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  • 2020年4月1日(水)
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 「PC版」では、教科書(啓林館版)の単元別に検索できます。2020年度の新教科書の単元配列に更新しました。
 「ブログ内検索」にキーワードを入れることで知りたい単元の記事が表示されます。

 

これからの単元の ユニークな実験特集

収納の工夫 備忘録 チョウをそだてる 発芽と成長 メダカを育てる Scratchプログラミング

理科支援員 おもしろ実験 ブログ 面白い おもしろい 実験 観察 アシスタント

器具収納マップを準備する

器具配置マップ

 新年度を迎える。教科書も新しくなる。

 新メンバーのために、理科室の器具収納マップを改訂する。

器具配置マップ

 低学年、生活科で使用しそうなものも説明書きを配る準備。

 指導書に挟み込んでおいてくれるといいのだが。


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Scratchで、すてきな名前をつけてあげよう 

文字乱数発生器

 登場するキャラクタやら、呪文、必殺技、新薬なんぞの名前をどう付けようかって悩むときはありませんか。そんな人のために、文字の乱数を発生させるプログラムを作りました。

 名前の長さを設定して、ロボットを押すと答えてくれます。

文字乱数発生器 

 文字の種類数(93個になっちゃいました)の範囲で乱数(生成乱数)を、求められる数(名前の長さ)だけ発生させ、その乱数を文字に読み替え(生成文字列)て表示させるって仕組みです。拗音を少々減らしています。

 

 機械的な乱数の発生なので、その結果、先頭の文字が長音(ー)やら促音(っ)などだとマズいので、やりなおしをさせています。「ん」から始まるのは世界的にはありますが、日本語ではありえないのでついでに除いてあります。拗音は二文字で1文字と数えてます。

 発音しやすそうな名前ってなかなか無いですが、読み上げてくれるようにしてあります。作ってくれた名前をヒントとして、良い名前を考え出せると良いですね。

 

 カタカナばかりにしていますが、半角のアルファベットの大文字・小文字と記号に取り換えると、パスワード生成器に改造できます。最近のサイトで、パスワードは「大文字、小文字、記号のすべてを含んで12文字以上、24文字以内」なんてことを求められました。「え、どないしよ〜」って思っちゃいましたんで、それもいいかと。

 

 私のスタジオ「小学校の授業で」に置いています。作品数が多くなったので「小学校の授業で、プログラミング」ってスタジオを増設しました。


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Scratchで 割り算のアルゴリズムを考えてみよう

余りのある割り算専用電卓

 3年生用にって思って「余りのある割り算しか出来ない電卓」を作りました。こんな物売り物にはならん、と一蹴されますが、プログラミング体験にもってこいなんです。

 電卓の基本的な反応として、数字キーを押したら、とりあえず変数にその数字を追加するってコードが要ります。そしてそれを数字キー全部に書かなきゃいけませんが、同じような仕事を9回も繰り返すのは面倒なことです。

 その部分はやっておいて教材として提供することにして、「イコール」キーを押したらどうするか? って部分だけコーディングすると考えさせりゃぁ、プログラミング体験になりそう。

 

 Scratchは、「〇を〇で割ったあまり」ってのやら、「〇の切り下げ」なんてのが、すでに用意されているので、簡単なことです。

 しかし、九九を知らないコンピュータは割り算をどうやっているか、って考えると面白そうです。

割り算電卓のプログラム

 “割られる数(前項)から割る数(後項)を引いて”は、“「回数」に1加える”って繰り返しを、“後項より前項が小さくなるまで”する、ってアルゴリズムを思いつくことでしょう。

 コレって大昔のメカニカルな手回し計算機の割り算の方法だよねぇ。グリグリ回してチンって鳴ったら、マイナスになったってことなので1回転戻すって操作だったよね。

割り算電卓のプログラム

 考えやすいように(表示部分の数値が動いてしまうからなんだが)「割られる数」「割る数」「回数」って変数にして作ってみました。そのための書き込みや書き戻しの5行を除くと、何度も引き算をしてその回数を数えるって、たった2行の繰り返しですワ。これは算数専門の先生が “割り算は引き算とは違うぞ” って言いそうなアルゴリズム。

