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PC Conference 2015
小学生への
プログラミングの学習における
「足場かけ」の適用
北海道大学 教育方法学研究グループ 佐藤正範
• 小学生に対するプログラミングの学習の授業は
実施数がまだ少ない

→ 授業研究の蓄積に意義
• コンピューターの原理は単純なもので、プログ
ラミングは小学生でも理解可能だという立場
• 仮説→授業プランを作成→実験授業の実施

→検証
(9) 各教科等の指導に当たっては,児童がコン
ピュータや情報通信ネットワークなどの情報手段に
慣れ親しみ,コンピュータで文字を入力するなどの
基本的な操作や情報モラルを身に付け,適切に活用
できるようにするための学習活動を充実するととも
に,...
IV. 利活用の裾野拡大を推進するための基盤の強化
1.人材育成・教育
  国民全体の情報の利活用力向上を実現するには、
発達段階に応じた情報教育、及び学習環境の充実(ソ
フト・ハードを含む)が必要となる。
  その際、初等・中等教育段階におけ...
世界最先端IT国家創造宣言 工程表
平成26年6月閣議決定 平成27年6月修正
2014年∼2018年 初等中等教育段階からプログラミング教育の充実
2016年∼2018年 IT教育の検証と改善
2019年∼    全国展開
足場かけ
• ジェローム・S・ブルーナー 
• ヴィゴツキーの最近接発達領域をもとにした

子どもに対する指導者の関わり方に対する研究。
• 個別指導の研究から、学校教育の教師の支援とし

「足場をかける」と広く一般化されて使用される。
使用言語 Processing について
• Javaベースで描画に特化 ・MITで開発
• 芸術系大学で採用。・フリーウェア。
• キャラクターベースで記述が簡単。
• USBからの起動が可能。(システムに影響なし)
• Win Macなどマ...
描画を扱う意味
Processingの採用と「描画」の扱い。

→初学者の導入としてアルファベッドでのコマンド入力
ではなく「値だけの変更」による結果の変化を採用
描画を生かした授業プランが作れるのではないか。

→値の変化を、線の長さや位置の...
子どもたちの思考
∼授業ノートより∼
• 描画コマンド LINE・・・2点のXY座標の指定で線

例 LINE( 20,25,40,25 );

1点目(X=20,Y=25)から2点目(X=40,Y=25)へ線を引く
●はじめて知る概念の獲得は...
本研究の仮説
過去の実験授業で、「座標」概念の習得は、教師の

援助なしでは習得でない。描画も定着せず。

→「座標」を教えたら描画が一気に理解できた。
→プログラミングの学習において、

子どもが元々もっていない概念があるのではないか?

(...
実施した実験授業
• 参加児童

小学校3年生∼中学校1年生
• 実施日程

H24.5月∼8月 全5回のカリキュラム 5名参加

H24.9月 検証授業 1回       4名参加

H25.8月 全2回のカリキュラム    2名参加
実験授業について
• 札幌市立 札苗北小学校 コンピューター室
• 教師用PCの学習支援ソフトのキャプチャー機能

→2台の児童用PCの画面をビデオで記録
• 小学校4年生 男子2名  ・「逐次処理」「変数」
繰り返しより

先に扱うべき
1時間目 「逐次処理」 授業プラン
到達目標 【逐次処理を理解する】
→到達のためには・・・
①プログラムは命令であることを知る。
②コマンド(命令)の意味を理解し扱えるようになる。
③プログラムの順番を変えると、結果も変わることに気づく。
1時間目 「逐次処理」 授業プラン
sample 1-1
始点の座標
(x1,y1)
終点の座標
(x2,y2)
値を変更させ意味を探らせる→
座標の概念を教える(足場かけ)
1時間目 「逐次処理」 授業プラン
sample 1-2
太さ(1)
太さ(5)
太いペンに持ち替える→描く
=命令の順番が大切だと気づかせる。
2時間目 「変数」 授業プラン
到達目標 【変数を理解する】
→到達のためには・・・
①変数の意味を知る。
②四則演算を扱うことができるようになる。
③変数と四則演算を描画に活用することができる。
1つだけ色が違う線
2時間目 「変数」 授業プラン
sample 2-1
各行で始点と終点を確認
色(R,G,B)
2時間目 「変数」 授業プラン
sample 2-2
a,bの値を変えると
3本の線の長さが変化
値の変更と、描画の結果を対応させることで

a=やc=a+bの意味に気づかせる
継続して検証している仮説
Processingの良さである描画の特性を生かした

授業プランが、学習内容の理解に有効ではないか。
◎有効である(条件つき)
• 値の変更で描画の結果が変化する活動

→何度も実行をやり直すことが効果的。
• 実行...
2時間目 「変数」 授業プラン
sample 2-2
a,bの値を変えると
3本の線の長さが変化
一番集中して意味を探っていた!
→ 値と実行結果の対応がシンプル + 既習
検証結果 研究の仮説
プログラミングの学習において、子どもが元々もって
いない概念があるのではないか?足場かけは有効か?
○「座標」は未知の概念で「足場かけ」は有効(条件つき)
• 理解を確認する「lineを使った三角形づくり」

完成させるこ...
検証結果 まとめ
今回の研究から見えてきたこと
★学習内容を精選+[整理]することが必要である
→学習内容が子どもがもっている概念か?

