プログラミング的思考の育成を目指すプログラミング教材の開発 : micro:bitを用いた授業実践

実践報告

プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 の 育 成 を 目指 す

プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 材 の 開 発

一micro:bitを

用 い た 授 業 実 践 一

大

門

耕

平

坂

井

武

司

中

村

隼

規

1.目 的 (1)は じ め に 2020年 か ら 実 施 さ れ る 小 学 校 学 習 指 導 要 領(文 部 科 学 省,2017)で は 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 が 必 修 化 さ れ た 。 こ の プ ロ グ ミ ン グ 教 育 に つ い て 、 文 部 科 学 省 は 、 小 学 校 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 手 引 き(第 三 版)(文 部 科 学 省,2020)に お い て 、 「プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 は 子 供 た ち の 可 能 性 を 広 げ る こ と に も つ な が り ま す 。 プ ロ グ ラ ミ ン グ の 能 力 を 開 花 さ せ 、 創 造 力 を 発 揮 し て 、 起 業 す る 若 者 や 特 許 を 取 得 す る 子 供 も 現 れ て い ま す 。 子 供 が 秘 め て い る 可 能 性 を 発 掘 し 、将 来 の 社 会 で 活 躍 で き る き っ か け と な る こ と も 期 待 で き る の で す 。」 と 述 べ 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 重 要 性 を 提 示 し て い る 。 ま た 、 「コ ン ピ ュ ー タ を 理 解 し 、 上 手 に 活 用 し て い く 力 を 身 に 付 け る こ と は 、 あ ら ゆ る 活 動 に お い て コ ン ピ ュ ー タ 等 を 活 用 す る こ と が 求 め ら れ る こ れ か ら の 社 会 を 生 き て い く 子 供 た ち に と っ て 将 来 ど の よ う な 職 業 に 就 く と し て も 、 極 め て 重 要 な こ と と な っ て い ま す 。 」(文 部 科 学 省,2020)と 述 べ 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 が 、 生 涯 に わ た っ て 必 要 と な る 力 を 身 に 付 け る こ と に つ な が る も の と 位 置 付 け て い る 。 た だ し 、 一 般 的 に プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 と い う 場 合 、 そ の 表 す 意 味 の 幅 が 広 い と い う 問 題 が あ る 。 す な わ ち 、 プ ロ グ ラ マ ー な ど を 養 成 す る 教 育 の 場 に お い て は 、 必 要 と な る プ ロ グ ラ ム 言 語 の 習 得 や そ れ を 用 い て プ ロ グ ラ ム を 作 成 す る コ ー デ ィ ン グ の 習 得 が プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 と さ れ る 。 し か し 、 学 校 教 育 に お け る プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 に お い て は 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 言 語 や コ ー デ ィ ン グ の 習 得 は 目 的 と は さ れ て い な い 。 そ の た め 、 学 校 教 育 に お け る プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 定 義 を 明 確 に し て お く 必 要 が あ る 。文 部 科 学 省(文 部 科 学 省,2016)は 、 『議 論 の 取 り ま と め(案)小 学 校 段 階 に お け る プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 在 り 方 に つ い て 』 に お い て 、 「プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 と は 、 子 供 た ち に 、 コ ン ピ ュ ー タ に 意 図 し た 処 理 を 行 う よ

