第2章 専門教科情報科の各科目
第6節 アルゴリズムとプログラム
第6節 アルゴリズムとプログラム
2 内 容
(1) アルゴリズムの基礎
ア アルゴリズムの基本要素
5 イ 処理手順の図式化
(内容の範囲や程度)
ア 内容の(1)のアについては,アルゴリズムを表現するための順次,選択及び繰り返しの基
10 本的な構造について扱うこと。イについては,流れ図や構造化チャートなどを取り上げ,ア ルゴリズムの図式化に必要な基礎的な知識と技術について扱うこと。
ここでは,身近な事例を通して,アルゴリズムを表現するための基本的な構造とアルゴリズムの 図式化に必要な基礎的な知識と技術を習得させることをねらいとしている。
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ア アルゴリズムの基本要素
順次,選択,繰り返しの三つの基本的な構造を取り上げ,これらによってアルゴリズムを表現す るために必要な基礎的な知識と技術を習得させる。
20 イ 処理手順の図式化
流れ図や構造化チャートなどを取り上げ,アルゴリズムの図式化に必要な基礎的な知識や表現技 法を習得させる。
(2) プログラミングの基礎
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ア プログラムの構成 イ 基本的な命令文 ウ プログラミング
30 (内容の範囲や程度)
イ 内容の(2)のアについては,指導するプログラム言語の特徴や記述法などについて扱うこ と。イについては,指導するプログラム言語の基本的な命令文について扱うこと。ウについ ては,効果的なプログラム開発の技法について扱うこと。
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ここでは,プログラムの構成や基本的な命令文などを取り扱うとともに,学校や生徒の実態に応 じた課題によるプログラム作成の実習などを通して,プログラミングに関する基礎的な知識と技術 を習得させることをねらいとしている。
40 ア プログラムの構成
プログラム言語の種類,特徴について,手続き型と関数型,論理型,オブジェクト指向などの考 え方や技法などと関連付けて理解させる。また,各学校で選択したプログラム言語の特徴や記述法 など,プログラムに関する基礎的な知識と技術を習得させる。
45 イ 基本的な命令文
選択したプログラム言語の基本的な命令文について取り上げ,基本的な命令文に関する基礎的な 知識について理解させる。
ウ プログラミング
学校や生徒の実態に応じた課題によって実際にプログラミングを行うことによって,プログラム の作成からテスト及びデバッグまでの一連の作業に必要な基礎的な知識と技術を習得させる。なお,
5 プログラムの翻訳や効果的にプログラムを開発するための技法についても扱う。
(3) 数値計算の基礎 ア 基本的な数値計算
10 イ 実践的な数値計算
(内容の範囲や程度)
ウ 内容の(3)のアについては,分散や標準偏差を取り上げ,基礎的な数値計算のアルゴリズ
15 ムとプログラムについて扱うこと。イについては,コンピュータを利用した数値計算におい て計算結果に誤差が生じることやアルゴリズムを工夫して誤差を減らす方法について扱うこ と。
ここでは,数値計算におけるアルゴリズムとプログラムに関する基礎的な知識と技術を習得させ
20 ることをねらいとしている。また,コンピュータを利用した数値計算では計算結果に誤差が生じる こと,計算結果の誤差を減らすためのアルゴリズムの工夫について理解させることもねらいとして いる。
ア 基本的な数値計算
25 基本的な数値計算の例として,統計処理の基本となる合計,平均,分散及び標準偏差などを取り 上げ,数値計算のアルゴリズムとプログラムの基礎的な知識と技術を習得させる。
イ 実践的な数値計算
コンピュータを利用した数値計算で生じる誤差の種類や特徴について理解させるとともに,有効
30 桁数や計算順序を工夫するなど,アルゴリズムを工夫して計算結果の誤差を減らすために必要な基 礎的な知識と技術を習得させる。
(4) データの型と構造
35 ア データの基本的な型と構造 イ データ構造とアルゴリズム
(内容の範囲や程度)
40 エ 内容の(4)のアについては,データの型として数値型,文字型及び論理型並びにデータの 構造としてレコード及び配列について扱うこと。イについては,具体的な事例を通して,デ ータ構造の選択と効率的なアルゴリズムについて扱うこと。
ここでは,データの型と構造にかかわる基礎的な知識と技術を習得させるとともに,データの構
45 造と効率的なアルゴリズムの関係について理解させることをねらいとしている。
ア データの基本的な型と構造
データの型としては数値型,文字型及び論理型を,データの構造としてはレコード及び二次元配
列までの配列を取り上げ,順位付けや文字配列の処理などの具体的な事例を通して,アルゴリズム やプログラムと関連付けながらデータの型と構造の基礎的な知識を理解させる。
イ データ構造とアルゴリズム
5 スタック,キュー,リスト,木構造などのデータ構造を取り上げ,在庫管理や文字列の出力など の具体的な事例を通して,データ構造と効率的なアルゴリズムの関係について考えさせる。
(5) アルゴリズム応用
(内容の範囲や程度)
10
オ 内容の(5)については,整列や探索などを取り上げ,効率的なアルゴリズムとプログラム の開発技法について扱うこと。
ここでは,整列や探索などを取り上げ,効率的なアルゴリズムとプログラムの開発技法にかかわ
15 る基礎的な知識と技術を習得させることをねらいとしている。その際,整列については選択法,交 換法,挿入法などを,探索については線形探索法や二分探索法などを扱い,それぞれの基本的な考 え方やアルゴリズムについて理解させる。また,処理時間や探索時間などを比較させるなどして処 理効率について考えさせる。