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義務教育段階での学習内容の確実な定着を図る指導
平 成 22 年 度 県 立 高 等 学 校 教 育 課 程 課 題 研 究 「 情 報 教 育 研 究 班 」 義務教育段階での学習内容の確実な定着を図る指導 光と色の３原色の定着を図る実践事例 －加工したディスプレイケーブルを活用して － １ 研究の目的・ねらい 平 成 25 年 度 入 学 生 か ら 年 次 進 行 で 実 施 さ れ る 高 等 学 校 学 習 指 導 要 領 （ 情 報 ） で は ， 情 報科の基礎的な内容が，中学校の技術・家庭科へ移行している。例えば，中学校学習指導 要領解説 技 術 ・ 家 庭 編 （ 平 成 20 年 ７ 月 ， 文 部 科 学 省 ） に は ，「 コ ン ピ ュ ー タ を 構 成 す る 主要な装置と，基本的な情報処理の仕組み，情報をコンピュータで利用するために必要な ディジタル化の方法について知ることができるようにする 」とあり，高等学校の「社会と 情 報 」，「 情 報 の 科 学 」 の ２ 科 目 と ほ ぼ 同 じ 内 容 を 扱 う と 思 わ れ る 。 このことから，ディジタル化の内容の光と色の３原色については，中学校でも学習され るようになると予測される。そこで，義務教育段階での学習内容の定着を図るために，高 等 学 校 で は ，知 識 の 習 得 と 活 用 を 目 的 と し た 授 業 を 行 う 必 要 が あ る と 考 え ，実 践 を 行 っ た 。 ２ 実践内容 （１）内容 ア ねらい 光と色の３原色について，様々な視点から基礎・基本を繰り返し学習させ，知識を 習 得 さ せ る（ ウ の 事 例 １ ～ ３ ）。さ ら に ，色 覚 異 常 ，加 齢 に よ る 視 界 黄 変 の シ ミ ュレ ー ションを学習した後，すべての人間への配慮を意識したウェブページの制作実習を行 い ， 知 識 を 活 用 で き る よ う に さ せ る （ ウ の 事 例 ４ ）。 イ 実習に必要な機器，教具 事例１：特になし 事例２：プロジェクタとパソコン３組，小型扇風機，着色した円盤，インクジェッ ト プ リ ン タ の 詰 め 替 え イ ン ク（ Ｃ ，Ｍ ，Ｙ の ３ 色 ），イ ン ク を 混 ぜ る 容 器（ 空 のペットボトルなど） 事 例 ３：加 工 し た デ ィ ス プ レ イ ケ ー ブ ル（ 加 工 方 法 は 資 料 １ ），カ ラ ー 写 真 の 載 っ て いる新聞，紙パック，裁断前のオフセット印刷物（もし ，手に入れば） 事例４：加工したディスプレイケーブル（事例３で使用したもの） ウ 実践事例と科目の中の位置づけ 実 践 事 例 科目の中の位置づけ ・社会と情報 知 事例１：混色の図の作成 識 事例２：教師の演示による混色の観察 (1)イ 情 報 の デ ィ ジ タ ル 化 の 習 事例３：産業技術との関連を学ぶ演習や実習 ・情報の科学 得 （ 加 工 し た デ ィ ス プ レ イ ケ ー ブ ル の 活 用 ） (1)ア コ ン ピ ュ ー タ と 情 報 処 理 - 1 - 事例４：高齢者や障害者も含めたすべての人 ・社会と情報 間へ配慮したウェブページの制作実 知 識 の 活 用 習 (4)イ 情 報 シ ス テ ム と 人 間 ・情報の科学 (3) ア 情 報 通 信 ネ ッ ト ワ ー ク と 問題解決 (4)ア 社 会 の 情 報 化 と 人 間 （２）時間配分 ア 知 識 の 習 得 を 目 的 と し た 実 践 （ 100 分 ） １時間目 時間 生 配分 徒 の 動 き 教師の動き ５分 学習内容 ・義 務 教 育 段 階 の ３ 原 色 の 知 ・光の３原色，色の３原色の復習 識の確認 光 の ３ 原 色 → Ｒ ，Ｇ ，Ｂ 色 の ３ 原 色 → Ｃ ，Ｍ ，Ｙ 40 分 学 習 内 容 （ 事 例 １ ）： 混 色 の ベ ン 図 の 作 成 ・色名の記入と着色を行い，混色の図を完成さ ・混色の説明 せる。 