京 都 女 子 大 学 教 職 支 援 セ ン ター研 究 紀 要(第3号) う 指 示 す る こ と が で き る こ と を 体 験 さ せ な が ら 、 将 来 ど の よ う な 職 業 に 就 く と し て も 、 時 代 を 超 え て 普 遍 的 に 求 め ら れ る 力 と し て の 「プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 」 な ど を 育 む こ と で あ り、 コ ー デ ィ ン グ を 覚 え る こ と が 目 的 で は な い 。 」 と 述 べ て い る 。 ま た 、 文 部 科 学 省 は 、 「小 学 校 の プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 に お い て は 、 プ ロ グ ラ ム 言 語 を 覚 え た り、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 技 能 を 身 に 付 け る こ と は 目 的 で は な く 、 「プ ロ グ ラ ミ ン グ に 取 り 組 む こ と を 通 じ て 、 児 童 が お の ず と プ ロ グ ラ ミ ン グ 言 語 を 覚 え た り、 プ ロ グ ラ ミ ン グ の 技 能 を 習 得 し た り す る と い っ た こ と は 考 え ら れ ま す が 、 そ れ 自 体 を ね ら い と し て い る の で は な い と い う こ と を 、 ま ず 押 さ え て く だ さ い 。 」(文 部 科 学 省,2020)と 記 し て い る 。 こ の よ う に プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 は 、 学 校 教 育 で 実 施 さ れ る も の を 指 す 言 葉 と し て 定 義 さ れ て お り 、 こ れ を 理 解 す る た め に は 、 文 部 科 学 省 の 示 す プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 に つ い て 整 理 し て い く 必 要 が あ る 。 文 部 科 学 省 は 「小 学 校 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 手 引 き(第 三 版)」(文 部 科 学 省,2020)に お い て 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の ね ら い を 、 次 の よ う に 示 し て い る 。 ① 「プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 」 を 育 む こ と 、 ② プ ロ グ ラ ム の 働 き や よ さ 、 情 報 社 会 が コ ン ピ ュ ー タ 等 の 情 報 技 術 に よ っ て 支 え ら れ て い る こ と な ど に 気 付 く こ と が で き る よ う に す る と と も に 、 コ ン ピ ュ ー タ 等 を 上 手 に 活 用 し て 身 近 な 問 題 を 解 決 し た り 、 よ り よ い 社 会 を 築 い た り し よ う と す る 態 度 を 育 む こ と 、 ③ 各 教 科 等 の 内 容 を 指 導 す る 中 で 実 施 す る 場 合 に は 、 各 教 科 等 で の 学 び を よ り 確 実 な も の と す る こ と そ し て 、 「プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 実 施 に 当 た っ て は 、 ① 、 ② を ね ら い と す る こ と 、 各 教 科 等 の 内 容 を 指 導 す る 中 で プ ロ グ ラ ミ ン グ 体 験 を 行 う 場 合 に は 、 こ れ に 加 え て ③ を ね ら い と す る こ と が 必 要 で す 。 」(文 部 科 学 省,2020)と し 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 を 育 む こ と 、 気 付 き を 促 し 、 態 度 を 育 む こ と 、 各 教 科 等 の 学 び を 深 め て い く こ と が ね ら い で あ る こ と を 示 し て い る 。 現 在 の と こ ろ 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 は 教 科 と い う 位 置 づ け で は な い 。 そ の た め 、 必 然 的 に 各 教 科 の 内 容 を 指 導 す る 中 で プ ロ グ ラ ミ ン グ 体 験 を 行 う こ と と な る と 想 定 で き る 。 こ の こ と は 、 教 科 の 内 容 を 指 導 す る こ と と 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 を 融 合 さ せ た 授 業 の 開 発 が 必 要 で あ る こ と を 示 し て い る 。 (2)プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 の 育 成 を 目 指 す プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 材 の 評 価 基 準 プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 を 育 成 す る こ と を 目 的 と し た 教 科 教 育 と プ ロ グ ミ ラ ン グ 教 育 を 融 合 さ せ た 教 材 を 開 発 す る に あ た り 、 教 材 を 評 価 す る 基 準 を 策 定 す る 必 要 が あ る 。 文 部 科 学 省 は 、 「プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 実 施 に 当 た っ て は 、 ① 、 ② を ね ら い と す る こ と 、 各 教 科 等 の 内 容 を 指 導 す る 中 で プ ロ グ ラ ミ ン グ 体 験 を 行 う 場 合 に は 、 こ れ に 加 え て ③ を ね ら い と す る こ と が 必 要 で す 。 」(文 部 科 学 省,2020)と 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 で 育 む 資 質 ・能 力 を 満 た し て い る こ と が 重 要 と し て い る 。 そ の た め に 、 文 部 科 学 省 が 定 め て い る プ ロ グ ラ ミ ン グ