→持っていない概念か?
★「足場かけ」の精度をさらに上げることが必要
一気に学習内容の理解が進む、ちょっと...
「プログラミングの学習」の性質について
初等教育

各教科の学習
教師
↕

児童
教師
↙ ↕ ↖ 

児童 児童 児童
プログラミングの学習
児童
↕
コンピューター
「プログラミングの学習」の学習内容は、
順番・繰り返し・計算・判断など
...
「プログラミングの学習」の学習内容は、
順番・繰り返し・計算・判断など
子どもが元々もっている概念が多く登場する。
→自学自習が可能という性質をもつ
小学校=合議制で学ぶ場所
で、あるべきプログラミングの学習って?
一定の
知識技能の蓄積
例え...
今後は
• 授業プランの検証を重ね、繰り返しにおける「足場かけ」
の検討などを行っていく予定です。
発表は以上です。ご静聴ありがとうございました。
ご質問、ご意見等、たくさん頂ければと思います。
佐藤正範 norisan.s@gmail.com 
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小学生へのプログラミングの学習における 「足場かけ」の適用

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PCカンファレンス2015 口頭発表 スライド
キーワード
足場かけ プログラミング 小学生 小学校 学習

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小学生へのプログラミングの学習における 「足場かけ」の適用

  1. 1. PC Conference 2015 小学生への プログラミングの学習における 「足場かけ」の適用 北海道大学 教育方法学研究グループ 佐藤正範
  2. 2. • 小学生に対するプログラミングの学習の授業は 実施数がまだ少ない
 → 授業研究の蓄積に意義 • コンピューターの原理は単純なもので、プログ ラミングは小学生でも理解可能だという立場 • 仮説→授業プランを作成→実験授業の実施
 →検証
  3. 3. (9) 各教科等の指導に当たっては,児童がコン ピュータや情報通信ネットワークなどの情報手段に 慣れ親しみ,コンピュータで文字を入力するなどの 基本的な操作や情報モラルを身に付け,適切に活用 できるようにするための学習活動を充実するととも に,これらの情報手段に加え視聴覚教材や教育機器 などの教材・教具の適切な活用を図ること。 現行 小学校学習指導要領 第1章 総則
  4. 4. IV. 利活用の裾野拡大を推進するための基盤の強化 1.人材育成・教育   国民全体の情報の利活用力向上を実現するには、 発達段階に応じた情報教育、及び学習環境の充実(ソ フト・ハードを含む)が必要となる。   その際、初等・中等教育段階におけるプログラミ ングに関する教育の充実に努め、IT に対する興味を 育むとともに、IT を活用して・・(前後省略) 世界最先端IT国家創造宣言 平成26年6月閣議決定 平成27年6月修正
  5. 5. 世界最先端IT国家創造宣言 工程表 平成26年6月閣議決定 平成27年6月修正 2014年∼2018年 初等中等教育段階からプログラミング教育の充実 2016年∼2018年 IT教育の検証と改善 2019年∼    全国展開
  6. 6. 足場かけ • ジェローム・S・ブルーナー  • ヴィゴツキーの最近接発達領域をもとにした
 子どもに対する指導者の関わり方に対する研究。 • 個別指導の研究から、学校教育の教師の支援とし
 「足場をかける」と広く一般化されて使用される。
  7. 7. 使用言語 Processing について • Javaベースで描画に特化 ・MITで開発 • 芸術系大学で採用。・フリーウェア。 • キャラクターベースで記述が簡単。 • USBからの起動が可能。(システムに影響なし) • Win Macなどマルチプラットフォームで動作。 • 小学校中学年から扱うことができる。
  8. 8. 描画を扱う意味 Processingの採用と「描画」の扱い。
 →初学者の導入としてアルファベッドでのコマンド入力 ではなく「値だけの変更」による結果の変化を採用 描画を生かした授業プランが作れるのではないか。
 →値の変化を、線の長さや位置の変化で表現することで、 概念の理解に繋げるなど。 →Processingの良さである描画の特性を生かした授業 プランが、学習内容の理解に有効ではないか?(仮説)
  9. 9. 子どもたちの思考 ∼授業ノートより∼ • 描画コマンド LINE・・・2点のXY座標の指定で線
 例 LINE( 20,25,40,25 );
 1点目(X=20,Y=25)から2点目(X=40,Y=25)へ線を引く ●はじめて知る概念の獲得は不可能(厳しい)
 ●生活経験・既習・学習中の内容が大きな影響 小学生のプログラミングの学習における言語環境について の一考察 PCC2014 佐藤正範
