教員養成課程学生のためのプログラミング活動を含んだ物理実験の実践と効果

抄録

教員養成課程の学生がもつプログラミングに対する苦手意識を軽減するため物理実験授業においてプログラミング活動を取り込んだ教材を開発し実践してその効果を検討した．小型ながらディスプレーやバッテリーを標準装備するマイコン M5Stack CORE2 を使用し，1出力端子の制御により信号機のようにLEDを点滅させる回路の作成，2外部センサーからI2C通信により取得した環境値の表示，3出力端子のパルス制御を利用した力学共振のための発振器作成を教材化した．それぞれのねらいを 1 ブロックチャートによるアルゴリズム実装 2外部入力と演算およびその結果の表示 3物理的に制御された出力という点に明確化し一貫性のある教材とするとともに数値で指定した振動数で電磁石の磁力を変動させたときのスチール弦の共振周波数と張力および波長の量的関係を確認する物理実験に接続した．授業後のアンケート結果と合わせて報告する。