一覧へ micro:bit で動かす 第1回 | 入力・処理・出力
高校の情報学探究 | micro:bit で動かす | 第1回

入力・処理・出力

機械は言われたとおりにしか動かない。何をどう言えば動くのかを、入力・処理・出力の 3 つに分けて考える

10〜50分
教師用メモ

準備 教室コードは新しいものにして板書する。「教師」を押す。本体は要らない。体験 01 は端末の中で完結し、道具の枚は MakeCode をこのページの中で開く。ブラウザが動く端末があればよい。

投影 「投影」で 1 枚ずつ送る。生徒の端末は「縦読み」。体験 01 は生徒が各自で触る枚なので、教師機は投影したまま、生徒に手を動かさせる。

時間配分

  • 50分版 全 12 枚。目標(枚 2)3分 / 節1(枚 3〜5)16分 / 節2(枚 6〜9)22分 / まとめ・自己評価・ふりかえり(枚 10〜12)9分
  • 20分版 枚 1・2・4・5・8・10・11。体験 01 を 7分、道具の枚(MakeCode)を 8分。体験 02 の提出は口頭にする
  • 10分版 枚 1・4・8・10。ブロックを並べる 4分、MakeCode で動かす 4分。まとめ 2分

この回の評価

  • 知識・技能 入力・処理・出力の 3 つがそろったブロックの並びを作り、動かしている(体験01・道具の枚)
  • 思考・判断・表現 やりたいことを、入力・出力に分けて一文で書いている(体験02)
  • 態度 動かないとき、どのブロックが足りないかを自分で探そうとしている(体験01・ふりかえり)

指導要領 中学校 技術・家庭科 技術分野 D(3) 計測・制御のプログラミングによる問題の解決。高等学校 情報Ⅰ (3) コンピュータとプログラミング。設計指針(第2版)A5・F1・F2・J1。ねらいと評価の全体は 単元設計のページ、道具の使い方は 情報学探究マニュアル。

前にやった回 中学校 技術分野 第8回のまとめは「はかって、くらべて、動かす」。情報Ⅰ (3) 第11回のまとめは「目的・手順・プログラムの順で作った」。どちらも手順を書いたところまでだった。今日は、それが手元の物を動かすところまで進む。

本体が無い場合の進め方 シミュレータで最後まで進む。画面の中の micro:bit は、ボタン・画面・音・傾きがそのまま動く。1 クラスに数台あるなら、班で 1 台を回して書き込み、設計と確認は各自がシミュレータで行う。

今日の目標

授業の終わりにできるようになること

01
やりたいことを入力・処理・出力の 3 つに分けて言える
02
ブロックを上から順に並べて、ボタンで動くものを作れる
03
シミュレータで動かし、思ったとおりかを自分で確かめられる
01 | 16分
3 つに分ける

入力・処理・出力

02 | 22分
画面の中で動かす

MakeCode のシミュレータ

まとめ | 9分
型にする

次の 3 回で何度も使う

教師用メモ

3 分。「プログラミングを覚える回ではない」と先に言う。覚えるのは3 つに分ける型だけ。この型は第2回以降も、次の単元(センサ)でも同じ形で使う。

SECTION 01

3 つに分ける

何をしたら、何をして、何が起きるか

入力・処理・出力と書いた3枚の紙の上に、命令を書いたカードを分けて置いている生徒の手元
体験 01

ボタンを押したら、画面に出す

左のブロックを押すと、右に上から並ぶ。並べたら下の「A を押す」を押す。紙に書き出しても同じことができる。お題 ボタン A を押したら ♥ が出て、1 秒たってから「やあ」と出る

ブロック
画面(5×5 の光)
—
動いた記録
教師用メモ

進め方(12分) 正解は「ボタン A が押されたとき → アイコンを表示 ♥ → 一時停止 (1000) → 文字列を表示 "やあ"」(6分)。

わざと外させる(4分) ① 「ボタン A が押されたとき」を外すと、押しても何も起きない。入力が無い。② 入力だけ置いて出力を外すと、動いた記録は出るのに画面には何も出ない。出力が無い。この 2 つを必ず全員にやらせる。

言葉(2分) 何をしたら=入力、何をするか=処理、何が起きる=出力。一時停止は処理。3 つがそろって初めて「動くもの」になる。目標 01・02。

つまずき 「一時停止」を先頭に置く生徒がいる。入力の下にないと動かない。並べ直させる。

まとめ 01

何をしたら、何をして、何が起きる

入力→処理→出力|どれが欠けても動かない

ブロックの並びを、日本語の文章として書くとこうなる。入力のブロックの中に、処理と出力を入れる

ボタン A が押されたとき {
  アイコンを表示 ♥
  一時停止 (1000)
  文字列を表示 "やあ"
}
入力何をしたらボタンを押す、ゆさぶる、かたむける、ロゴにさわる、時間がたつ
処理何をするか待つ、数える、くらべる、決める。何もしないこともある
出力何が起きる画面に出す、音を鳴らす、記録する
教師用メモ