プ ロ グ ラ ミ ング 的 思 考 の 育 成 を 目指 す プ ロ グ ラ ミ ング教 材 の 開発 教 育 で 育 む 資 質 ・能 力 の 定 義 か ら プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 を お こ な う 授 業 に つ い て の 評 価 項 目 を 策 定 す る こ と と す る 。 文 部 科 学 省 は 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 で 育 む 資 質 ・能 力 は 、 「知 能 及 び 技 能 」 、 「思 考 力 、 判 断 力 、 表 現 力 等 」 、 「学 び に 向 か う 力 、 人 間 性 等 」 と し て い る 。 「知 能 お よ び 技 能 」 に つ い て は 、 「情 報 社 会 に 生 き る 子 供 た ち が 、 コ ン ピ ュ ー タ に 意 図 し た 処 理 を 行 う よ う 指 示 を す る 活 動 を 通 し て 、 コ ン ピ ュ ー タ は プ ロ グ ラ ム で 動 い て い る こ と 、 プ ロ グ ラ ム は 人 が 作 成 し て い る こ と 、 ま た 、 コ ン ピ ュ ー タ に は 得 意 な こ と と な か な か で き な い こ と が あ る こ と を 、 体 験 を 通 し て 気 付 か せ る こ と で す 。 」(文 部 科 学 省,2020)と 定 義 し て い る 。 こ こ か ら 、 「知 能 及 び 技 能 」 の 評 価 の 観 点 と し て 、 「コ ン ピ ュ ー タ に 意 図 し た 処 理 を 行 う こ と を 体 験 し た 。 」 、 「コ ン ピ ュ ー タ の プ ロ グ ラ ム と 動 作 の つ な が り に 気 が つ い た 。 」 、 「プ ロ グ ラ ム を 作 成 す る 」 、 「コ ン ピ ュ ー タ に で き な い こ と を 見 つ け た 。 」 を 導 き 出 し た 。 ま た 、 「思 考 力 、 判 断 力 、 表 現 力 」 に つ い て は 、 「発 達 の 段 階 に 即 し て 、 「プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 」 を 育 成 す る こ と 」(文 部 科 学 省,2016)と し て お り 、 こ の プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 に つ い て は 、 「自 分 が 意 図 す る 一 連 の 活 動 を 実 現 す る た め に 、 ど の よ う な 動 き の 組 み 合 わ せ が 必 要 で あ り 、 一 つ 一 つ の 動 き に 対 応 し た 記 号 を 、 ど の よ う に 組 み 合 わ せ た ら い い の か 、 記 号 の 組 み 合 わ せ を ど の よ う に 改 善 し て い け ば 、 よ り 意 図 し た 活 動 に 近 づ く の か 、 と い っ た こ と を 論 理 的 に 考 え て い く 力 」(文 部 科 学 省,2016)と 説 明 し て い る 。 こ こ か ら 、 「思 考 力 、 判 断 力 、 表 現 力 」 の 評 価 の 観 点 と し て 、 「プ ロ グ ラ ミ ン グ に よ っ て 実 現 し た い こ と を 考 え た 」 、 「ど の よ う に プ ロ グ ラ ム を 組 み 合 わ せ れ ば よ い の か を 考 え た 」 、 「プ ロ グ ラ ム を よ り よ く す る た め に 改 善 策 を 考 え た 」 を 導 き 出 し た 。 さ ら に 、 「学 び に 向 か う 力 、 人 間 性 等 」 に つ い て は 、 「発 達 の 段 階 に 即 し て 、 コ ン ピ ュ ー タ の 動 き を_{、 よ り よ い 人 生 や 社 会 づ く り に 生 か そ う と す る 態 度 を 酒 養 す る こ と 」(文 部} 科 学 省,2016)と し て い る も の を 、 「児 童 に と っ て 身 近 な 問 題 の 発 見 ・解 決 に 、 コ ン ピ ュ ー タ の 働 き を 生 か そ う と し た り 、 コ ン ピ ュ ー タ 等 を 上 手 に 利 用 し て よ り よ り社 会 を 築 い て い こ う と し た り す る 、主 体 的 に 取 り 組 む 態 度 を 酒 養 す る こ と を し て い る 」(文 部 科 学 省,2020) と 説 明 し て い る 。 こ こ か ら 、 「プ ロ グ ラ ム を 身 近 な と こ ろ で 生 か す こ と を 考 え た 」 、 「身 近 な 問 題 を 解 決 す る た め の プ ロ グ ラ ム を 考 え た 」 を 導 き 出 し た 。 開 発 し た 教 材 の 検 証 に お い て は 、 上 記 の 項 目 に つ い て の 生 徒 の 感 想 を4件 法 で 収 集 し 、 教 材 を 評 価 す る こ と と す る 。 な お 、4件 法 の 回 答 は 、 「1.思 わ な い 。2.あ ま り お も わ な い 。 3.少 し 思 う 。4と て も そ う 思 う 。 」 と す る 。 授 業 の 終 わ り に ア ン ケ ー ト を 実 施 し 、 教 材 の 評 価 を お こ な う 。 ま た 、 自 由 記 述 と し て 、 「あ な た が 考 え た 箱 を 開 け る と 作 動 す る プ ロ グ ラ ム を 説 明 し て く だ さ い 。 」 、 「あ な た の 身 近 な と こ ろ で 、micro=bitを 活 用 す る ア イ デ ァ を 考 え て く だ さ い 。 」 、 「身 近 な と こ ろ の 問 題 を 解 決 す る プ ロ グ ラ ム の ア イ デ ア を 考 え て

