私からは、小学校の先生方と連携しながら行ってきたプログラム教育の実践を踏まえながら、今回の「情報教育の参照基準」で、小学校ではどのようなことができていて、これからもっとどんなことができるのかなど、考えたことについてお話しします。

先生方は、恐らくよくご存知だと思いますが、小学校の子どもたちは、ICT機器を渡すと、試行錯誤しながら大人よりも早く使い方を理解していくという実態があります。

また、プログラミング体験イベントに来ている親御さんに対して「小学校でプログラミング教育が始まることを知っていますか? 」というアンケートをとったところ、もともと興味のある方々なので83%がご存知という結果になりました。

一方で、「そのプログラミング教育が、主に算数や理科といった教科の学習の中に位置付けられることを知っていますか? 」という問いについて、ご存知の方は2割弱に留まりました。プログラミング教育について、親御さんたちは大きな期待を抱いていると思いますが、一方で小学校の中で、どのような形で実践が展開されていくのかについては、まだ知らない方も多いようです。

第一に、情報教育と算数や理科などの教科教育を融合させていく必然性があり、それを先生方が自分で工夫して作っていかなければならないところに、難しさがあると思います。さらに、授業時間数が足りないのも悩ましいところです。

 二つ目の問題が、子ども向けのICT環境の整備が十分でないこと。子どもたちが使えるパソコンの台数が少ない、あるいはパソコン室にしかないという学校もまだあります。

三つ目の問題として、先生方向けのICTの整備状況も、極めて限られていることです。職員室では自由にインターネットに接続できないため、教材研究は自宅でしていると、おっしゃる先生もいるほどです。

こういった中で、私は小学校の先生方と連携してプログラミング教育を行っていますが、そのときに意識しているポイントがこちらの図です。

一つ目の「理解深化」は、教科等の理解を深めるための手段としてプログラミングを位置付けること。

二つ目の「金額」は、小学校は使えるお金がかなり限られているので、全ての子どもたちのグループに配布できるような価格の教材を使うこと。

三つ目の「時間」については、授業時数に余裕がないため、だいたい2コマで収まるような授業を提案しています。

四つ目の「課題」は子どもたちが学びたくなるような課題設定をすることです。これは授業を展開する上で、当然のことと言えるでしょう。

五つ目の「活動様式」ですが、児童同士の協調学習を取り入れるようにしています。先ほどの紅林先生のお話にもありましたが、1人では難しいことであっても、何人かで話し合うとわかるようになることを期待しています。

六つ目の「評価」は、個人的にはとても大事だと思っています。小学校のプログラミング教育では教科「情報」を新設するのではなく、算数や理科の学習の中にプログラミングを位置付けます。これを踏まえれば、教科の狙いと一体的にプログラミングを評価することが期待されます。教科とプログラミングを切り離さずに評価する方法を、これから考えていかなければと思っています。今のところ、教科の狙いがどれくらい満たされているかという基準で、評価していこうと考えています。意識しているポイントに対応するよう、具体的な方法を考えています。

「プログラミングって、先生が書いたソースコードを写して、それを覚えたらいいのではないでしょうか」という質問いただくことがあります。しかし、プログラムを書けるだけではなく、なぜその順番なのか、なぜその一行が必要なのかを、子ども1人ひとりがわかって書けるようになることこそ大事なのです。小学校段階では特に、長いソースコードを書くことよりも､ソースコード自体は短くてもわかって書けるようになることが必要だと思うので、活動様式のところに少しこだわっていきたいと思います。

その理由として、他者と協調することで、新しい視点が得られたり、別の解釈にたどり着いたりしやすいのです。問題を解いている途中の相手の考えが互いに見えやすいということと、相手の考えの正しさや良さがあまりはっきりわからない状態がプラスに働くようです。

協調学習が全ての問題解決になるということではありませんが、少なくともこのような特徴のあることがわかりました。

プログラミングと協調学習の関係は、このようになっています。まず、協調学習でうまくいきそうな方法を考えてプログラムを組んでみます。試してみた結果は、よいこともうまくいかなかったことも、実行結果として可視化されます。その可視化されたものを、もう一回二人で話し合いながら解釈してやり直してみる、ということを繰り返していくのです。

