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次期学習指導要領とICT〜プログラミング教育をはじめとして
- 1. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 第2回 (株)JMC ICTサポートカンファレンス 20170901 次期学習指導要領とICT プログラミング教育をはじめとして 東京学芸大学 教育実践研究支援センター 加藤直樹 夏はどこに・・・
- 2. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 自己紹介 加藤直樹 東京学芸大学 教育実践研究支援センター 専門：情報工学 Human Computer Interaction 特にペン入力 ペン入力I/Fの教育への利用 教育関連：教育の情報化に対応できる教員の養成 教員養成へのICT活用 文科省：ICT活用教育アドバイザー派遣事業 アドバイザー デジタル教科書の効果的な活用の在り方等に 関する専門的検討会議 協力者 都教委：公立小中学校ICT教育環境整備支援事業 専門委員
- 5. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミングとは 計算機の歴史 上左 Photo from ⻄村コレクション http://www.cs.tuat.ac.jp/collection/ 中左 Photo by Allan J. Cronin, （CC-BY-SA-3.0） 歯車式計算機 階差機関
- 6. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミングとは 電子計算機の仕組み l スイッチの集合で論理演算が可能 （クロード・シャノン） X Y S C X1 Y1 X2 Y2 二進一桁の加算回路
- 7. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミングとは 計算機の歴史 上左 Photo from ⻄村コレクション http://www.cs.tuat.ac.jp/collection/ 中左 Photo by Allan J. Cronin, （CC-BY-SA-3.0） 中右 Phto by U. S. Army Photo 下右 Photo by Computer Laboratory, University of Cambridge. 歯車式計算機 階差機関 ENIAC 最初の汎用コンピュータ EDSAC 初期のノイマン型コンピュータ
- 8. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミングとは 初期のパーソナルコンピュータ 左写真引用：http://itoi.jp/pc-8001.html 右写真引用： http://itoi.jp/time31.html#MZ-2000 電源を入れると BASIC
- 21. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 次期学習指導要領とICT 視覚の活用は確実な効果 Working Memory 作動記憶 )))))))))))))))) )))))))))))))))) 感覚記憶 音韻 ベース イメージ ベース 言語的 モデル 視空間的 モデル 二重経路 long-term memory 長期記憶 二重符号化
- 22. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 次期学習指導要領とICT 認知的負荷を下げることも重要 intrinsic load （内生的負荷） extraneous load （外生的負荷） garmane load （密接的負荷） Working Memory 作動記憶 long-term memory 長期記憶 容量制限 schema
- 26. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 次期学習指導要領とICT 効率化と効果向上のために 作動記憶 長期記憶 子どもによって異なる 知識に合わせて アダプティブ・ラーニング
- 33. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の動向 現行学習指導要領（中学 技術・家庭） l 「プログラムと計測・制御」が必修 n 情報処理の手順を考え 簡単なプログラムが作成できること 下図引用：全日本中学校技術・家庭科研究会 平成26年度 中学校 技術・家庭科に関する 第2回全国アンケート調査 http://ajgika.ne.jp/doc/2015enquete.pdf ／175時間
- 34. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の動向 現行学習指導要領（高校 情報） l 社会と情報 n 該当なし l 情報の科学 n 問題の解法をアルゴリズムを用いて表現す る方法を習得させ、コンピュータによる処 理手順の自動実行の有用性を理解させる 0 10 20 30 40 50 2014 2015 2016 高校「情報」でプログラミングを 学んだ学生（%）（学芸大1年生）
- 36. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の動向 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
- 37. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の動向 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
- 39. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の動向 国家戦略（IT総合戦略本部→戦略室） （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）
- 40. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の動向 次期学習指導要領の方針（高校 情報） l 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 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）
- 41. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育の動向 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
- 43. ©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）
- 44. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小学校におけるプログラミング教育 小学校におけるプログラミング教育 l コンピュータプログラミングの体験 l コンピュータをプログラミングで操る力 を身につける学習活動 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 プログラミング的思考力 目的に合わせ，活動手順を 論理的に最適化する力 を育むために，小学校では
- 46. ©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，もう一つのねらい Photograph：Garmin webサイトより 10 INPUT A 20 INPUT B すごい やってみる
- 47. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU 小学校におけるプログラミング教育 改訂の教育課程に関するポイント 第２ ２ (1) 各学校においては，児童の発達の段階を考慮し，言語能力，情 報活用能力（情報モラルを含む。），問題発見・解決能力等の 学習の基盤となる資質・能力を育成していくことができるよう， 各教科等の特質を生かしつつ，教科等横断的な視点から教育課 程の編成を図るものとする。 （小学校学習指導要領 p.4-5） 第３ １ (3) ・・・あわせて，各教科等の特質に応じて，次の 学習活動を計画的に実施すること。 イ 児童がプログラミングを体験しながら・・・ （小学校学習指導要領 p.8） 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）
- 49. ©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さらなるねらい l プログラミング教育 n プログラミングの体験 n コンピュータをプログラミングで操る力を 身につける学習活動 で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）
- 53. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育のタイプ アンプラグドプログラミング l コンピュータを使わず プログラミング的思考力を育む コンピュータサイエンスアンプラグド コンピュータのしくみを コンピュータなしで学習 すごい やってみる これだけでは 身につかない プログラミングで コンピュータを操る力
- 55. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育のタイプ パズル系？？プログラミング Hour of Code： https://studio.code.org/hoc/
- 56. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育のタイプ パズル系？？プログラミング Hour of Code： https://studio.code.org/hoc/
- 58. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育のタイプ ロボット系プログラミング l 凝ったことしようとすると高度なため， 高学年向けの利用が多い l 一方で，実物が動くため， 認知力が弱い低学年に適している 左写真：Afrel 製品詳細「EV3」 https://afrel.co.jp/product/ev3-introduction 右写真：共立エレショップ http://eleshop.jp/shop/g/gE5M114/ LEGO EV3 アーテックロボ
- 63. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育のタイプ プログラミング活動が教科の学びの難しさ l ネタはいろいろあるけど・・・ l プログラミングに必要な知識・力が 学年（学習レベル）に追いつかない 2 3 9 4 × = 18 12 3 2 = 約分のプログラム ・・・分母と分子の最大公約数を求める
- 67. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU プログラミング教育のタイプ 実は・・・ l プログラミング活動が算数の学びには なっている プログラミング力 １分（60秒）あたり の回数
- 71. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに 目指すべきプログラミング教育 l 教科等の学びの中で， l 教科等の学びを強化しつつ l を育てること プログラミング的思考の育成は目標，その手段として 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 のような態度 そして も育てて欲しいな
- 74. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに そのためには l 先生がプログラミングの楽しさを知る 機会がもっともっと必要 写真：ICT教育ニュース：横浜の先生たちがロボットで学ぶ「プログラミングはじめの1歩」で歓声（ 2017年8月23日）
- 75. ©2016- Naoki Kato, IML at TGU おわりに l 9月22日（金） 小金井市立前原小学校 公開研究授業 l 11月下旬 東京学芸大学 学芸カフェテリア主催 プログラミング教育講座 l 12月2日（土） 東京学芸大学３市連携IT活用コンソーシアム 教育フォーラム2017