電気の仕組みをプログラミングを通して学べる実践教育

小雨がちらついた2月19日(火)、荒川区立尾久西小学校ではゲスト講師を招き、「プログラミングを通して電気の仕組みを学べる実践教育」が行われました。
今回、教鞭をとられたのは、早稲田大学の理工学術院基幹理工学部にて講師を務める「齋藤大輔」先生です。

荒川区立尾久西小学校については以下の公式サイトよりご確認ください。↓
http://www.aen.arakawa.tokyo.jp/OGUNISHI-E/

教材として配布された「抵抗付きLED」「ワニ口クリップ」「Micro:bit」「MakeCode」

プログラミングを理科の授業に絡めて教えるのは初めての試みだという尾久西小学校。授業が行われた小学4年生の子どもたちは、初めて出会うゲスト講師や授業内容に少し緊張気味の様子。そんな緊張を解くべく、担任の先生からは「今日やることは難しいので、わからなくて当たり前。でも、難しい内容に興味を持って取り組んでみましょう」と優しいフォローの言葉がかけられました。その言葉を聞き少しほっとしたような子どもたちの顔が印象的でした。

初めての先生に緊張していたのか、静かに話を聞く子どもたち

「今日の最終ゴールは配布されているLEDライトをチカチカ光らせることだよ」と、齋藤先生から明確なゴールを伝えられたところで、手始めに乾電池の画像を元に、電流の流れや電圧についてなど、電気の働きについての復習から行われました。電気については一通り習い自分たちの知識としているのか、先生からの質問にもスラスラと答えていく子どもたち。普段から集中して授業に取り組み、知識をしっかりと吸収していることが分かりますね。

また、齋藤先生が持参した「ラズベリーパイ」と呼ばれるPCを見せてくれる時間では、子供たちが一斉に先生の周りに集まり興味津々の様子。過電流といって、電圧がかかり過ぎてしまうと機材が壊れることがあるそうで、「1つ5千円くらいするのに、3か月で3つも壊してしまいました」と先生が失敗談を伝えると、口々に「もったいない～！」という言葉が飛び交い、一気に和やかな雰囲気に。「電気の取り扱いを間違えると僕のようにお金がかかってしまったり、怪我することもあったりするので、気を付けましょうね！」という先生からの忠告が胸に染みます。

初めて見る機器に、子どもたちは興味津々！

一通り説明を受けた後は、それぞれの席に戻り、自分たちでライトを点滅させることに挑戦。初めは配布されたUSBコードをPCに刺すことさえままならない生徒も多く、ひとつの作業を進めるのに大幅に時間がとられてしまいました。英字入力の際も、黒板に書かれた英小文字通りに入力を試みるも、キーボードに表記されている文字は大文字の為、入力に戸惑ってしまう子も。

初めてのプログラミングに四苦八苦！ライトは点滅するかな？

LEDライトを点滅させるためには、光っているライトを「消す」という指示をすることが必要となるということで、その指示を「micro bit」のプログラミングページに入力していきます。「高度なブロック」というボタンを選択、「入出力端子」を選択、「デジタルで出力する」の値を変更するなど、集中して話を聞いていないとあっという間についていけなくなってしまうような、決して簡単とは言えない指示が続きました。しかし、隣の子と助け合ったり、積極的に先生に聞いたりして、最終的には多くの子どもたちが最終ゴールであるLEDライトの点滅をさせることに成功！

「チカチカ光ったよ！」と嬉しそうな笑顔と光ったLEDライトを見せてくれました

プログラミングに触れるのは初めて、という子が多かった今回の授業。最初はシンと静かな教室でしたが、授業が進むにつれ、ワイワイと楽しんで取り組んでいたのが分かる大変充実した活気がある授業となりました。

デジタルは0と1だけでしか表わせられない世界。自分で思うように扱えるようになるまでに時間がかかる難しいものですし、間違った使い方をすると怪我をすることもありますが、今回のことを突き詰めて応用していくと、最終的には今多用されているスピーカーフォンの出力装置や計算機も作れるようになるそうです。
2020年から小学校にて必修化されるプログラミングですが、今回行われた授業で子どもたちがプログラミングに興味を持ち、今後の「ミライ」につなげてくれることを切に願います。

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Interview：齋藤大輔先生

Q1：今日子供たちに授業を行った感想を教えてください
4年生には少し難しい内容だったかもしれませんが、一番伝えたかった「電気の便利さ」については伝えられたと思います。また、プログラミングをただ教えればいいだけの時間ではなかったので、何をどう伝えるべきか、内容には悩みました。実際の授業に関連付けしなければならなかったのは難しかったですが、プログラミングでライトをコントロールすることができるんだよということは理解してもらえたんではないでしょうか。

Q2：今日の授業から子どもたちに求めるものは何かありますか？
コンピューターと上手に付き合える人というか、コンピューターと友達になってほしいですね。今はどうしてもコンピューター側に使われている感がありますが、コンピューターをもっと知ることにより自由に制御できるようになっていくので、上手な付き合い方を知ってほしいと願っています。使い方を1つ間違えると、大きな問題を引き起こすこともあるコンピューターですが、嫌いにならないで、「上手に使ってやる！」という位の意気込みで今後も触れ合ってもらえたら嬉しく思います。

Q3：次にまた同様の機会がある場合、どのようなことを教えたいですか？
クリスマスの飾りを作るなど、もう少し日常の事象にあわせた形で教えてあげたいですね。例えば、「ハイテクなクリスマスツリーを作ろう」という形にして、なぜライトがチカチカしているか考えさせ、それを作る、という方向に持っていければ、電気の仕組みにもっと興味を持って学んでもらえるはずと考えています。