 

 割られる数だけしか入れていない時にイコールをおしたらどうなるか?なんてことも考えておかなくちゃいけません。

 割り算ですから、下手をすりゃぁ「ゼロ」で割る事態が想定されます。それをいさめる表示が要るなぁってのが、プログラミングの勘所。“「ステージ」とは割る数の入力モード” で、それに加えて “割る数が0ではない” 場合に余りのある割り算を開始することにしています。

 プログラムを作るってことは、使う人は何するかワカランって思ってするもんなのです。予測外の操作をされた時の対処をきちんとやらなくっちゃぁ「バグってる」って言われるんです。

割り算電卓のプログラム

 こんなコーディングでしょうかねぇ。

 計算結果が出た後、数字キーを打つとさらに数字が入るので、ステージを「0」にして入力を受け付けないようにしています。

 また、あまりを「0」と表示するのも方法ですが、式としてはおかしいって声もありそうなので、「なし」と表示するようにしています。

 

 作ってみて、加減乗算をしない!ってことにしたら、すっきりとした電卓になりました。しかも、3年生向けですから、小数点も取っちゃいました。ノートに書く式の形で表示しているのも、3年生向け。

 もっと上の学年が、プログラミングの学習に使うのなら、コーディング上の問題点を発見しやすくて、トレーサビリティが良い。

 

 プログラミングで児童に与える時は、「計算する」ってメッセージを、背景のコードで受けています。背景のコードの「計算するを受け取った時」のキャップスタックを外して動作しないようにしてから、校内サーバーなどに保存して使うと良いです。

 

私のスタジオ「小学校の授業で」に置いています。作品数が多くなったので「小学校の授業で、プログラミング」ってスタジオを増設しました。


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学習園の雑草の紛らわしい二種

ホトケノザヒメオドリコソウ

 春の野草で紛らわしいのがこの花。遠目には同じに見える。

 左がホトケノザ、右がヒメオドリコソウ。同じような色の花を、同じ時期に同じようなところで咲かせている。

 ホトケノザというのは、春の七草のホトケノザとは別物。

ホトケノザヒメオドリコソウ

 簡単に見分けるには、葉の形を見るのが良い。托葉のような葉が対生しているのがホトケノザ。ヒメオドリコソウも対生だが、ハート型の葉に葉柄があるので見分けがつく。

 よ〜ぉく見ると、花の形も違っているんだがなあ。


 


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LEDやコンデンサには <発電と電気の利用>

LED

 職員室にあった教材見本。しかけから考えてみる。コレはLED。直列に電流制限抵抗が入れてある。ちょっと大きめの470Ω。入れておかないと、手回し発電機を勢いよく回したらLEDが昇天してしまうことがあるから。

コンデンサ

 コレはコンデンサ。形状から極性を意識しているが、発電機を逆回しをすることもあるので、ダイオードが直列に入っている。丁寧な社のは、充電する、放電するってスイッチと、充電できたかどうかを示すLEDを付けているのもある。

白熱豆電球

 何も装備を背負っていないのは、白熱豆電球。電圧によってリニアに電流が増えるごく普通の熱抵抗で、極性も無いので、何もなしでOK。

DCブザー

 コレはブザー。裏には電解コンデンサを背負っている。手回し発電機の出力は、鋸波状の脈流なので、コンデンサで少々山谷を埋めてやる方が音が鳴りやすい。

 

 パーツをはめてはハンダ付けとは、手間のかかっている教材だこと。壊れにくく作るのって大変なんだ。

 ウチのは、裸のコンデンサだし、なぜこうしてあるかを知ったうえで指導してくれなくてはならんのだが…。


 


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オリンピックをきっかけに三色旗を Scratchで

三色旗の色は(縦)

 世界選手権やらオリンピックやら、TVを見ていると所属の国を旗の色で示していることが多いです。特徴のある国旗ならともかく、三色旗は、何だっけ、ってなりそう。で、国名を出題されて、その色の順を答えるプログラムを作りました。