京 都 女 子 大 学 教 職 支 援 セ ン ター研 究 紀 要(第3号) く だ さ い 。 」 へ の 回 答 を 求 め た 。 (3)音 楽 教 育 と プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 を 融 合 さ せ た 教 材 開 発 本 研 究 の 目 的 は 、 音 楽 教 育 と プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 を 融 合 さ せ た 教 材 の 開 発 と し た 。 音 楽 科 を 選 ん だ 理 由 と し て は 、 音 楽 教 育 と プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 に は 親 和 性 が 高 い と さ れ る か ら で あ る 。 文 部 科 学 省 は 、 「反 復 記 号 な ど も 含 め た 音 楽 に 関 わ る 用 語 に は 、 順 次 、 分 岐 、 反 復 と い っ た プ ロ グ ラ ム の 構 造 を 支 え る 要 素 と 共 通 す る 性 質 が あ る も の と 考 え ら れ る 。」(文 部 科 学 省,2020)と 記 し 、 音 楽 教 育 と プ ロ グ ミ ン グ 教 育 の 親 和 性 を 示 し て い る 。 ま た 、 長 山 (2019)は 、 「自 ら の 思 い や 意 図 を 実 現 さ せ る た め の 方 法(プ ロ グ ラ ム)と 、 表 現 結 果 の 因 果 関 係 を 論 理 的 に 考 え る こ と に は 、 音 楽 科 と し て の 学 び と 「プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 」 と の 両 立 を 実 現 す る こ と が で き よ う 」 と 音 楽 教 育 と プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 融 合 の 可 能 性 を 示 し て い る 。 教 材 の 開 発 に あ た っ て 、 文 部 科 学 省 は 音 楽 科 目 で の プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 に つ い て 、 「音 楽 づ く り の 活 動 に お い て 、 創 作 用 のICTツ ー ル を 利 用 し な が ら 、 与 え ら れ た 条 件 を 基 に 、 音 長 や 音 高 の 組 み 合 わ せ な ど を 試 行 錯 誤 し 、 つ く る 過 程 を 楽 し み な が ら 見 通 し を 持 っ て ま と ま り の あ る 音 楽 を 作 る こ と や 、 音 長 、 音 高 、 強 弱 、 速 度 な ど の 指 示 と プ ロ グ ラ ム の 要 素 の 共 通 性 な ど 、 音 を 音 楽 へ と 構 成 す る こ と と プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 の 関 係 に 気 づ く よ う に す る こ と 、 ま た 、 デ ジ タ ル に よ る 演 奏 と 生 の 演 奏 か ら 感 じ る 違 い な ど に 気 づ く よ う に す る こ と な ど も 考 え ら れ る 。 」(文 部 科 学 省,2016)と そ の 可 能 性 を 示 し て い る 。 そ し て 、 教 材 開 発 に お け る 留 意 点 に つ い て は 、 「低 学 年 に お け る 音 遊 び な ど の 経 験 を 基 盤 と し て 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ と 関 連 付 け た 音 楽 活 動 が 、 音 楽 の 学 び の 本 質 に 照 ら し て 適 切 に 位 置 付 け ら れ る よ う に す る と と も に 、 子 供 一 人 一 人 に 創 造 的 な 学 び が 実 現 し 、 つ く る 学 習 と そ れ を 実 際 に 音 や 声 で 表 す 学 習 が い っ そ 充 実 す る も の と な る よ う に 十 分 配 慮 す る こ と が 必 要 で あ る 。 」 と 示 し て い る 。 し か し な が ら 、音 楽 科 と プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 を 融 合 さ せ た 教 材 に つ い て は 、尾 崎(2017) は 、 「創 作 用ICTツ ー ル を 使 用 し て,音 か ら 音 楽 を つ く る プ ロ グ ラ ミ ン グ を 行 う と 示 さ れ て い る が,小 学 生 の 低 学 年 の 時 期 に お い て も 実 践 で き る よ う な 分 か り や す い 教 材 の 開 発 が 必 要 で あ る と 考 え る 。 ま た,そ れ を つ く る 時 間 を 取 り す ぎ て は,実 際 の 楽 器 に 児 童 が 触 れ る 機 会 が 減 少 し て し ま う こ と が 懸 念 さ れ る 。 」 と 教 材 開 発 時 の 留 意 点 に つ い て 示 し て い る 。 そ こ で 、 教 材 開 発 に お い て は 、 上 記 の 示 唆 を 満 た す こ と に 配 慮 し 教 材 開 発 を 行 う こ と と す る 。 2.方 法:音 楽 教 育 と プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 を 融 合 さ せ た 教 材 の 実 施 (1)micrO:bitに つ い て

