第６学年 理科

電気と私たちの生活より便利で無駄のない電気の利用方法を考えプログラミングする活動を
本時の目標

通して、身の回りには電気エネルギーを目的に合わせて制御する仕組みがあることについて考えることができる。

本時で育成する

光センサーの仕組みを理解した上で、これを利用して明るさを判断させ情報活用能力る LED を作るプログラムが作れる。

☆推奨時間 １時間
準備物
micro:bit、ワークシート◆展開例１（micro:bit 単体で行った場合）
学習活動

指導上の留意点 導入
１．どうして、道にある街灯は夜だけ点灯

・「昼は明るい」ということよりも、前時するのか、考える。と関連して省エネや節電という言葉を引き出したい。

昼に消えて、夜点灯する LED ライトを作
ろう

電気の使用
１日中夜間だ 展開１
１．街灯はどのような仕組みで点いたり消 ・タイマーを使った制御方法もあるが、今えたりしているか考える。

回は光センサーを使って考える。

例
・明るさを調べる装置が組み込まれている。
・タイマーがあって、時間で制御されている。
・電力会社が夜になると電気を送っている。

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電気と私たちの生活

学習活動

指導上の留意点

２．光センサーというものを紹介し、セン・明るさが数値に置き換えられることかサーを使って明るさ調べを行う。

ら、数学的な判断が利用できることに気付かせたい。

３．光センサーを利用した街灯と同じ制御・グループで相談することで、お互いのアをするプログラムの構想をグループでイディアの良さや間違いに気付くように相談し、ホワイトボードに表してみする。

る。
４．実際にプログラムをして、うまく動く・フローチャートを利用しながら、しっかか確かめる。

りした想定を作ると分かりやすい。
・条件分岐の文章で書き表すと分かりやすい。
もし、（条件）ならば、（動作）でなければ（動作）・学び合いができるように、聞きに行ったり、認め合ったりできる雰囲気作りに配慮する。

 まとめ
１．プログラムで電気を制御することで、・単元の目標と関わりながら、まとめを行

電気を有効に利用することができる。

う。プログラミング的な思考の部分が加わるとよい。

 振り返り84

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電気と私たちの生活

別案☆推奨時間 ２時間
◆電気の利用専用ブロックやユニットを使った例
学習活動

指導上の留意点

 導入 1 時間目
１．どうして、道にある街灯は夜だけ点灯

・「昼は明るい」ということよりも、前時するのか、考える。と関連して省エネや節電という言葉を引き出したい。

昼に消えて、夜に点灯する LED ライトを

電
気の使
用量作ろう

１日中夜間だけ 展開
１．街灯はどのような仕組みで点けたり消・タイマーを使った制御方法もあるが、今したりしているか考える。

回は光センサーを使って考える。

例
・明るさを調べる装置が組み込まれている。
・タイマーがあって、時間で制御されている。
・電力会社が夜になると電気を送っている。
２．光センサーというものを紹介し、セン・明るさが数値に置き換えられることかサーを使っていろいろなところの明るら、数学的な判断が利用できることに気さ調べを行う。

付かせたい。
・電池を使って micro:bit を持ち歩き、室内などのいろいろなところで調べてみたい。

使用した「電気の利用ユニット」

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電気と私たちの生活

学習活動

指導上の留意点

３．光センサーを利用した街灯と同じ制御・グループで相談することで、お互いのアをするプログラムについての構想を、イディアの良さや間違いに気付くようにグループで相談し、ホワイトボードにする。

プログラムの構想を表してみる。

・フローチャートを利用しながら、しっかりした想定を作ると分かりやすい。
・条件分岐の文章で書き表すと分かりやすい。
もし、（条件）ならば、（動作）でなければ（動作）・学び合いができるように、聞きに行ったり、認め合ったりできる雰囲気作りに配慮する。

４．実際にプログラムをして、うまく動く・「○より暗かったら」というブロックをか確かめる。

使うことで、構想したことがそのまま利用できる。

 発展 ２時間目
１．図を掲示し、もっと節電効果を高める方法について考える。
電気の使用量・？の２番目を隠しておき、人感センサーだけではまだ不十分で、もっと効果が高い方法があることに気付かせたい。
１日中 夜間だけ ？

