引き続き、ビジュアルプログラミングScratchを用いて、センサーにより特定の条件を満たすとき、LEDが発光するなどのデバイスを制御できるようにした。また、本教材で用いたシングルボードコンピューターRaspberry Piは、インターフェースが豊富なことを利用し、様々なセンサーやデバイスを制御でき、汎用性も高いものとすることができた。これらの成果は、関連学会で発表し、論文にまとめることができた。