プ ロ グ ラ ミ ング 的 思 考 の 育 成 を 目指 す プ ロ グ ラ ミ ング教 材 の 開発 micro:bitは 、BBCが 提 供 す る プ ロ グ ラ ミ ン グ が 可 能 な コ ン ピ ュ ー タ シ ス テ ム で あ り 、 明 る さ セ ン サ ー 、 ジ ャ イ ロ セ ン サ ー 、 温 度 セ ン サ ー 、 入 力 ボ タ ン な ど の セ ン サ ー が 組 み 込 ま れ た も の で あ る 。 コ ン ピ ュ ー タ 言 語 で の プ ロ グ ラ ミ ン グ も 可 能 で あ る が 、 ビ ジ ュ ア ル 型 プ ロ グ ラ ミ ン グ 言 語 も 使 う こ と が で き る 。 プ ロ グ ラ ミ ン グ に お い て は 、 コ ン ピ ュ ー タ を 用 い る 場 合 は 、 ブ ラ ウ ザ ソ フ ト で プ ロ グ ラ ミ ン グ を す る こ と が で き る た め 、 イ ン タ ー ネ ッ ト に つ な が っ て い れ ば 、 ど の よ う な 環 境 で も 利 用 す る こ と が で き る 。 ま た 、 本 研 究 で の 教 材 の よ う に 、 タ ブ レ ッ ト を 使 う 場 合 、 ア プ リ が 提 供 さ れ て お り、 ア プ リ 上 で ビ ジ ュ ア ル 型 プ ロ グ ラ ミ ン グ 言 語 で の プ ロ グ ラ ミ ン グ が 可 能 で あ る 。 さ ら に 、 コ ン ピ ュ ー タ を 用 い る 場 合 は 、 作 成 し た プ ロ グ ラ ム をmicro=bitに 転 送 す る た め に は 有 線 で の 接 続 が 必 要 と な る が 、 タ ブ レ ッ ト を 用 い る 場 合 、Bluetoothを 用 い た 接 続 に よ り 、 無 線 で プ ロ グ ラ ム の 転 送 が 可 能 と な る 。 ま た 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ を す る と き に 、 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を お こ な う こ と が で き る 。 そ の た め 、 作 成 し た プ ロ グ ラ ム をmicro:bitに 転 送 す る 前 に 、 プ ロ グ ラ ム の 内 容 を 確 認 す る こ と が で き る 。 こ れ は 、 容 易 に プ ロ グ ラ ム を 確 認 、 修 正 す る こ と を 可 能 と し 、 プ ロ グ ラ ム に 対 す る デ バ ッ グ の 実 施 が 可 能 と な る 。 (2)micrO:bitを 用 い た 授 業 設 計 の ポ イ ン ト 本 研 究 で は 、 小 学 校6年 生 を 対 象 に 、 音 長 と 音 高 を 復 習 し 、 音 楽 の 構 成 に つ い て の 理 解 を プ ロ グ ラ ミ ン グ に よ り 深 め る 音 楽 科 の 授 業 を 設 計 ・実 施 す る 。 授 業 の 設 計 に お い て は 、 現 職 の 小 学 校 教 員 、 お よ び 、 中 学 校 教 員(技 術 科 、 お よ び 、 音 楽 科)と 協 議 を お こ な い 、 次 の6点 を 考 慮 す る こ と と し た 。 1.曲 に は 、 音 長 と 音 高 が あ る こ と に 気 付 か せ る た め に 、micro:bitに 「大 き な 古 時 計 」 の 音 高 だ け が 入 っ て い る プ ロ グ ラ ム を 組 み 込 み 、micro:bitのAボ タ ン を 押 す と 音 長 が 決 ま り 、 次 の 音 高 に 移 動 す る 教 材 を 準 備 す る 。 ボ タ ン を 押 す こ と で 音 長 を 決 め 、 何 の 曲 で あ る か を 考 え な が ら 音 高 と 音 長 の 関 係 を 理 解 さ せ る 。 2.楽 譜 か ら 音 長 を 読 み 取 れ る よ う に な る た め に 、 音 符 の 種 類(四 分 音 符 、 八 分 音 符 、 二 分 音 符 、 付 点 二 分 音 符)を 教 え る 。 音 高 だ け が 入 力 さ れ て い る プ ロ グ ラ ミ ム に 音 長 を 加 え る プ ロ グ ラ ミ ン グ を さ せ 、 曲 を 完 成 さ せ る 。 プ ロ グ ラ ム を 実 行 し 、 ね ら い 通 り の 曲 が 流 れ る こ と を 体 験 さ せ る 。 3.micro:bitに よ る プ ロ グ ラ ミ ン グ の 基 礎 を 教 え 、デ フ ォ ル ト で 組 み 込 ま れ て い る 曲 を 再 生 さ せ る プ ロ グ ラ ム を 作 成 さ せ る 。 そ の 際 、micro=bitに 組 み 込 ま れ て い る セ ン サ ー(Aボ タ ン 、Bボ タ ン 、 明 る さ セ ン サ ー)を 曲 が 流 れ る き っ か け と な る よ う に 使 う こ と を 伝 え る 。 4.micro:bitの 光 セ ン サ ー を 使 い 、 そ れ ぞ れ が 持 参 し た 箱 にmicro:bitを 入 れ 、 箱 を 開 け る

