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プログラミング教育を学ぶ

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学芸大カフェテリア講座

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プログラミング教育を学ぶ

  1. 1. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 学芸カフェテリア講座 20171116 プログラミング教育を学ぶ 東京学芸大学 教育実践研究支援センター 加藤直樹
  2. 2. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU はじめに プログラミング教育がやってくる l コンピュータプログラミングの体験 l で l を育てる すごい やってみる プログラミングで コンピュータを操る力 (論理的思考力を含む) のような態度 教科の学びの中で
  3. 3. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の背景 プログラミング教育を学ぶ
  4. 4. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の背景 産業(工業)革命:社会の確実な変化 画像引用:SCF2015webサイト http://scf.jp/ja/essay/a005.php →石炭→石油・電気 農業→軽工業→重工業 労働力:人→コンピュータ 判断:人→コンピュータ
  5. 5. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU という中,海外では?
  6. 6. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の背景 イスラエル l 2000年,CS教育を高校で必修化 (90時間~450時間/3年間) ハンガリー l 2003年 初等中等教育でIT教育必修化 n 9歳でアルゴリズム, n 10,11歳で簡単なプログラミング n 12~15歳では改良手法も 参考:平成26年度文部科学省委託事業「「諸外国におけるプログラミング教育に関する調査研究」報告書
  7. 7. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の背景 イギリス l 2014年 5~13歳でCS,IT,DL教育必修化 n 5~10歳でビジュアルプログラミング n 11~15歳で汎用プログラミング言語 フィンランド l 2016年 7~16歳へのプログラミグ教育を必 修化 n 9~12歳でビジュアルプログラミング n 13~16歳で汎用プログラミング言語 オーストラリア l 2016年 8~11歳へのプログラミング教育を 必修化? n 8,9歳でビジュアルプログラミング n 10,11歳で汎用プログラミング言語 参考:平成26年度文部科学省委託事業「「諸外国におけるプログラミング教育に関する調査研究」報告書
  8. 8. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU そして日本も
  9. 9. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の背景 国家戦略(IT総合戦略本部) (H26~H28/2016.4) l 一定数の突出した能力を有するIT人材育成 l 新たな産業をリードする高度なIT人材育成 + l あらゆる国民層に対して ITに係る能力を醸成するための取組 l 特に若年層に対するプログラミング教育 (参考)人材育成におけるプログラミング教育の位置付け等に係る調査報告書 現社会 Industry4.0 (第四次産業革命) 高度なIT利活用社会 (超スマート社会)
  10. 10. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の背景 学習指導要領改訂の背景 創造 協働自立 加速度的に進展 し続ける社会 Industry4.0 (第四次産業革命) 生きる力 情報技術の発展・浸透 情報化・グローバル化 人間性 学びに向 かう力 思考力 判断力 表現力 知識 技能 言語能力・情報活用能力 問題発見・解決能力 学習の基盤 情報及び情報技術を適切かつ効果的に 活用して、問題を発見・解決したり自 分の考えを形成したりしていくために 必要な資質・能力 (小学校学習指導要領解説 p.51) 情報の科学的な理解に裏打ちされた 情報活用能力を育むことが重要
  11. 11. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の背景 次期学習指導要領の方針(高校 情報) l 情報Ⅰ(必修) n Computer Science pプログラミング及びモデル化とシミュレーショ ン,ネットワーク,データベースの基礎 n 情報デザイン p情報コンテンツの制作・発信の基礎 n 情報モラル l 情報Ⅱ(選択) (参考)幼稚園、小学校、中学校、高等学校及び特別支援学校の 学習指導要領等の改善及び必要な方策等について(答申)
  12. 12. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の背景 次期学習指導要領(中学校 技術) l 小学校におけるプログラミング教育の成果を生かし、 発展させるという視点(答申より) l 生活や社会における問題を, ネットワークを利用した双方向性のある コンテンツ と 計測・制御 のプログラミングによって解決する活動 n 安全・適切なプログラムの制作,動作の確 認及びデバッグ等ができる n 問題の見いだし課題を設定→システムを構 想→情報処理の手順を具体化→評価,改善 及び修正
  13. 13. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の背景 次期学習指導要領 小学校 中学校 高校 理系的情報 文系的情報 理系的情報 (必修) 計測と制御 計測と制御 対話型 現行 次期
  14. 14. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小学校における プログラミング教育 プログラミング教育を学ぶ
  15. 15. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小学校におけるプログラミング教育 学習指導要領での記載 各教科等の特質に応じて, を,計画的に実施 第3 1 (3) イ 児童がプログラミングを体験しながら, コンピュータに意図した処理 を行わせるために必要な論理的思考力 を身に付けるための学習活動 (小学校学習指導要領 p.8)
