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ドット絵チャットをプログラミング!〜「情報」の基礎からネットワークの仕組みまで〜

ドット絵チャットをプログラミング!〜「情報」の基礎からネットワークの仕組みまで〜
学校種
中学校
学年
1年〜3年
教科等
技術(6時間)
使用教材
  • 情報の定義や4つの特性(実体がない、伝播する、コピーできる、残る)、およびアナログとデジタルの違いについて、身近な事例とざっくり説明することができる。

  • 画像や動画が「0と1」のデジタルデータとして表現される仕組みを理解し、解像度や色数とデータ量の関係について論理的に考察することができる。

  • デジタル情報を変換・送信して画像を表示するプログラムの作成を考えて、アルゴリズムとネットワーク通信の基本原理を経験的に冷静に、課題解決に向けた思考力を身につける。

  • デジタル表現や通信技術の進歩が、私たちの生活や社会にどのような影響を与え、どのようなことを可能にしているかについて主体的に考察することができる。

 

  • 「0と1のデジタル表現」から「ネットワーク通信」までの一連の流れを、体験的」に学ぶ
  • 第1時で「情報とは何か」という根本的な問いから始まり、最終回(第6時)で「これらのテクノロジーや技術の進歩が、私たちの社会や生活にどのような影響を与えているのか」を考えるなど、技術の「仕組みの理解」にとどまらず、「社会との関わり」まで広げて考える

授業事例詳細

単元の展開(指導計画)

    テーマ   今回ねらい 主な学習活動・ポイント
 第1時 情報って何だろう? 情報の定義、情報が持つ4つの特性を理解する。

・データに意味を付加したものが「情報」であることを学ぶ。

・情報の4つの特性(形がない、残る、コピーできる、伝わる)を具体例から考える。

 第2時 情報のデジタル化 コンピュータが「0と1」で情報を扱う仕組みを知る。

・アナログとデジタルの違い(時計、体温計など)を比較する。

・ドット絵を「0と1」の数字の羅列に変換する手作業を体験し、デジタル化を実現する。

 第3時 AkaDakoを使ってみよう(ネットワーク通信の体験) 外部機器(AkaDako)を使い、通信の基本原理を体験する。

・AkaDakoとiPadを接続し、センサー情報の取得やメッセージ送信受信を体験する。

・ネットワークを越えてデータが届く仕組みをチャット機能を通して理解する。

 第4時 ドット絵を0/1のデジテルに変換しよう コンピュータへのコマンドを言語化(仕様化)し、論理的な手順を組み立てる。

・「0なら白、1なら黒」処理の手順を言葉で書き出す(仕様化)。

・条件分岐(もしも〜なら)を使ったプログラミングの基礎的な論理を学ぶ。

 第5時 0/1のデジタル情報を送信しよう デジタルデータを画像に復元するプログラムを作成・実装する。

・受信した「0と1」を識別してドット絵として再構成するプログラムを完成させる。

・情報の送信受信におけるアルゴリズムと関数の役割を理解する。

 第6時 まとめ データ量と品質の関係をより深く、技術と社会の関わりを考える。

・解像度や色数とデータ量の関係、動画の仕組みを論理的に考察する。

・一連の学習を振り返り、技術の進歩が社会に与える影響についての意見を共有する。

指導上の注意点

  • 体験重視:抽象的な「情報のデジタル化」を、手作業でドット絵変換や自分たちで組んだ通信プログラムを徹底的に、実感を持って理解させる。
  • 段階的な課題の解決:複雑なプログラムを組むのではなく、第4回で「仕様」を固め、第5回で「実装する」という、エンジニアリングに近いステップを踏むことで、論理的思考を置き換える。
  • 社会との接続:技術習得に留まらず、常に「なぜ今の社会でこの技術が必要なのか(例:動画の通信量など)」という問いかけを行い、現実社会との関連性を意識させる。