？

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第６学年

学習活動
例
・人感センサーを使う。

電気と私たちの生活

指導上の留意点
・人感センサーの「人が動いたら」というブロックを使うことで、プログラムが簡・明るさセンサーと人感センサーを組み単になる。

合わせる。
人感センサーと明るさセンサーを組み合

理科

・２条件を組み合わせる方法は２通りある。「もし～」が２重になるより、「かわせた照明装置を作ってみよう。

つ」を使った方がシンプルで分かりやす２．２つを組み合わせたプログラムを作るい。

構想を考える。

ただし、児童が「かつ」を使うことに気がつかなければ、この使用方法を教師側

３．実際にプログラムを作ってみる。

から教えてもよい。

もし～が２重になった場合（難しい）かつを使った方法（簡単）・早く終わった児童には、実際の利用場面を想定して、ライトの点灯時間を延ばせるようにタイマー機能を付加させるな
ど、実用性を高めたい。

 まとめ・プログラムを使って電気を制御すること ・単元の目標と関わりながら、まとめを行で、電気を有効に利用することができう。プログラミング的な思考の部分が加る。

わるとさらによい。

 振り返り 解説
光センサーの特徴「明るい・暗い」をコンピューターに判断させるには、光センサーを使用する。micro:bit

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電気と私たちの生活には、マトリックス LED が備わっているが、この LED は光センサーの働きもする。そこ
で、この「明るさセンサー」を使用し、明るさを数値に置き換える。
明るさによって変化する値を使って、「暗くなったら LED を点灯する」というプログラムを作成する。例えば、明るさを０～２５４の間で判別する場合、127 の値を境に「明るい」「暗い」を判断させればよい。この境になる値を閾値と言う。
人感センサーの利用
micro:bit には人感センサーが内蔵されていないので、使用したい場合には外付けのセンサーを用意する必要がある。後述する専用ブロックが用意されている製品だと扱いやすい。

光センサー・LED・人感センサーの３種が内蔵された製品（ユーレカ工房）

人感センサー（スイッチサイエンス）

人感センサーとリレーが組み合わさった製品（Tfab Works）

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電気と私たちの生活

専用ブロックの利用について
明るさセンサーのブロックは、変数となる。しかし、小学校では算数で定数しか扱わないので、次のような不等号を使った記述を考えるのが難しい。
センサー値の明るさ＜ ４００

しかし、以下のようなより簡単なブロックを使うことで、児童だけでプログラムを完成させることが可能になる。

左は不等号記号を使っているが、右はより日本語的な表現でプログラムができる。
micro:bit 単体にはこのようなブロックがないが、拡張製品の中には、このようなブロックが用意されている。
周辺機器の利用
micro:bit には、様々な周辺機器が用意されている。これらを使うと、「人が近づくと回る扇風機」や「温度が上がると回る扇風機」、「明るくなると開くカーテン」「人が来ると動くエスカレーター」などを作ることができる。学習の発展として、このような周辺機器を用意し、幅広い活動へと結びつけたい。

サーボモーター外付け温度センサー

参考文献
・プログラミング教育ポータルサイト

https://miraino-manabi.jp/
・『ICT 活用✕『学び合い』はこれで成功する！』学事出版株式会社・ユーレカ工房 HP

http://eureka.niigata.jp
・スイッチサイエンス

https://www.switch-science.com/
・TFab Works

https://tfabworks.com/

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扇風機

Scratch は MIT メディア・ラボの Lifelong Kindergarten グループによって開発されました。
詳しくは https://scratch.mit.edu をご参照ください。
Scratch is developed by the Lifelong Kindergarten Group at the MIT Media Lab.
See https://scratch.mit.edu.
Scratch is a programming language and online community where you can create your own interactive stories,
games, and animations -- and share your creations with others around the world.
In the process of designing and programming Scratch projects, young people learn to thinkcreatively, reason systematically, and work collaboratively.
Scratch is a project of the Lifelong Kindergarten group at the MIT Media Lab.
It is available for free at https://scratch.mit.edu90