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開発教材紹介コーナー

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理系女性教育開発共同機構の活動の一環といたしまして中学生高校生のために、理系女性育成のための新たな教育プログラムを開発し、開発教材を公開しております。
本機構での教材開発と、本学附属学校との共同で教材開発を行い、初等中等教育において、より多くの女子生徒が理数分野への興味関心をもてることを目指しています。
開発教材は、女子生徒のみでなく男子生徒にとっても有効なものであると考えます。
より多くの授業で活用していただくことを望みます。
また、実践に基づくご意見等もいただきさらによい教材として更新して参ります。

 

開発教材一覧

光の三原色を学ぶアプリケーションの開発

高等学校や中学校の授業で画像処理を学ぶための教育プログラムを開発しました。
前回公開した、「画像処理を題材とした情報のディジタル化を学ぶアプリケーションの開発」の続きの教育プログラムになります。

画像処理を題材とした情報のディジタル化を学ぶアプリケーションの開発

高等学校や中学校の授業で画像処理を学ぶための教育プログラムを開発しました。

今日の高度情報社会においては、様々なメディアが使われています。 メディアは、情報メディア、表現メディア、伝達メディアに分けられます。 特に表現メディアについては、以前はコンピュータ上では文字情報が多く使用されていましたが、現在では、画像や音声、動画などのマルチメディアが多く使用されています。 画像や音声、動画は、文字に比べて多彩な表現をすることが可能です。しかし、内部でディジタル化されたときは、0と1のビット列で表すことになります。

ミニ四駆で『ギア』を学ぼう

単元: 中学1年生 比例と反比例の利用

 中学1年数学単元「正比例・反比例」の中では、歯車の歯の数と回転の間に見られる反比例の関係が取り上げられています。そこで、この関係について実習を通して実感できる教材を開発しました。
 実習には、市販されているミニ四駆を題材として取り上げました。見た目はほとんど同じ2台のミニ四駆(実はギア比が異なる2台)を用意した。それらミニ四駆は、ギアボックス内を簡単に観察できるようになっています。車軸を回すギアの歯数が多くなるほど、1秒間に車軸の回転する数が減る(回転速度が遅くなる)ことを、動画(スローモーション撮影したもの)も補助的に使いながら、実感を伴って理解できる実習を行います。授業で使用するパワーポイント及びワークブックも開発しました。
 歯車の歯の数と回転の間に見られる反比例の関係は、身近な例では自転車のギアが挙げられます。ただ、自転車自体は大きく、数学の授業においては取り回しや扱いに不便だと考えましたので、片手で扱えるミニ四駆を使いました。数学で学ぶ「正比例・反比例」の内容は、社会やモノの中に存在する様々な「ギア」を組み上げる際に活かされています。この教材・実習を通して、生徒・・・

アルゴリズム学習の分析支援ツール

単元: アルゴリズム学習分析支援

「アルゴリズム学習の分析支援ツールの開発」高校情報アルゴリズムとプログラム高等学校や中学校のアルゴリズム学習において、生徒の操作ログを取得し、それを分析して学習支援に役立てるツールの開発をしました。現在、小中高においてプログラミング教育が始まりつつあり、先生にとっては、どのように授業を進めたらよいか悩んでいるかもしれません。特に、高等学校や中学校においては、アルゴリズムやプログラムといった数理的な要素が強くなることもあり、生徒によっては躓きやすい部分でもあります。これまで、理系女性教育開発共同機構では、アルゴリズムについて学ぶための教育プログラム「どうぶつ並べ替えアプリでアルゴリズムを学ぼう」を開発しました。今回、それをさらに活用するために、分析支援ツールを開発しました。これは、どうぶつ並べ替えアプリで生徒が並べ替えの操作をログとして取得し、これを統計的に分析することによって、客観的な学習情報をから生徒一人一人に対して、アルゴリズムの理解や構築の際に、躓いたりする箇所を特定することができます。これを活用することで、授業の進め方にフィードバックすることができます。

金属製天秤を用いた重さ比べ

単元: 第1学年:量の大きさの直接比較,第2学年:長さやかさの単位と測定,第3学年:長さや重さの単位と測定

活動の意味と教具の価値
 本活動は、小学校1年生~3年生の重さ概念の素地を培うことをねらいとしています。
 子どもたちは、日常生活や遊びの中で、「重い・軽い」の感覚を持っていますが、それを測定可能な「重さ」として数値化するまでには、ものの重さを比較する経験が必要です。公園でシーソーに乗ったり、野菜を買うときにその重さを手で感じて考えたりする経験が大切なのですが、現代社会では、その機会は非常に少なくなっています。すなわち、これまでは意図しなくても培われていた素地を学校教育のカリキュラムに計画的に入れていくことが重要となります。
 このような素地を子ども一人ひとりが身につけて行くためには、自分の手で作業し、そこで得た疑問を解決し、また発展させていくことが大切です。その観点から、子ども一人ひとりの活動を保障するとともに、子ども同士の学びあいを促す必要があります。
 上記の活動を支える教具として、重さの本質を表現するてんびんが有効です。中心点と棒と物を乗せる部分だけから構成されていて、重い方が下がるという単純なつくりが望ましいと考えられます。しかし、その単純なつくりを・・・

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