新・上級A

新・上級Aコーステキスト

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学習指導案

学習指導案

■単元名
新・初級Aコース Unit1-6 Pythonの基礎

■単元の学習目標
Pythonの基礎的な文法について学ぶ。
Pythonの構造化プログラミングについて学ぶ。
Pythonのオブジェクト指向プログラミングについて学ぶ。
Pythonのライブラリ、特にnumpy、 matplotlibについて学ぶ。

■テーマ選定の理由
データサイエンスやAIの研究開発においてPythonが頻繁に用いられている。Pythonの基礎的な文法やライブラリの使い方を学ぶことにより、今後の学習をスムーズに進められるようにする。

■単元の学習計画
カリキュラム
Pythonの基礎A 変数、演算子、リストなど
Pythonの基礎A 構造化プログラミングなど
Pythonの基礎B オブジェクト指向プログラミングなど
Pythonの基礎B ライブラリなど

■育成したい思考力
ロジカルシンキング

■評価計画
Pythonの基礎的な文法について理解している。
Pythonの構造化プログラミングについて理解している。
Pythonのオブジェクト指向プログラミングについて理解している。
Pythonのライブラリ、特にnumpy、 matplotlibについて理解している。

■応用・発展
構造化プログラミングにより独自のプログラムを作成してみる。

講義

Unit1からUnit6で使用するテンプレートプログラムを以下からダウンロードします。

Unit 1

Pythonの基礎A
  • 電卓のような使い方
  • データ型
  • 変数
  • 参照の割り当て

Unit 2

Pythonの基礎A
  • 演算子
  • BMIを計算しよう
  • リスト
  • 多次元配列
  • タプル
  • 辞書型

Unit 1 and 2 講義動画

 

Unit 3

Pythonの基礎B
  • 構造化プログラミング
  • 繰り返し構造の応用
  • リスト内包表記
  • 誤差

Unit 4

Pythonの基礎B
  • 簡単な関数
  • 関数の応用
  • 2分法
  • クラス

Unit 5

ライブラリ
  • ライブラリ
  • ライブラリのインポートの仕方
  • 標準ライブラリ

Unit 6

ライブラリ
  • numpy
  • matplotlib
  • 2次元画像
  • サブプロット

学習指導案

学習指導案

■単元名
新・上級Aコース Unit7-10 関数とグラフ

■単元の学習目標
y = f(x)で表されるグラフを描けるようにする。
z = f(x, y)で表される3次元のグラフを描けるようにする。
f(x, y) = 0で表される陰関数のグラフを描けるようにする。
投げた物体の軌跡を描けるようにする。

■テーマ選定の理由
様々な数式で表されるグラフは、実際に描いてみることで、その性質をつかむことができる。

■単元の学習計画
カリキュラム
Matplotlibによるy = f(x)のグラフ
Sympyで方程式を解く
1次関数の応用
Numpyを活用したグラフ表示
3次元 z = f(x, y)のグラフ
Sympyによる陰関数f(x, y) = 0のグラフ表示
2次関数の応用 投げた物体の軌跡

■育成したい思考力
ロジカルシンキング

■評価計画
y = f(x)で表されるグラフが描ける。
z = f(x, y)で表される3次元のグラフが描ける。
f(x, y) = 0で表される陰関数のグラフが描ける。
投げた物体の軌跡を描ける。

■応用・発展
いろいろな関数で表されるグラフを描いてみましょう。
ろいろな関数を微分してみましょう。

講義

Unit7からUnit10で使用するテンプレートプログラムを以下からダウンロードします。

Unit 7

関数のグラフ
  • Matplotlibによる関数のグラフ
  • Sympyによるグラフ描画
  • Sympyで方程式を解く
  • 1次関数の応用

Unit 8

関数のグラフ
  • Numpyを活用したグラフ表示
  • 3次元のグラフ

Unit 9

関数のグラフ
  • Sympyによる陰関数のグラフ表示

Unit 10

関数のグラフ
  • 2次関数の応用

学習指導案

学習指導案

■単元名
新・上級Aコース Unit11-12 数と暗号

■単元の学習目標
素数の判定方法について学ぶ。
共通鍵暗号方式について学ぶ。

■テーマ選定の理由
データサイエンスやAIの分野では数学の基礎知識が前提となることが多い。素数判定アルゴリズムはその基礎知識のひとつである。また、暗号技術はネットワークを介して情報をやり取りするときには欠かせない技術となっている。その仕組みを知っておくことには大きな意味があると考えられる。

■単元の学習計画
カリキュラム
素数判定アルゴリズムなど
暗号技術

■育成したい思考力
ロジカルシンキング

■評価計画
素数の判定アルゴリズムについて理解している。
共通鍵暗号方式について理解している。

■応用・発展
最近の暗号技術について調べてみましょう。

講義

Unit11からUnit12で使用するテンプレートプログラムを以下からダウンロードします。

Unit 11

数と暗号
  • 素数判定アルゴリズム
  • 因数分解
  • 素因数分解

Unit 12

数と暗号
  • 暗号の話
  • 簡単な暗号
  • 暗号界の革命