事例142

「だれもができる授業」を目標として

私の特徴は特徴がないこと。個性がないことも個性、好きな関数はと聞かれればaverageと答えるような、いかにも普通の教員だと自己紹介しています。

教科書選定を見据えた授業設計をしてみる

情報Ⅰで、今何よりも課題だと考えているのは、2年後の2021年に控えた教科書選定です。その際にあらかじめ何をどう教えたら良いのかというイメージを持っていないのは、とても危険だと思っていました。

今回は、この「手順を組み立てる」ことを目標として、情報Iの授業が始まる前に、生徒は授業の内容を理解できるのか・何を苦手としそうなのかを、生徒の振り返りから考察することにしました。

授業で使用した言語はPythonです。研修資料もPythonで書きました。Pythonは、スタートさえ注意すれば比較的問題なくできることがわかっています。

Pythonは、Anacondaをインストールして環境設定しました。40台のPCで、45分程度で全台のインストールが完了します。

エディタは、Anacondaに入っているSpyderを利用しました。コンソールが標準で用意されていますし、インデントの問題も自動で対応してくれます。数値やキーワードにも自動で色がつきます。本格的な開発環境ではありませんが、教育用としては十分に活用できると思います。

今年初めて取り組んでみましたが、県立高校の環境でも支障なく使えましたので、他の学校でもお試しいただけると思います。

あえて「クラシカルな」内容をやってみて、生徒の反応を見る

教材はゲーム要素のある楽しいものではなく、あえてif、for、配列、乱数、関数、ソートなどクラシカルな内容にしました。生徒たちには、最初につらい授業になることを宣言しておきました。

最初はいわゆる「写経」の打ち込みから入りました。「printって打てたら手を挙げなさい。次に(  )は、シフト押しながら8を押しなさい。できましたか。はい、次は…」といった具合のスモールステップで刻んでいきました。本校のような、学力向上進学重点校と位置付けられている難関国公立大学を目指す３年生の６月の授業でも、スモールステップで刻むことは重要であると考えています。

これを単なる作業にとどめずに、このことを通してプログラムの組み立てを理解できるようにするためには、教員が咀嚼しながら教えることが大切です。そのための引き出しについては、生徒に合わせた工夫が必要であると思いました。

リストの中から最小値を探すというプログラムを作らせてみました。「できた」が「A」、「forとifは使えたけれど結果はあまり振るわなかった」のが「B」、「できなかった」を「C」としました。先ほどの5段階評価の結果と比較すると、「A」の生徒は自己評価で3～5が付いている一方で、「B」や「C」の生徒の自己評価は低くなっています。

具体的にどこができなかったかを聞くと、やはり「ループ(繰り返し)」の部分がネックです。教えていても実感するところですが、繰り返しのところはよりスモールステップで教えることが改善につながると思われます。そこを乗り越えられれば、本校の場合は「クイックソート」までいけました。

また、「if(分岐)」は比較的よくわかっていました。Yes・Noの2択を例に出した上で、応用として3択をさせると、悩みながらではありますが、できていました。

「ループ」には要注意!

これで、教えるべき重みが見えてきたと思います。まず、初学者にとってPythonの文法規則は学習の妨げにはなりません。ただ、中学校で学んできた生徒が上がってくるとは言え、「ループ」は丁寧に取り組むべきだと考えています。

躓きやすいポイントは、「ループ」そして「リスト(配列)とループを織り交ぜたところ」です。「リスト」の応用をしっかり学ぶとクイックソートまで理解できます。これをやらないと、プログラム嫌いが増える恐れがあります。

最後に、単元の振り返りの結果です。

生徒たちによって書かれた文章をテキストマイニングした結果、「わかる」というものがたくさんあったのは教師冥利に尽きると感じました。ちなみに、振り返りの文章は教員が抜粋するとバイアスが掛かるおそれがありますので、テキストマイニングがおすすめです。

全体としては比較的ポジティブな捉え方で、手順や組み立てることの大切さを教員が示せば、納得して響いてくれることがわかります。

情報デザイン～デザインは絵の上手・下手ではなく「伝わること」が重要

情報デザインの作品は、「皆にきちんと伝わっているか」ということが評価のポイントになので、私一人が採点するのでは意味がありません。そのため、作りっぱなしで終わらせず、お互いに作品を見せ合う相互展覧会をして、それぞれの意図が伝わるかどうかを話し合います。眺めるだけでないので、いわば「強制展覧会」ともいうものです。

最初に作ったハートもお互いに見せ合ってダメ出しをします。ピクトグラムやロゴについても、見せ合ってからデザインの意図が伝わっているかどうかを観点に、お互いの作品評価をします。

最後の振り返りをテキストマイニングしても、やはり「伝える」「伝わる」というフレーズが多く出てきて、絵の上手・下手とデザインは異なるということが伝わったのではないかと思います。書いてもらった感想からもそれがわかります。

データサイエンスについて

まず具体的な事例として、「学習時間とスマホの関係性についてどう思うか」を生徒に聞くと、「負の相関があると思う。なぜなら勉強している人はスマホにさわらないから」という答えが多いです。

ところが、実際に２年前にGoogleフォームで全員のスマホ使用時間の実態を調査し、テストの数値を使って関係を見てみたところ、相関係数はマイナス0.29と、生徒が思っているほど高くありませんでした。

生徒たちはセンター試験の統計の問題で「相関係数0.98」などという数字を見慣れているので、リアルな世界でこんな数字はないよ、ということを伝えると驚きます。実際のデータに触れることで、このようなことも伝えられるのです。

例えば、牛乳を飲む頻度と身長の関係を調べたグループは、分析結果から「牛乳を飲む人ほど骨折回数がやや多かったという結果が得られた。運動する人は、身長を伸ばしたり、骨を強くしたいという思いから、牛乳をより多く飲む傾向にある」という考察を導いていました。

単元の最後に、疑似相関について説明するので、振り返では「相関」や「因果関係」という言葉が現れました。また、単にエクセルの数字をいじるだけでなく、数値をどのように見るか、どう伝えるかが大切だということも学び取ることができたことがうかがわれました。

ジェネラリストかつスペシャリストを目指して

最初に「情報Ⅰを少しだけ見据えた授業を実践した」と言いましたが、情報Ⅰでやるべき内容には、まだ程遠いと思っています。

情報Ⅰは大きな変化を伴っていますので、準備をしないと対応できません。その予備段階として、あと2年をどう積み重ねていくのかが大切だと思います。そして、情報デザイン、プログラミング、データのいずれも重要ですが、私たち教員にはどうしても得手・不得手はあります。ただ、それに甘えることは許されず、ジェネラリストかつ、スペシャリストであることが求められると思います。そのためにも、今後もいろいろな方と情報交換しながら研究を深めていきたいと考えています。

※神奈川県高等学校教科研究会情報部会　情報科実践事例報告会2019 口頭発表より