三色旗の色は(縦)

 左から順にパレットから色を選んでクリック。その場所を色で染めてくれます。で、すぐに、正解、不正解を判定してくれます。不正解の場合は、上の旗の一覧がヒントとして表示されます。

 

 旗を見て、どの国かを選択するのならともかく、色を塗れってのは、難しい。

 

 プログラムとしては、パレットの色が飛んで行って、色を染めるって動きをつけてみました。

 色を扱っているのに、コンピュータがそれをどのようにして正解を判定しているのか、それはプログラムなのか?、って興味がわくようなら、プログラマに向いていると思います。

 

 「私のスタジオ」に置いています。
 


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中継ポストを収める箱を作って

中継ポスト

 古い理科戸棚の引き出しをバラして取っておいた引き出しの側板を刻んで箱を作ってきた。準備室に来てから表に赤色を塗装。底板、仕切り板を切って取り付ける。

 サイズは、電流計の幅。奥行きは電流計2台分。これで20個ほどの中継ポストが収まる。

 適当にほうりこんでいると痛みそうなので、このように使いかたを示した箱に入れておくと大事に使われるだろう。

中継ポスト

 そして、電流計の横に置いてみる。電流計のゲタの幅にあわせて作った箱なので納まりが良い。

 

 中継ポストの使いかたは、コレ。

中継ポスト

 中継ポストの製作記事は こちら

 


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スイングコイルを作っておく <電磁石のはたらき>

スイングコイル

 買い求めている教材セットは、このエナメル線を巻いたドラムが気に入っている。まぁるく巻いただけのエナメル線では、コイルを巻こうとするともつれてしまって、それを解くのに時間がかかってイヤになってしまう。その点、実験に使った後、このドラムに再び巻き付けておくと、ホンに調子が良い。

 

 で、このドラムを吊り下げると、空芯コイルと磁石で実験が出来る。その見本を作っておくと、こんな棒に取り付けなくても、手で下げて実験が出来る。それを見せるためのコイルのブランコ。スイングコイルだ。角材の部分を支持台のクリップにくわえさせると、演示実験がやりやすい。

 

 あとは、U型磁石やら棒磁石があればすぐに出来る。


 


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LINE からScratchよりわかりやすい日本語で

ラインエントリー

 Scratchは、スプライトとかコスチュームとかちょっとクセのある言葉を使っている。イメージをそれに合わせるのにちょいと慣れが必要。

 LINEからエントリーって、似たようなものが出た。これの良い所は、学校で使うことを意識して、WEB上にプログラミング教材が用意されているところ。

ラインエントリー 

 ローカルにも保存できる。校内のサーバーに入れると共有も出来そう。

 Scratchの、作りかけのプログラムによく当たってしまうのが、ましになるかも。

 

 LINE Entry はこちら

 


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手づくりのてんびん棒で実験したらどう? <てこのはたらき>

手づくりのてんびん棒

 何でか知らんが体育倉庫から理科室にやってきた、棒。二人で棒を引きあうヤツだと思う。体育系のシールが貼ってあるし。

 で、コレの中心にヒートンを打ち込む。カッターナイフの刃の上に乗せて、釣り合ったところに印をして、下穴をあけてヒートンをねじ込む。

 この棒で、運動場に線を引いたらしくて、真ん中の帯の所にヒートンが来るのが少ない。

手づくりのてんびん棒

 で、そのヒートンにヒモを取り付ければ、支持台なんぞに掛けられるではないか。鉛筆で棒にマークして、そこまでの長さを計って計算してみるなんて実験が出来る。

 何とか9本製作できた。人数が少ないのでこれで足りそう。教材屋さんのテコ実験器と、細い木棒の天秤棒と、今回のコレで、1人一つ配布できる。やろうと思えば個人実験が出来そう。贅沢な実験環境だこと。

手づくりのてんびん棒

 あとはどうやって重りを下げるかだが、こんなもんを作ることにした。棒1本に3つぐらい要るかな?
 


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最終更新日: 2020/04/02

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