4 分。体験 01 で外させた 2 つを、この表に当てはめて言い直す。「入力が無い」=押しても始まらない、「出力が無い」=中では動いているのに外から見えない。第2回以降もこの表に戻る。

SECTION 02

画面の中で動かす

本体が無くても、最後まで動かせる

画面の中の小さな基板の絵を見ながら、ボタンを押して光り方を確かめている生徒2人
体験 02

自分が作る 1 つを、入力と出力で決める

次の枚で MakeCode を開く。その前に、作る 1 つを決めておく。入力を 1 つ選び、出力を一文で書く。処理は「何もしない」でよい

選ばれた入力の数と、書かれた出力が右に出る。同じ入力でも出力が違うことを 2 つ読み上げてから次へ

選ばれた入力
書かれた出力
教師用メモ

進め方(6分) 4 分で提出。決まらない生徒には「ボタン A を押す」と「文字列を表示 "○○"」を先に決めさせ、中身はあとで変えてよいと言う。

評価の見どころ 出力が「楽しい」「すごい」のような気持ちで書かれていたら、「画面に何が出るか」に直させる。出力は、外から見えることで書く。思考・判断・表現の見どころ。目標 01。

次の枚が MakeCode。ここで決めた 1 つを、そのまま組ませる。

道具で作る

MakeCode で、自分の 1 つを作って動かす

前の枚で決めた入力と出力を、MakeCode で組んで動かす。作れたら、何を作ったかを一文で出す

MakeCode for micro:bitブロックを組んで、画面の中の micro:bit を動かす。インストールは要らない
  1. 「この枚で開く」を押し、「新しいプロジェクト」を選んで名前を付ける
  2. 「入力」から「ボタン A が押されたとき」を出す(入力)
  3. 「基本」から「アイコンを表示」を、その中に入れる(出力)
  4. 左のシミュレータの A を押して、画面が変わるか見る
  5. 「一時停止 (1000)」と「文字列を表示」を足し、出る順が変わることを確かめる
  6. 前の枚で決めた自分の入力と出力に作り変える。本体があれば書き込んで同じか見る
この授業のページの中で開く。終わったら「閉じてこの枚に戻る」で戻る
作ったものを、一文で
みんなの作ったもの
教師用メモ

進め方 作れた人から出す。うまくいかない形も価値がある。詰まっている生徒には、手順の何番で止まっているかを聞く。

12分。前の枚で決めた入力と出力を、そのまま組ませる。出力が出ない生徒は、出力のブロックが入力のブロックの中に入っているかを見る。本体があれば班で回して書き込み、同じ動きになるかを確かめる。

道具は外で公開されている Web アプリ。この授業のページの中で開くので、別のページへは移らない。閉じれば、そのままこの枚に戻る。ブラウザの中で動き、入力はこの授業のサーバーには送られない。

まとめ 02

画面の中で動けば、本体でも動く

シミュレータ画面の中の micro:bit。ボタン・画面・音・傾きがそのまま動く。本体が無くても、設計と確認は最後までできる
上から順にブロックは書いた順に動く。「一時停止」を先に置くと、出るはずのものが出る前に待つ。順番が結果を決める
入れ子処理と出力は、入力のブロックの中に入れる。外に出すと、押していないのに動く
直し方動かないときは、まず入力・処理・出力のどれが無いかを見る。次に順番を見る
教師用メモ

4 分。MakeCode で詰まった生徒の画面を 1 つ出して、3 つのどれが欠けていたかを全体で当てる。次回は「ずっと」と「もし〜なら」。今日のものは押したときだけ 1 回動く。

今日のまとめ

3つの目標に、自分の操作で答える

01
3 つに分ける 入力を外すと始まらず、出力を外すと外から見えなかった
02
上から順に 一時停止の位置を変えると、出る順が変わった
03
シミュレータ 本体が無くても、画面の中で最後まで動かして確かめた

今日のものは、押したときに1 回だけ動いた。ずっと動かし続けるには

教師用メモ

最後の問いは答えさせない。次回の入口として置くだけ。

自己評価

今日の目標、自分はどこまで

3 つの目標それぞれに、できた/だいたい/まだ、を 1 つ選ぶ。右の帯にクラス全体の分布が出る

今日の目標、自分はどこまで | 1 つずつ選ぶ
01やりたいことを、入力・処理・出力に分けて言えた
02ブロックを順に並べて、ボタンで動くものを作れた
03シミュレータで動かし、思ったとおりか確かめられた
できただいたいまだ
教師用メモ

1 分。「まだ」が多い目標は、次回の冒頭の前回のまとめで拾い直す。

ふりかえり

動かなかったところと、どう直したか

一文でよい。「〇〇が無かった。△△を入れたら動いた」の形で書く

みんなの詰まりと直し方
教師用メモ

3 分。「動かなかった」で止まっている生徒には、どのブロックを 1 つ外して試したかを聞く。1 か所ずつ変えて確かめるやり方を、ここで名前を付けておく。第4回の評価課題で見る。