  16. 16. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小学校におけるプログラミング教育 プログラミング教育で育む力 第3 1 (3) イ 児童がプログラミングを体験しながら, コンピュータに意図した処理 を行わせるために必要な論理的思考力 を身に付けるための学習活動 (小学校学習指導要領 p.8)
  17. 17. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育で育む力 抽象化 小学校におけるプログラミング教育 コンピュータに意図した処理 を行わせるために必要な 論理的思考力(方法) プログラミング的思考 (方法) 一般化 分解 手順化 評価 順序 分岐 反復 演繹 帰納 類推 仮説(Computational Thinking)
  18. 18. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育で育むはずだった力の育み方の誤解? 抽象化 小学校におけるプログラミング教育 一般化 分解 手順化 評価 順序 分岐 反復 演繹 帰納 類推 仮説(Computational Thinking) これって プログラミング しなくても育めるじゃん!!
  19. 19. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小学校におけるプログラミング教育 プログラミング教育で忘れちゃいけない事 背景にある高度情報化社会で 生きる(活躍する)ためには 忘れてはいけない視点 コンピュータに意図した処理 を行わせるために必要な 論理的思考力(方法) プログラミング的思考 (方法)
  20. 20. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小学校におけるプログラミング教育 情報教育も似たところがある l 忘れてはいけないのは, 「情報技術を適切に活用して」の一文 問題 発見 解決法 探索 計画 実行 解決 振り返り 情報の 収集 整理・比較 表現 発信・伝達 これって普通の問題解決能力じゃん!! 情報活用能力
  21. 21. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 論理的な思考法を・・・ 抽象化 小学校におけるプログラミング教育 一般化 分解 手順化 評価 順序 分岐 反復 演繹 帰納 類推 仮説(Computational Thinking) たぶん プログラミング 無しでも育めば いつかプログラミング をするとき役に立つ でもつまらないと思うw
  22. 22. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小学校におけるプログラミング教育 諸外国でも l プログラミング的思考 =Computational Thinking? ・コンピュータ科学者のように考える方法 ・コンピュータ科学者のように考えること は,プログラミングできるということ 以上の意味を持つ(WING 2006) 抽象化 自動化 Computing 各国の教育展開でもComputingとセット
  23. 23. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小学校におけるプログラミング教育 コンピュータのことを忘れないために 重要なのが・・・ 第3 1 (3) イ 児童がプログラミングを体験しながら, コンピュータに意図した処理 を行わせるために必要な論理的思考力 を身に付けるための学習活動 (小学校学習指導要領 p.8)
  24. 24. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小学校におけるプログラミング教育 プログラミング体験が重要な理由 l プログラミング体験は楽しい→主体性へ l 試行錯誤が容易 n 自分の考えが正しいかが確認できる n 間違ってたら容易に修正に挑戦できる コンピュータに・・・ 必要な論理的思考力
  25. 25. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小学校におけるプログラミング教育 プログラミング体験が重要なさらなる理由 プログラムの働きやよさ,情報社会がコンピュータをはじめと する情報技術によって支えられていることなどに気付き,身近 な問題の解決に主体的に取り組む態度やコンピュータ等を上手 に活用してよりよい社会を築いていこうとする態度などを育む こと (小学校学習指導要領解説 p.85) すごい やってみる のような態度
  26. 26. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小学校におけるプログラミング教育 プログラミング教育のもう一つのねらい l プログラミング教育を通して 教科等の学びを深める さらに,教科等で学ぶ知識及び技能等をより確 実に身に付けさせることにある。 (小学校学習指導要領解説 p.85)
  27. 27. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の展開 プログラミング教育を学ぶ
  28. 28. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の展開 学習指導要領が具体的に示している活動 l おそらく教科書にも載っていくらしい 小学校教育課程 中学校 高校 5年 算数 6年 理科 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 多角形を描く 電気の利用
  29. 29. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の展開 あれ?総合的な学習の時間は? l 外から考えるのは慎重に! 小学校教育課程 中学校 高校 総合 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 探求的な活動と結びつけ 組み込むのは容易だが, 学校によって, 取り組んでいるテーマが あるので, そこに組み込んだり, 押し込んだりするのは 意外と困難
  30. 30. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の展開 2単元だけでよい? 小学校教育課程 中学校 高校 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 多角形を描く 電気の利用 実 施 の た め に 必 要 な 力 を 育 む 必 要 小学校教育課程 中学校 高校 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育
