改訂版プログラミングで科学を学ぼう！ Vol. 5 力と運動・オブジェクト指向プログラミング

学習指導案

■単元名
中級2Aコース Unit1-6 力と運動のシミュレーション

■単元の学習目標
等速で直線的に運動するボールをシミュレーションする。
ボールが壁に当たって反射する運動をシミュレーションする。
ボールがブロックに当たったかどうかを判定する（当たり判定）。
重力加速度で落下するボールをシミュレーションする。

■テーマ選定の理由
身近なところにある全ての物体は単純な物理法則に従って運動している。これらの運動をコンピューター上でシミュレーションすることは、物体の運動に関する深い理解につながる。

■単元の学習計画
カリキュラム
ボールの移動と壁での反射 Unit1 60分
ボールの移動と壁での反射 Unit2 60分
応用 ブロック崩し1 Unit3 60分
応用 ブロック崩し2 Unit4 60分
ボールの落下とバウンド Unit5 60分
応用 重力を利用したゲーム Unit6 60分

■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
等速直線運動を理解している。
等加速度運動を理解している。
当たり判定をロジカルに考えられる。
積分の概念を理解している。

■応用・発展
単純な法則の組み合わせで、ボールの複雑な運動をシミュレーションしてみる。
ボールの代わりに好きなキャラクターを使ってみるなどして、オリジナリティを付加する。

学習指導案

■単元名
中級2Aコース Unit7-9 オブジェクト指向プログラミング

■単元の学習目標
オブジェクト指向プログラミングの考え方を学ぶ。
オブジェクト指向プログラミングのメリットを理解する。
オブジェクト指向プログラミングを実際に使用して作品を作る。

■テーマ選定の理由
オブジェクト指向プログラミングは構造化プログラミングと並ぶ重要なプログラミングの技法であり、現在のプログラミングの中核をなす本技法を理解することは重要である。

■単元の学習計画
カリキュラム
オブジェクト指向プログラミング Unit7 60分
オブジェクト指向プログラミングとは
等速直線運動するオブジェクト
壁で反射するオブジェクト Unit8 60分
落下するオブジェクト
オブジェクト指向プログラミングの復習と応用 Unit9 60分

■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
オブジェクト指向プログラミングの考え方を理解している。
オブジェクト指向プログラミングのメリットを理解している。
簡単なオブジェクト指向プログラミングができる。
オブジェクト指向プログラミングで作られたプログラムの概要がわかる。

■応用・発展
物体の運動以外にもオブジェクト指向プログラミングでプログラムを作成してみる。

学習指導案

■単元名
中級2Aコース Unit10-12 粒子系のシミュレーション

■単元の学習目標
複数のオブジェクトを格納することができるアレイリストについて学ぶ。
アレイリストを使用して粒子系をシミュレーションする。
粒子系の応用としてオリジナル作品を作る。

■テーマ選定の理由
アレイリストを利用することでたくさんのオブジェクトを生成、消滅することができる。これにより、さらにプログラムでできることの幅が広がる。

■単元の学習計画
カリキュラム
配列とアレイリスト Unit10 60分
たくさんのボールオブジェクト Unit11 60分
煙の表現1 Unit12 60分
煙の表現2

■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。
ラテラルシンキング

■評価計画
アレイリストを理解している。
アレイリストでたくさんのオブジェクトを生成できる。

■応用・発展
球と球の衝突について考察してみる。