京 都 女 子 大 学 教 職 支 援 セ ン ター研 究 紀 要(第3号) と 作 動 す る プ ロ グ ラ ム を 考 え さ せ る 。 流 れ る 曲 、5×5のLEDに よ る 描 画 、 温 度 セ ン サ ー の 組 み 合 わ せ を 考 え さ せ_{、 そ れ を プ ロ グ ラ ミ ン グ さ せ る 。} 5.そ れ ぞ れ が 作 成 し た プ ロ グ ラ ミ ン グ さ れ たmicro:bitを 入 れ た 箱 を お 互 い に 体 験 す る 機 会 を 設 け 、 そ れ に よ り 、 様 々 な プ ロ グ ラ ム が 作 れ る こ と を 相 互 学 習 す る 。 6.授 業 で 扱 っ た プ ロ グ ラ ミ ン グ の 応 用 と し て 、身 近 な 生 活 の 中 で 活 か す こ と が で き る ア イ デ ア 、 課 題 を 解 決 す る こ と が で き る ア イ デ ア を 考 え さ せ る 。 (3)micrO:bitを 用 い た 授 業 展 開 音 楽 の 内 容(音 長 と 音 高)は 小 学 校6年 生 に と っ て は 既 習 の 内 容 で あ る の で 、1時 間 設 定(45分1コ マ)で 授 業 を 実 施 す る 。 利 用 す る 機 材 は 、micro=bit、micro:bit用 電 池 ボ ッ ク ス(ス ピ ー カ ー 機 能 付 き)、iPadで あ る 。 授 業 の 概 要 と し て 、micro:bitを 用 い た 授 業 設 計 の ポ イ ン ト に 基 づ い た 授 業 展 開 を 以 下 に 示 す 。 展 開1:曲 を 構 成 す る 音 高 と 音 長 の 確 認 ・ 「大 き な 古 時 計 」 の 音 高 とAボ タ ン を 押 す と 音 高 が 変 わ る プ ロ グ ラ ム が 仕 組 ま れ た micro:bit を 渡 し 、 何 の 曲 で あ る か を 考 え さ せ る 。 ・音 高 だ け で は 、 曲 が 成 立 し な い こ と を 理 解 さ せ る。 ・ プ ロ グ ラ ム さ れ た 曲 が _{「大 き な 古 時 計 」 で あ る こ と を 伝 え 、Aボ タ ン を 押 し て 、 曲 を 演} 奏 す る 。 展 開2=楽 譜 に お け る 音 符 の 読 み 取 り の 復 習 ・ 「大 き な 古 時 計 」 の 楽 譜 を 渡 し 、 音 長 が ど の よ う に な っ て い る か を 読 み 取 らせ る 。 ・楽 譜 の 中 に あ る 音 符 の 種 類(四 _{分 音 符 、 八 分 音 符 、 二 分 音 符 、 付 点 二 分 音 符)を 教 え る 。} ・音 符 の 長 さ の 違 い を 知 り 、 拍 数 を 楽 譜 に 書 き 込 む 。 展 開3:micro:bitを 用 い た 音 高 と 音 長 の 組 み 合 わ せ た プ ロ グ ラ ム を 作 成 す る 。 ・iPadを _{用 い て ビ ジ ュ ア ル プ ロ グ ラ ミ ン グ を 実 施 す る 。} ・音 長 が す で に プ ロ グ ラ ム さ れ て い る の で 、 音 長(拍 数)を プ ロ グ ラ ム し て い く 。 四 分 音 符:1拍,八 分 音 符:1/2拍,二 分 音 符:2拍,付 点 二 分 音 符=3拍 ・1拍 _{、1/2拍 、2拍 に つ い て は 、 あ ら か じ め 作 成 さ れ て い る の で 選 択 肢 か ら 選 ん で 入 力 す} る 。 展 開4:箱 を 開 け る と プ ロ グ ラ ム が 作 動 す る 仕 組 み を 考 え 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ を 実 施 す る 。 ・micro:bitに _{あ ら か じ め 組 み 込 ま れ て い る 曲 を 使 い 、 曲 を 流 す プ ロ グ ラ ム を 考 え る 。} ・明 る さ セ ン サ ー を 用 い て 「明 る く な る と 曲 が 流 れ る 」 プ ロ グ ラ ム を 基 本 プ ロ グ ラ ム と し 、 そ の 他 の プ ロ グ ラ ム を 追 加 し て オ リ ジ ナ ル の プ ロ グ ラ ム を 考 え 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ し 、 各 自 の 箱 にmicro:bitを 入 れ る 。