ここでは、当然デバッグも行われます。一人ひとりの考えをより良くするために、プログラミングと協調学習を、学習支援として位置付けていくことができるのではないかと考えています。教科の目標よりも多少抽象的な場合があるプログラミング固有な考え方や、情報学的な視点というのも、これでクリアしていけるのではないでしょうか。

こちらの図にある「前後理解比較法」というのは、子どもたち一人ひとりの理解状況を確かめるための評価方法です。協調学習の前と後で、一人一人に同じ課題について、自分なりの答えを考えて書いておいてもらう方法です。

協調学習前の段階では、まだ学んでいないので当然それほど多くは書けませんが、協調学習を終えると、ある程度書けるようになっています。この差を見ることによって、子どもたちが授業の中でどれだけ理解を深められたのかを、推測できるのです。

具体的には、まずクラスを三つに分け、それぞれのグループに課題を解くために役立ちそうな参考情報A・B・Cを配ります。子どもたちは、資料A・B・Cを読み込んで、ABCそれぞれの専門家になってもらいます。

次に各グループの中から一人ずつ集め、A・B・Cで三人組を作ります。このように、それぞれの学んできた内容を持ち寄って課題を解く活動を、ジグソー活動と呼んでいます。ここで必然的に、自分の持ってきた資料の内容をメンバーに説明する必要性が出てきます。相手は自分が持っている情報の内容は知らないので、自信を持って相手に紹介しなければなりません。この後、さらに、クラスの中にたくさんできた三人組の意見を教室の中で共有する「クロストーク」を行います。ここまでが、知識構成型ジグソー法で提案されている枠組みになります。

私はこうした枠組みを使って、算数・理科・音楽・総合的な学習の時間の中で、プログラミングを使った子どもたちの学びのデザインを行ってきました。

本日ご紹介するのは、算数と理科の授業です。基本的な授業の流れは、最初と最後に子どもたちに、事前事後の課題に対する個人の答えを書いてもらって、途中で協調学習を行うというデザインです。

算数とプログラミングを掛け合わせた実践授業では、Scratchで正六角形を書く方法を考えるという活動を、45分(1コマ)で行いました。

興味深いのは、単に図形が描けるようになるだけでなく、プログラムの書き方の理由を、子どもたちがある程度説明できるようになっていることです。

例えば、事前にはほとんど理由を書けなかった子が、事後には「辺と角が6個あるから6回繰り返す」ということを言えるようになっています。

また、60度回すということも、ほぼ全ての子どもたちが理解できていました。事前の回答と比較すると、子どもたちが理解できたこと・できなかったことがはっきりしてくると思います。 

正六角形が描けるようになったので、クロストークのところで、「この考え方で正十角形も描けるかな」と聞いてみると、ほとんどの子どもが「できる」と、答えてくれました。「じゃあ、百角形もできるのかな」聞いても「できる」と言います。「では、百角形はどうやって描くの?」と聞くと、プログラムの「何度回す」と「何回繰り返す」というところを変えればできると、正しく答えてくれます。

次は、理科とプログラミングを合わせた授業事例です。

micro:bitを使って温度センサーで気温を測定し、室温が高すぎたら知らせる装置を作ります。子どもたちには、基本的なmicro:bitの扱い方やダウンロードの仕方などを教えた後、やはり「知識構成型ジグソー法」を使って協調学習を行います。

この三つを組み合わせると、例えば図のようなプログラムができます。「繰り返し」が入っているのは、温度が変化することに考慮して、一定時間たったら、もう一回温度を測り直すからです。

この「繰り返し」に関する理解の変化が興味深いです。授業の前は、「繰り返し何回も計測する必要がある」ということを書いている子はいませんでした。ところが、授業のあとには、35人中5人が言及するようになっていました。

「情報教育の参照基準」に照らしてみると、中学校や高校のレベルで、端末を使って情報を集めることや、センサーを使って環境情報の自動計測や調音・調光等自動制御の原理を身につけることができるとありますが、これに近いところまでできるようになっています。

以上でご紹介したように、小学校の子どもたちができること・わかることを踏まえて整理してみると、今回の参照基準で「C モデル化とシミュレーション」「D データとその扱い」「K 問題解決」にも、小学校に当たるレベルを入れていただけたらと思います。決して高度なことでなくとも、こういった観点について子どもたちが気づくきっかけとなり、それが中学校、高校、大学へと体系的につながっていく端緒になればと思います。