改訂新版・中級Aコーステキスト
学習指導案
学習指導案
■単元名
新・中級Aコース Unit1-4 生物の形や模様を調べよう
■単元の学習目標
自然界に見られる様々な模様を描いてみる。そのために必要な三角関数、円、螺旋の知識を身に付ける。
■テーマ選定の理由
植物や動物に見られるパターンは、普段は見過ごしがちである。ところが、これらのパターンは複雑に見えても単純な法則で作り出されているものがほとんどで、興味深いものである。実際に、ひまわり、角、貝のパターンを描くプログラミングにより、単純な法則が複雑な世界を創っていることを、身をもって体験する。このことにより自然に対する関心が深まるとともに、自然に対する見方が新たになるものと期待される。
■単元の学習計画
カリキュラム
円を描こう 三角関数とは Unit1 120分
円を描こう 楕円、リサジュー図形を描こう Unit2 120分
ひまわりのパターンを描こう！ Unit3 120分
フィボナッチ数をみつけよう
黄金比と黄金角
ひまわりのパターンを描こう！ Unit4 120分
螺旋を描こう
種のパターンを描こう
■育成したい思考力
ロジカルシンキング
キープイットシンプル。単純な法則が複雑な世界を創る。
■評価計画
プログラムで、円や螺旋が描ける。
付加成長について理解している。
■応用・発展
身の回りの植物、動物に見られるパターンを調べてみる。さらに出来ればそのパターンをプログラムで描いてみる。
講義
Unit 1（120分）
Processing
コースの紹介
「生物の形や模様を調べよう」
円を描こう！
「三角関数とは」
Roblox演習
この単元で学んだ「三角関数」の考え方を、Roblox Studio上でも体験します。
- 三角関数を使った円・螺旋の描画：三角関数で円を描く演習を、Robloxでsin/cos関数を使ってパーツを円形・螺旋状に配置するスクリプト演習に置き換えます。角度と座標の関係を3D空間上で確認できます。
AI活用講座
AI活用講座 第25回をご紹介します。
- claude.aiでコードを書いてもらおう①：はじめてのプログラム依頼（AI活用講座 第25回）：「画面に『こんにちは！』と表示されるだけのWebページを作って」とAIに依頼し、はじめてのプログラムを作ってもらいます。
Unit 2（120分）
Processing
円を描こう！
「円を描こう」
「楕円、リサジュー図形を描こう」
AI活用講座
AI活用講座 第26回をご紹介します。
- claude.aiでコードを書いてもらおう②：Webページを作ってみる（AI活用講座 第26回）：名前や好きなものを入れた自己紹介ページをAIに依頼し、レイアウトや文言を確認します。
Unit 1 and 2 講義動画
Unit 3（120分）
Processing
ひまわりのパターンを描こう！
「フィボナッチ数をみつけよう」
「黄金比と黄金角」
Roblox演習
この単元で学んだ「フィボナッチ数・黄金比」の考え方を、Roblox Studio上でも体験します。
- フィボナッチ数を利用した渦巻き構造の建築：フィボナッチ数・黄金比を使った螺旋描画の演習を、フィボナッチ数列に基づいてブロックのサイズや間隔を変えながら渦巻き状の建築物を作る演習に置き換えます。
AI活用講座
AI活用講座 第27回をご紹介します。
- claude.aiでコードを書いてもらおう③：色や文字を変えてみる（AI活用講座 第27回）：一度作ってもらったコードに「文字の色を変えて」など追加の指示を出し、対話的に修正していく体験をします。
Unit 4（120分）
Processing
ひまわりのパターンを描こう！
「螺旋を描こう」
「種のパターンを描こう」
Roblox演習
この単元で学んだ「種のパターン」の考え方を、Roblox Studio上でも体験します。
- 黄金角を使ったひまわりの種のパターン配置：黄金角（137.5°）を用いて種のパターンを描く演習を、同じ黄金角の計算式でパーツを平面または立体的に配置し、ひまわりの種のような模様を再現する演習に置き換えます。数式が生み出す規則的な自然界パターンをそのまま体験できます。
AI活用講座
AI活用講座 第28回をご紹介します。
- Description×コーディング：作りたいものを箇条書きで伝えるコツ（AI活用講座 第28回）：漠然とした依頼を箇条書きの仕様に変換する練習をし、実際にAIへ依頼します。
Unit 3 and 4 講義動画
学習指導案
学習指導案
■単元名
新・中級Aコース Unit5-8 フラクタル
■単元の学習目標
関数について復習し、新しく再帰関数について学ぶ。
再帰関数を使って様々なフラクタル図形を描く。
■テーマ選定の理由
プログラミング独自の再帰という考え方について知ることは思考方法のバラエティーを増やすものである。
自然界に見られる様々なフラクタル図形が単純な法則の繰り返しで出来ていることを体験することができる。
■単元の学習計画
カリキュラム
関数と再帰関数 Unit5 120分
簡単なフラクタル図形 Unit6 120分
再帰を用いた木の描画 Unit7 120分
風になびくフラクタル木 Unit8 120分
■育成したい思考力
単純な法則が複雑な世界を創る。
ロジカルシンキング
■評価計画
プログラミングにおける再帰関数がどういうものか理解している。
再帰関数を使って簡単なフラクタル図形を描くプログラムが作成できる。
■応用・発展
フラクタル木を複数描いてみる。
独自のフラクタル図形を考える。
講義
Unit 5（120分）
Processing
AI活用講座
AI活用講座 第29回をご紹介します。
- くり返し処理をAIに作ってもらおう（AI活用講座 第29回）：星型のマークを横一列に並べるWebページをAIに依頼し、コード中の「くり返し」にあたる部分を確認します。