プ ロ グ ラ ミ ング 的 思 考 の育 成 を 目指 す プ ロ グ ラ ミン グ教 材 の 開発 ・ プ ロ グ ラ ム が 正 し く 動 作 す る か を チ ェ ッ ク し_{、 エ ラ ー が あ れ ば 、 デ バ ッ グ を お こ な う 。} 展 開5各 自 が 作 成 し た プ ロ グ ラ ム を 互 い に 体 験 す る 。 ・お 互 い の プ ロ グ ラ ム を 体 験 し_{、 い ろ い ろ な ア イ デ ア や プ ロ グ ラ ム を 共 有 す る 。} 展 開6:身 近 な 生 活 や 身 の 回 り の 課 題 を 解 決 す る た め にmicro:bitを 用 い て ど の よ う な こ と が で き る か を 考 え 、 記 述 す る 。 3.結 果 (1)授 業 実 施 私 立 小 学 校 第6学 年16名 を 対 象 と し て 、 授 業 展 開 に 従 い 、50分 ×1コ マ のmicro:bitを 用 い た 授 業 を 実 施 し た 。 展 開1の 場 面 で は 、micro:bitのAボ タ ン を 押 す と 音 高 が 流 れ 、 続 け て 押 す と 音 高 が 変 わ る こ と を 伝 え る こ と で 、 ど の よ う な 曲 で あ る か を 考 え な が ら 、micro:bitを 操 作 す る 姿 が あ っ た 。 ク イ ズ 形 式 で 実 施 し た の ち 、 プ ロ グ ラ ム さ れ て い る 曲 が 「大 き な 古 時 計 」 で あ る こ と を 伝 え る と 、 リ ズ ム を イ メ ー ジ し な が ら ボ タ ン を 押 す こ と で 曲 が 成 立 す る こ と を 理 解 さ せ た 。 こ の 取 り 組 み に よ り 曲 は 音 高 と 音 長 で 成 立 す る こ と に 気 づ き 、 そ し て 、micro:bit の 操 作 、 お よ び 、 プ ロ グ ラ ム の 仕 組 み が 共 有 さ れ た 。 展 開2の 場 面 で は 、図1.の 資 料 を 配 布 し た の ち 、音 符 の 種 類 と そ の 長 さ に つ い て 教 授 し 、 プ リ ン トへ の 穴 埋 め を さ せ 、 そ の 後 、 「大 き な 古 時 計 」 の 楽 譜 に 音 長 を 記 入 さ せ た 。 展 開 1で 体 験 し た も の を 楽 譜 に 書 き 込 む こ と で 、 楽 譜 に は 、 音 高 と 音 長 が 表 現 さ れ て い る こ と に 気 づ く こ と が で き た 。 音特 の種 類 とそ の長 さを知 ろ う 騒苛 メ騨1二 ち 。1… 4 』 '"昌 昌 」 噂廿■耳

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帰 闘 冊富 画午 岬 日 ワ ー ウ よ 轟1 図1.配 布 プ リ ン ト 「音 符 の 種 類 と そ の 長 さ を 知 ろ う 」

