改訂版プログラミングで科学を学ぼう！ Vol. 2 マルチメディア基礎・生物の形や模様

学習指導案

■単元名
初級Bコース Unit1-6 マルチメディア基礎

■単元の学習目標
Processingの組み込み関数を利用して、簡単な図形の表示や画像の表示を自在にできるようにする。
乱数の性質を学ぶ。

■テーマ選定の理由
前コースにおいて構造化プログラミングを習得したが、これだけでは結果をビジュアルに表現することはできない。ビジュアルな表現により結果を深く考察できるのみならず、他の人に結果を効率よく伝えることができる。
また、科学シミュレーションでは乱数を使うことが多いため、乱数の性質について調べておくことは重要である。

■単元の学習計画
カリキュラム
図形を描こう Unit1 60分
図形を描こう Unit2 60分
乱数、乱数の性質、大数の法則
図形をたくさん描こう
図形をマウスで操作しよう Unit3 60分
画像を表示しよう Unit4 60分
応用 お絵かきホワイトボードを作ろう！ Unit5 60分
応用 油絵風アートを作ろう！ Unit6 60分

■育成したい思考力
ロジカルシンキング
ラテラルシンキング

■評価計画
プログラムで簡単な図形が描ける。
プログラムで画像の表示ができる。

■応用・発展
図形や画像を使った簡単なオリジナルのアート作品を作成してみる。

学習指導案

■単元名
初級Bコース Unit7-12 生物の形や模様を調べよう

■単元の学習目標
自然界に見られる様々な模様を描いてみる。そのために必要な三角関数、円、螺旋の知識を身に付ける。

■テーマ選定の理由
植物や動物に見られるパターンは、普段は見過ごしがちである。ところが、これらのパターンは複雑に見えても単純な法則で作り出されているものがほとんどで、興味深いものである。実際に、ひまわり、角、貝のパターンを描くプログラミングにより、単純な法則が複雑な世界を創っていることを、身をもって体験する。このことにより自然に対する関心が深まるとともに、自然に対する見方が新たになるものと期待される。

■単元の学習計画
カリキュラム
円を描こう 三角関数とは Unit7 60分
円を描こう 楕円、リサジュー図形を描こう Unit8 60分
ひまわりのパターンを描こう！ Unit9 60分
フィボナッチ数をみつけよう
黄金比と黄金角
ひまわりのパターンを描こう！ Unit10 60分
螺旋を描こう
種のパターンを描こう
角を生やそう！ Unit11 60分
付加成長とは
等角螺旋を描こう
角を生やそう！ Unit12 60分
巻貝の形を描こう
角や二枚貝の形を描こう

■育成したい思考力
ロジカルシンキング
キープイットシンプル。単純な法則が複雑な世界を創る。

■評価計画
プログラムで、円や螺旋が描ける。
付加成長について理解している。

■応用・発展
身の回りの植物、動物に見られるパターンを調べてみる。さらに出来ればそのパターンをプログラムで描いてみる。