光の混色→加法混色 色の混色→減法混色 図１ 光の混色 図２ 色の混色 学 習 内 容 （ 事 例 ２ ）： 演 示 に よ る 混 色 の 観 察 ・ 加 法 混 色 の 観 察 ・ ・ ・ ３ 台 の プ ロ ジ ェ ク タ に ・プ ロ ジ ェ ク タ に よ る 光 の 混 よる光の混色 色の演示 プロジェクタとコンピ ュ ー タ を ３ 組 ，用 意 す る 。 黒字に赤，緑，青色の円 の図を別々のプロジェク タで，投影して重ね合わ せる。 事例１で作成した図と 比較させる。 図３ スクリーン上にできた混色 - 2 - ・中間混色の説明 ・中間混色の説明 加法混色の一種，面積比に応じた混色 加 法 混 色 の ひ と つ で ，面 回転混色：コマの回転 積比に応じた中間の色に 併置混色：プリンタの印刷 なる混色である。例とし ては，回転するコマの混 色 (回 転 混 色 )， 点 描 に よ る絵やプリンタの薄色の 印 刷 (併 置 混 色 )な ど が あ る。 （参考文献：東京商工会議 所 編『 カ ラ ー コ ー デ ィ ネ ー シ ョ ン の 基 礎 』， 東 京 商 工 会 議 所 ， 2008） ・中間混色の観察・・・円盤の回転混色 ・円盤の回転混色の演示 円盤は，表計算ソフト で，円グラフを作成し， 着色すると容易に作成で きる。 図４ 円盤による回転混色 ・ 減 法 混 色 の 観 察 ・ ・ ・ イ ン ク ジ ェ ッ ト プ リ ン ・イ ン ク ジ ェ ッ ト プ リ ン タ の タのインクの混色 インクの混色の演示 シ ア ン ，マ ゼ ン タ ，イ エ ローのインクを水で薄め ておき，各色を混合。 事例１で作成した図と 比較させる。 図５ プリンタインクの混色 ５分 まとめ ・次時の予告 ・光の３原色と加法混色 加 法 混 色 ，減 法 混 色 を 利 ・色の３原色と減法混色 用して発色している例を 考えておくように指示。 - 3 - ２時間目 時間 生 配分 徒 の 動 き 教師の動き ５分 学習内容 ・３原色と混色の復習 ・Ｒ，Ｇ，Ｂ→加法混色 ・Ｃ，Ｍ，Ｙ→減法混色 40 分 学 習 内 容（ 事 例 ３ ） ：産 業 技 術 と の 関 連 を 学 ぶ 演 習や実習 ・プロジェクタに送信されるデータ →Ｒ，Ｇ，Ｂに色分解した画像 ・投影される画像の色→加法混色 ・ 演 習 ：「 赤 い 果 物 も ， 青 く な る ！ ―ディスプレイケーブルで 送信されるデータは？―」 ・液 晶 プ ロ ジ ェ ク タ の 仕 組 み 赤 ，緑 ，青 の 画 像 を 映 す 液晶画面がある。 ・演習の事前準備 演習用にディスプレイ ケーブルを加工してお く。加工方法は，資料１ 参照。 図６ 実習用に加工したディスプレイケーブル ① 色分解した画像の観察 ・① Ｒ と Ｒ の 端 子 の み 接 続 し て ，赤 色 の 分 解 画 像 を 観 察 させる（緑，青色も同様 に ）。 Ｒ ， Ｇ ， Ｂ ど う し を す べ て 接 続 し て ，元 の 画 像 になることを観察させる。 色分解した画像データが 送られていることを確認 する。 図７．色分解した画像 - 4 - ② 演 習 問 題 １：赤 い 果 物 を 青 色 に す る に は ，・② 生 徒 の 出 し た 意 見 の 通 り どのように接続したらよいか考えよう！ につないで，正解かどう か，確認していく。 ・正解 送信されているのは，光 の 強 弱 の デ ー タ 。色 の デ ー タは付加されていない。 図８ 赤い果実と青色にした果実 ・③ 生 徒 の 出 し た 意 見 の 通 り ③ 演 習 問 題 ２：赤 い 果 物 を 黄 色 に す る に は ， どのように接続したらよいか考えよう！ につないで，正解かどう か，確認していく。 ・正解 Ｒの信号を，ＲとＧに送 図９ 黄色にした果実 る と ，Ｒ と Ｇ の 光 の 加 法 混 色により，黄色になる。 ・カラープリンタの薄い色は，併置混色 薄 い 色 は ，紙 の 白 と イ ン ク の 色 と の 併 置 混 色 ・カ ラ ー プ リ ン タ の 発 色 と 併 置混色の関連 減法混色と併置混色の 両方を併用。 ・ 実 習 ：「 ペ イ ン ト 系 画 像 処 理 ソ フ ト ウ エ ア の 点々の謎？」 ① ペイント系画像処理ソフトウエアを起動 ② 薄 い 桃 色 (R=255， G=228， B=228)で [塗 り つぶし] - 5 - 図 10 ＪＰＥＧ形式の画像 ③ ファイルの種類をＧＩＦにして保存 ・② の 画 像 と ほ ぼ 同 色 に 見 え ることを確認させる。 図 11 ＧＩＦ形式の画像 ④ [拡 大 と 縮 小 ]で 拡 大 し ， 白 い 部 分 と 桃 色 ・ 白 (R=255 ， G=255 ， B=255) の部分のカラーコードを調べる と 桃 (R=255，G=204，B=204) の点の併置混色になって いることを確認させる。 図 12 拡大したＧＩＦ形式の画像の一部 ・ オ フ セ ッ ト 印 刷 は ， ４ 色 （ Ｃ ， Ｍ ， Ｙ ， Ｋ ） ・オ フ セ ッ ト 印 刷 と 減 法 混 色 の多色刷り の関連 Ｃ ，Ｍ ，Ｙ ，Ｋ の ４ 色（ Ｋ は，キープレートの略。 輪郭などの印刷用の原版 のこと。通常は，黒が用 い ら れ る 。） の 重 ね 刷 り - 6 - ・ 実 習 ：「 ト ン ボ を 探 そ う ！ 」 ・トンボ ① 新聞や牛乳・ジュースの紙パックを配布 ② Ｃ，Ｍ，Ｙのトンボを探す ※ 新聞のカラー写真面の欄外，紙パック の注ぎ口の反対側にある 多色印刷で版の位置合 わせに用いる目印のこ と。 裁断前のオフセット印 刷 物 （ 図 15） を 出 版 社 ， 印刷屋などから，手に入 れておくとよい。 図 13 図 14 新聞のトンボ 紙パックのトンボ 図 15 裁断前のオフセット 印刷物のトンボ ５分 まとめ イ 次時の予告 ・光の３原色と加法混色 ・ウ ェ ブ ペ ー ジ の 内 容 に つ い ・色の３原色と減法混色 て考えてくるように指示 知 識 の 活 用 を 目 的 と し た 実 践 （ 200 分 ， 制 作 時 間 の 増 減 は 適 宜 ） ３時間目 時間 生 配分 徒 の 動 き 教師の動き ５分 学習内容 ・光の３原色の復習 ・光の３原色→Ｒ，Ｇ，Ｂ 40 分 学 習 内 容（ 事 例 ４ ）：高 齢 者 や 障 害 者 も 含 め た す べての人間へ配慮したウ ェブページの制作実習 ・ 実 習 ：「 ア ク セ シ ビ リ テ ィ に 配 慮 し た ウェブページのデザイン」 - 7 - ① 制作するうえでの注意事項の説明 ア．文字の大きさ（弱視対策） ・ア ク セ シ ビ リ テ ィ に 配 慮 す る に は ，ど の よ う な こ と に ・固定しない 注意をすればよいか調べ ・文字サイズを変更しても可読 させる。 イ ．画 像 に 代 替 テ キ ス ト（ 読 み 上 げ ソ フ ト の対応） ・ど の よ う な 画 像 か 説 明（ リ ン ク の 設 定がある画像の場合は，リンク先の 説明） ウ ．文 字 と 背 景 の 配 色（ 色 覚 異 常 ，加 齢 に よる視界黄変） ・文字と背景色に明暗の差をつける （良くない例：白の背景に黄色の文 字） ・色だけで指示をしない （ 良 く な い 例：”は い ”の と き は ● ，” いいえ”のときは，●をクリック） 色覚異常に対する配慮方法につい て は ，東 京 の 地 下 鉄 の 路 線 図 の 例（ h ttp://www.shomeido.co.jp/simulat 1.html） も 参 考 に な る 。 ② 色覚異常，加齢による視界黄変のシミュ レーション ア．色が見える仕組みの説明 網膜の細胞と反応する色 ・色が見える仕組みの説明 眼の網膜に光を感じる Ｌ－錐体・・・赤 細胞があり，その中に色 Ｍ－錐体・・・緑 を認識する錐体という細 Ｓ－錐体・・・青 胞がある。その錐体にＬ －錐体，Ｍ－錐体，Ｓ－ 錐体の３種類があり，そ れぞれが光の３原色の 赤，緑，青に反応する イ．色覚異常の説明 ・色覚異常の説明 多くみられる色覚異常 １型２色覚・・・Ｌ－錐体が無いか 感度が弱い ２型２色覚・・・Ｍ－錐体が無いか 感度が弱い - 8 - 色 覚 異 常 に は ，様 々 な タ イ プ が あ る 。そ の 中 で も ， Ｌ－錐体が無いか感度が 弱い１型２色覚，Ｍ－錐 体が無いか感度が弱い２ ※ 色覚関連用語については，日本医学会 学用語辞典 医 ウ ェ ブ 版 （ http://jams.med.o 型２色覚が多くみられ る。 r.jp/dic/colorvision.html ） に 基 づ い て い る。 ウ．加齢による視界黄変の説明 水晶体の色素沈着 ・加 齢 に よ る 視 界 黄 変 の 説 明 老化により目の水晶体 青い光が吸収→網膜に届かない の色素沈着により，波長 の短い光（青い光）が水 晶体で吸収されて網膜に 届くので，黄色のセロハ ンを通したように見え る。 エ ．加 工 し た デ ィ ス プ レ イ ケ ー ブ ル を 活 用 ・シ ミ ュ レ ー シ ョ ン し て 見 せ したシミュレーション る題材 背景と文字の色の組み 表．色覚異常などのシミュレーション方法 接続図 合わせで見にくくなるよ うなウェブページを作成 しておき，シミュレーシ ョンして見せると良い。 １型２色覚 ・シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で の 注 意 最も異常の程度が強い 見え方を再現している。 ２型２色覚 軽度の人をはじめ，全て の人がこのような色の見 え方をしているわけでは 視界黄変 ない。また，プロジェク タの色設定によって見え 方が異なる。 ５分 まとめ 次時の予告 ・アクセシビリティへの配慮 ・写 真 や 図 を 入 れ た ウ ェ ブ ペ 文字の大きさ ージの制作。 代替テキスト ・テ ー マ に つ い て ，知 ら せ て 文字と背景の配色 おく ４，５時間目 時間 生 配分 徒 の 動 き ５分 学習内容 教師の動き 実習についての説明 ・アクセシビリティへの配慮の復習 - 9 - ・ア ク セ シ ビ リ テ ィ に 配 慮 し て制作するように指示 90 分 ③ ウェブページの制作 ・制 作 時 間 に つ い て は ，適 宜 ・写真，図を入れたウェブページの作成 調節 ・アクセシビリティに配慮 ５分 まとめ 次時の予告 ・制作したファイルをサーバに提出 ・評価を実施 ６時間目 時間 生 配分 徒 の 動 き ５分 学習内容 ・評 価 の 観 点 は ，① の 注 意 事 評価の観点 35 分 教師の動き 項に基づく。 ④ 相互・自己評価 ・相 互 評 価 は ，良 い 点 ，悪 い 制作したウェブページの相互・自己評 価を行う。 点のどちらも挙げるよう にさせる。 ・自 己 評 価 で は ，改 善 す る 点 も考えさせる。 10 分 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の 観 察 生徒の制作物をいくつか選 び，シミュレーションする。 発展課題 通 学 経 路 や 校 内 で 目 に す る 標 識 ，看 板 ，案 内 図 な ど を ビ デ オ 撮 影 し て ，シ ミ ュ レ ー シ ョ ン し ，高 齢 者 や 障 害 者 も 含 め た す べ て の 人 間 へ の 配 慮 が な さ れ て い る か 確かめ，改善方法を考えてみよう。 （３）観点別評価基準 評 価 の 観 点 に つ い て は ，「 小 学 校 ， 中 学 校 ， 高 等 学 校 及 び 特 別 支 援 学 校 等 に お け る 児 童生徒の学習評価及び指導要録の改善等について」 （ 文 部 科 学 省 ，平 成 22 年 ５ 月 11 日 ） の【別紙６】各教科の評価の観点及びその趣旨（高等学校及び特別支援学校高等部） （ http://www.mext.go.jp/component/b_menu/nc/__icsFiles/afieldfile/2010/05/13/ 1292899_2.pdf） に 基 づ い た 。 時 学習内容および活動 間 （指導上の留意点） 観点別評価内容 - 10 - 関 心 意 欲 態 度 評価基準 評価の との関連 方法 思 考 判 断 表 現 技 能 知 発 識 表 理 内 解 容 提 出 物 の 内 容 授 業 態 度 １ 時 間 目 ２ 時 間 目 光 の ３ 原 色 ，色 の ３ 原 色 の 正 し く ，作 成 す る こ と 混色の図を作成する ができたか 演 示 を 観 察 し な が ら ，混 色 混色の図を参照しな に よ り ，何 色 が で き る か 考 がら，考えることがで えることができる きたか コンピュータからプロジ 演 習 問 題 １ ，２ に つ い ェ ク タ に ，Ｒ ，Ｇ ，Ｂ の 画 て ，自 分 の 考 え を 発 表 像データが送信されてい することができたか ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ることを認識する プリンタやオフセット印 実 習 に ，積 極 的 に 取 り 刷 で ，中 間 混 色 や 減 法 混 色 組んだか が利用されていることを ○ 認識する ３ 時 間 目 アクセシビリティに配慮 インターネットなど す る に は ，ど の よ う な こ と を活用して調べるこ に注意をすればよいか調 とができたか ○ べる 色 覚 異 常 ，加 齢 に よ る 視 界 シミュレーションに 黄変などに配慮する必要 興 味 を 持 ち ，目 の 構 造 性を認識する と関連付けて理解で ○ ○ ○ きたか ４ ， ５ 時 間 目 アクセシビリティに配慮 アクセシビリティに したウェブページの制作 配慮したウェブペー を行う ジを制作することが ○ ○ ○ ○ できたか 著作権に配慮して制作を 情報発信に伴う責任 行う を 意 識 し て ，制 作 物 を 作ったか 相互評価を行う 評価の観点に基づき， 正当な評価を行うこ ６ 時 間 目 ○ ○ とができたか 自己評価を行う 改善点などについて， 提案することができ たか - 11 - ○ ○ ３ まとめ及び考察 事例の中のいくつかを，授業に活用していただければよいと思う 。光や色の３原色につ いては，ディジタル化の仕組み等の授業で取り扱うだけでなく，ペイントで絵を作成する 実習，制作物をプリンタで印刷するとき，スライドを制作する実習など，様々な場面で学 習させることで，効果的に定着できると思う。 参考文献と参考ＵＲＬ 「 カ ラ ー コ ー デ ィ ネ ー シ ョ ン の 基 礎 」 東 京 商 工 会 議 所 編 ， 東 京 商 工 会 議 所 ， 2008 「色覚に障害がある人の見え方のシミュレーション」 http://www.shomeido.co.jp/simulat1.html 「日本医学会 医学用語辞典 ＷＥＢ版」 http://jams.med.or.jp/dic/colorvision.html - 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