Unit 6（120分）
Processing
AI活用講座
AI活用講座 第30回をご紹介します。
- 条件分岐をAIに作ってもらおう（AI活用講座 第30回）：くじびきページをAIに依頼し、コード内の条件分岐部分を確認します。
Unit 5 and 6 講義動画
Unit 7（120分）
Processing
Roblox演習
この単元で学んだ「再帰を用いた木の描画」を、Roblox Studio上でも体験します。
- 再帰関数を使ったフラクタルの木の生成：再帰関数で木を描く演習を、Robloxで再帰的にパーツ（枝）を生成し、3Dのフラクタルツリーを自動生成するスクリプト演習に置き換えます。再帰の考え方を、平面の絵ではなく立体構造として理解できます。
AI活用講座
AI活用講座 第31回をご紹介します。
- 乱数・アニメーションをAIで作ろう（AI活用講座 第31回）：画面上をランダムに動く星のアニメーションをAIに依頼し、動きの速さや数を調整します。
Unit 8（120分）
Processing
AI活用講座
AI活用講座 第32回をご紹介します。この回は、本コース（Ex-Gram 03）との対応が明記されている回です。
- 図形・模様を描くプログラムをAIと作ろう（AI活用講座 第32回）：Canvasを使って正六角形を描くWebページをAIに依頼し、角の数や色を変える追加指示を出します。くり返しと角度を使った幾何学模様の描画を通じて、数学とプログラミングのつながりを感じます。
Unit 7 and 8 講義動画
学習指導案
学習指導案
■単元名
新・中級Aコース Unit9-12 3Dグラフィックスの基礎
■単元の学習目標
立体知覚要因について学ぶ。
3Dグラフィックスの基礎を学び簡単な立体を表現する。
地球の周りを公転する人工衛星や太陽の周りを公転する惑星を描く。
上記のシミュレーションをとおして、スケール感を学ぶ。
■テーマ選定の理由
人間がどのようにして普段、立体を知覚しているのかを考えてみることは有用である。
また、ゲームなど多くの場面で使われている3Dグラフィックスであるが、その基礎を知る機会は少ない。
さらに、多くの生徒が地球と月や太陽系のスケール感を全く持っていないことは問題である。
■単元の学習計画
カリキュラム
●立体知覚要因 Unit9 60分
●プリミティブ図形の表示 Unit9 60分
●複数オブジェクトの表示と回転 Unit10 120分
応用
●地球の周りを公転するオブジェクト Unit11 120分
●太陽の周りを公転するオブジェクト Unit12 120分
■育成したい思考力
フェルミ推定。スケール感を持つ。
■評価計画
立体知覚要因について理解している。
簡単な立体がプログラムで表現できる。
太陽系などに関して、正しいスケール感を持っている。
■応用・発展
１．立方体を2重ループで縦横にたくさん並べて描く。
講義
Unit 9（120分）
Processing
「プリミティブ図形の表示」
size(640, 480, P3D);
frameRate(60);
Roblox演習
この単元で学んだ「複数オブジェクトの表示と回転」を、Roblox Studio上でも体験します。
- 3Dオブジェクト（球・立方体）の配置と回転：プリミティブ図形（球・立方体）を表示し回転させる演習を、Robloxのパーツ（Ball/Block）を配置し、CFrameで回転させる演習にそのまま置き換えます。Processingで学ぶ3D表示・回転の概念がRobloxでも直接活用できます。
AI活用講座
AI活用講座 第33回をご紹介します。
- 物理っぽい動き（落下・跳ね返り）をAIと作ろう（AI活用講座 第33回）：ボールが落ちて床で跳ね返るアニメーションをAIに依頼し、跳ね返る高さや速さを調整します。
Unit 10（120分）
Processing
応用例
応用例
AI活用講座
AI活用講座 第34回をご紹介します。
- Discernment×コーディング：AIが書いたコードは本当に合ってる？（AI活用講座 第34回）：これまで作ったページについて「本当に指示通りの数になっているか」を数えるなど、具体的なチェック方法を実践します。
Unit 9 and 10 講義動画
Unit 11（120分）
Processing
Roblox演習
この単元で学んだ「太陽の周りを公転するオブジェクト」を、Roblox Studio上でも体験します。
- 太陽系モデル（地球・月・火星の公転）の構築：太陽系（太陽・地球・月・火星）を描く演習を、Robloxで太陽系の縮尺モデルを作り、スクリプトで各天体を公転させる演習に置き換えます。公転運動の三角関数計算をそのまま活かしつつ、3D空間を歩き回って観察できる利点があります。
AI活用講座
AI活用講座 第35回をご紹介します。
- ミニ作品をAIと共同制作しよう①（企画）（AI活用講座 第35回）：作りたいミニ作品の企画書を、箇条書き仕様として書き出します。
Unit 12（120分）
Processing
AI活用講座
AI活用講座 第36回をご紹介します。
- クール3まとめ：ミニ作品をAIと共同制作しよう②（完成・発表）（AI活用講座 第36回）：企画書をもとにclaude.aiと対話しながら作品を完成させ、発表します。
Unit 11 and 12 講義動画
改訂新版・中級A 課題
課題1 フラクタル木
授業では枝が2つに分かれるフラクタル木を作りました。枝が3つに分かれるようにプログラムを拡張しなさい。
課題2 3Dグラフィックス
プリミティブ（基本）図形を用いて3Dグラフィックスの簡単なオリジナル作品を作製しなさい。
授業で紹介した三色団子や三角錐のような簡単なもので良いです。
プログラムは振り返りシートを利用してアップロードしてください。