  10. 10. 本研究の仮説 過去の実験授業で、「座標」概念の習得は、教師の
 援助なしでは習得でない。描画も定着せず。
 →「座標」を教えたら描画が一気に理解できた。 →プログラミングの学習において、
 子どもが元々もっていない概念があるのではないか?
 (仮説) →「足場かけ」が有効的なのではないか???
  11. 11. 実施した実験授業 • 参加児童
 小学校3年生∼中学校1年生 • 実施日程
 H24.5月∼8月 全5回のカリキュラム 5名参加
 H24.9月 検証授業 1回       4名参加
 H25.8月 全2回のカリキュラム    2名参加
  12. 12. 実験授業について • 札幌市立 札苗北小学校 コンピューター室 • 教師用PCの学習支援ソフトのキャプチャー機能
 →2台の児童用PCの画面をビデオで記録 • 小学校4年生 男子2名  ・「逐次処理」「変数」 繰り返しより
 先に扱うべき
  13. 13. 1時間目 「逐次処理」 授業プラン 到達目標 【逐次処理を理解する】 →到達のためには・・・ ①プログラムは命令であることを知る。 ②コマンド(命令)の意味を理解し扱えるようになる。 ③プログラムの順番を変えると、結果も変わることに気づく。
  14. 14. 1時間目 「逐次処理」 授業プラン sample 1-1 始点の座標 (x1,y1) 終点の座標 (x2,y2) 値を変更させ意味を探らせる→ 座標の概念を教える(足場かけ)
  15. 15. 1時間目 「逐次処理」 授業プラン sample 1-2 太さ(1) 太さ(5) 太いペンに持ち替える→描く =命令の順番が大切だと気づかせる。
  16. 16. 2時間目 「変数」 授業プラン 到達目標 【変数を理解する】 →到達のためには・・・ ①変数の意味を知る。 ②四則演算を扱うことができるようになる。 ③変数と四則演算を描画に活用することができる。
  17. 17. 1つだけ色が違う線 2時間目 「変数」 授業プラン sample 2-1 各行で始点と終点を確認 色(R,G,B)
  18. 18. 2時間目 「変数」 授業プラン sample 2-2 a,bの値を変えると 3本の線の長さが変化 値の変更と、描画の結果を対応させることで
 a=やc=a+bの意味に気づかせる
  19. 19. 継続して検証している仮説 Processingの良さである描画の特性を生かした
 授業プランが、学習内容の理解に有効ではないか。 ◎有効である(条件つき) • 値の変更で描画の結果が変化する活動
 →何度も実行をやり直すことが効果的。 • 実行結果に明らかな差異が生まれるような問題
 →色や太さの設定などは、児童はすぐに理解した。 • プログラムで描画する良さを感じられる問題
  20. 20. 2時間目 「変数」 授業プラン sample 2-2 a,bの値を変えると 3本の線の長さが変化 一番集中して意味を探っていた! → 値と実行結果の対応がシンプル + 既習
  21. 21. 検証結果 研究の仮説 プログラミングの学習において、子どもが元々もって いない概念があるのではないか?足場かけは有効か? ○「座標」は未知の概念で「足場かけ」は有効(条件つき) • 理解を確認する「lineを使った三角形づくり」
 完成させることができた。(過去にはない理解)  • その後の描画コマンドの理解と利用もスムーズ。  • よい「授業プラン」よい「足場かけ」の精選が必要。 
  22. 22. 検証結果 まとめ 今回の研究から見えてきたこと ★学習内容を精選+[整理]することが必要である →学習内容が子どもがもっている概念か?
 →持っていない概念か? ★「足場かけ」の精度をさらに上げることが必要 一気に学習内容の理解が進む、ちょっとの「助け」
  23. 23. 「プログラミングの学習」の性質について 初等教育
 各教科の学習 教師 ↕
 児童 教師 ↙ ↕ ↖ 
 児童 児童 児童 プログラミングの学習 児童 ↕ コンピューター 「プログラミングの学習」の学習内容は、 順番・繰り返し・計算・判断など 子どもが元々もっている概念が多く登場する。 →自学自習が可能という性質をもつ
  24. 24. 「プログラミングの学習」の学習内容は、 順番・繰り返し・計算・判断など 子どもが元々もっている概念が多く登場する。 →自学自習が可能という性質をもつ 小学校=合議制で学ぶ場所 で、あるべきプログラミングの学習って? 一定の 知識技能の蓄積 例えば・・・ 協同学習 ジグソー 個々の授業プラン+カリキュラムの検討
  25. 25. 今後は • 授業プランの検証を重ね、繰り返しにおける「足場かけ」 の検討などを行っていく予定です。 発表は以上です。ご静聴ありがとうございました。 ご質問、ご意見等、たくさん頂ければと思います。 佐藤正範 norisan.s@gmail.com 

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