  31. 31. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の展開 実施に必要な力? どういうこと? 正多角形を描く 画面描画 繰り返し 四則演算 変数 など 必要なプログラミング知識 ここで教えても良いけど 時間がかかる 試行錯誤できない 言われた通りに するだけの学びに
  32. 32. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の考え方の間違い? プログラミング教育の展開 コンピュータに意図した処理 を行わせるために必要な 論理的思考力(方法) プログラミング的思考 (方法) プログラマーになるための力 =コーディングを覚える でも 英語を全く覚えること無しに 英語を全く使うこと無しに 英語コミュニケーション体験はできない
  33. 33. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の考え方の間違い? プログラミング教育の展開 正多角形を描く このプログラミングを 楽しんで作ることで 算数の学び を深めるには ある程度は コーディング ができないとダメ
  34. 34. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の展開 ではどうする? 小学校教育課程 カリキュラム マネージメント 中学校 高校 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 多角形を描く 電気の利用 小学校教育課程 中学校 高校 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 他の単元で
  35. 35. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU いろいろなプログラミングと プログラミング教育 プログラミング教育を学ぶ
  36. 36. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU いろいろなプログラミングと・・・ プログラミング体験のタイプ アンプラグド 未完成w パズル系 ブロック系 フィジカル系 ワンボードマイコン系 ロボット系 画面系 言語系
  37. 37. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU いろいろなプログラミングと・・・ パズル系??プログラミング Hour of Code: https://studio.code.org/hoc/
  38. 38. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU いろいろなプログラミングと・・・ パズル系??プログラミング Hour of Code: https://studio.code.org/hoc/
  39. 39. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU いろいろなプログラミングと・・・ ロボット系プログラミング
  40. 40. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング活動 教科等の学び いろいろなプログラミングと・・・ プログラミング教育のタイプ プログラムの活用 プログラム 導入 アンプラグド プログラミング活動 教科等の学びの前に 導入が必須
  41. 41. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 教科等の学び いろいろなプログラミングと・・・ プログラミング活動が教科の学び プログラムの活用 プログラム 導入 アンプラグド プログラミング活動 プログラミング活動
  42. 42. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU いろいろなプログラミングと・・・ プログラミング活動が教科の学び N角形内角の和 N角 180- 正三角形の場合 正方形の場合 : 類推(数学的な論理的思考) 外角 180×(N角-2)
  43. 43. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU いろいろなプログラミングと・・・ プログラミング活動が教科の学び 2の倍数って? プピって鳴るのは? 2の倍数でプ3の倍数でピ
  44. 44. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング活動 教科等の学び いろいろなプログラミングと・・・ 作ったプログラムを活用して教科の学び プログラムの活用 プログラム 導入 アンプラグド プログラミング活動
  45. 45. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU いろいろなプログラミングと・・・ 作ったプログラムを活用して教科の学び 写真:Watch Headline:http://www.watch.impress.co.jp/headline/docs/kodomo_it/news/1071219.html 血管の膨張と心音の関係から, 血液の流れを考える
  46. 46. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU いろいろなプログラミングと・・・ 作ったプログラムを活用して教科の学び リアルタイムで少しずつ 酸素が減ることを確認できる
  47. 47. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU いろいろなプログラミングと・・・ 教科の学びとの関係など もっと詳しく学びたかったら・・・ 平成30年度開講予定 共通SE科目 「小学校におけるプログラミング教育」
  48. 48. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU アクティブ・タイム プログラミング教育を学ぶ
  49. 49. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに プログラミング教育を学ぶ
  50. 50. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに プログラミング教育の一番大切なこと l 楽しく,好奇心を引き出すような l プログラミング体験をさせること
  51. 51. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU http://it.u-gakugei.ac.jp/forum2017/
  52. 52. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おしまい プログラミング教育を学ぶ

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