京都女子 大学教職 支援セ ンター研 究紀要(第3号) 展 開3の 場 面 で は 、 一 人 に1台 、iPadを 配 布 し 、 ア プ リ 「safari」 を 利 用 し て 、 ブ ロ ッ ク プ ロ グ ラ ム を 体 験 さ せ た 。 展 開2で 作 成 し た プ リ ン ト を 資 料 と し 、 ブ ロ ッ ク プ ロ グ ラ ミ ン グ に 拍 数 を 入 力 す る 作 業 を さ せ た 。 プ ロ グ ラ ミ ン グ に お い て は 、 音 高 と 音 長 の 二 つ の 情 報 を プ ロ グ ラ ム す る こ と で 曲 を 作 成 す る こ と が で き る こ と を 体 験 さ せ た 。 ブ ロ ッ ク プ ロ グ ラ ミ ン グ が 初 め て の 生 徒 が ほ と ん ど で あ っ た が 、直 感 的 操 作 が 容 易 で あ るiPadと ブ ロ ッ ク プ ロ グ ラ ミ ン グ で あ る た め 、 参 加 者 全 員 が 対 応 す る こ と が で き た 。 ま た 、micro:bitは ブ ラ ウ ザ 上 で の シ ミ ュ レ ー タ ー が あ る た め 、 プ ロ グ ラ ム を 変 更 し た 後 、 そ の 結 果 を 即 座 に 確 認 す る こ と が で き 、 エ ラ ー が あ る と き に は 、 デ バ ッ ク 作 業 が 容 易 に で き る た め 、 個 人 で ト ラ イ ア ン ド エ ラ ー に 挑 戦 す る 姿 が あ っ た 。 プ ロ グ ラ ム 完 成 後 、micro:bitのBluetooth接 続 機 能 を 使 い 、 プ ロ グ ラ ム をmicro:bitに 転 送 す る 操 作 を 説 明 し 、 実 行 さ せ た 。 占,タ ン 幽,雪'剛.、,'.巳.L爵 自 凋 らす 串1・ ≠・面 撫 二 ・ 袖 禽 凋`・ す 昌"t「・・1励 撫=・ 噛 禽 凋`・ ず 昌't「・・1⊂ 国 擢1・ 旧 自 縄 らす 甜1・ ≠1⊂ 回 畏 ・4;一 噛 脅 胡 ら甘 ■・・:・t」⊂:)fi"=・ 噛 脅 開`・ ず 昌't「・・1面fi't=・ 噛 酵 嚇 す 昌一t「・・1⊂Mfi・t=・ 噛 脅 岬 らす 轟'・:・`ll⊂皿 轟'tユ ・ 祐 曲 隔`・ ずi・ ・rH・le=m長 ・tユ ・ 柏 脅 凋`・ す 昌一t「・・1⑳ 長 一:=▼ 噛 餌 噌 らす ■・・:・∠1⊂ 励 紺 ユ ・ 幅 會 隔`・ ず 昌・・rH・1⊂==m昼 ・・ 二 ・ 陪 脅 凋 らΨ ■・・r・t'⊂!1!ll:)fi.T;・ 輪 禽 調 ∈・す 昌"t「・・1曜D昼,=噛 會 凋 らず 昌一tr・・1⊂ 回 椰=・ 噛 爾 伺 らΨ 轟:・r・tll⊂回 轟・4;・ 旧 脅 岬 ら甘a・ ・:・tli四 畏 ・k=・ 噛 會5唱 ∈・ず 昌"t「・・1面 擢1・ 旧 會 凋 らす 昌一t「・・1α=ll:ID)僻 二 ・ 陪 脅 岬 ら甘 高・・:・=ll⊂ 国fi"1・m 會 岬 らす 酔r・ ・1励 擢=・ 噛 図2.「 大 き な 古 時 計 」 プ ロ グ ラ ム(全 て1拍)

プ ロ グ ラ ミ ング 的 思 考 の育 成 を 目指 す プ ロ グ ラ ミン グ教 材 の 開発 展 開4お よ び 展 開5.の 場 面 で は 、 箱 を 開 け る と プ ロ グ ラ ム が 作 動 す る 仕 組 み を 考 え 、 作 品 を 完 成 す る こ と を 目 的 と し た 。 そ の た め に 、micro:bitの 明 る さ セ ン サ ー を 利 用 す る た め に 、 図3.に 示 し た プ ロ グ ラ ム を 配 布 し た 。 な お 、 プ ロ グ ラ ム の 配 布 に つ い て は 、iPadの AirDrop機 能 を 利 用 し た 。 こ れ に よ り 、 無 線 で プ ロ グ ラ ム を 配 布 す る こ と が 可 能 と な る 。 音 楽 を 追 加 す る 方 法 、 お よ び 、5×5のLEDラ イ ト を 光 ら せ る 方 法 を 伝 達 し 、 オ リ ジ ナ ル プ ロ グ ラ ム の 作 成 を 促 し た 。micro:bitの ブ ロ ッ ク プ ロ グ ラ ミ ン グ に お い て は 、 あ ら か じ め 曲 やLEDラ イ ト の 例 が 提 供 さ れ て い る た め 、 そ れ を 活 用 す る こ と で プ ロ グ ラ ミ ン グ を 容 易 に 行 う こ と が で き る 。 図3.明 る さ セ ン サ ー を 用 い た プ ロ グ ラ ム 作 業 に あ た っ て は 、 ま ず 、 ど の よ う な プ ロ グ ラ ム を 作 成 す る か の 計 画 を プ リ ン ト に 記 述 さ せ 、 そ の 後 、 プ ロ グ ラ ム の 作 成 を 行 う 段 取 り と し た 。 プ ロ グ ラ ム に お い て は 、 明 る さ セ ン サ ー 、 文 字 表 示 、 音 楽 の3つ の 要 素 を 組 み 合 わ せ た も の が 作 成 さ れ た 。 プ ロ グ ラ ム 作 成 後 、micro:bitに 転 送 し 、 そ れ を 持 参 し た 箱 に 入 れ て 完 成 さ せ た 。 完 成 後 、 そ れ ぞ れ の 作 品 を 共 有 す る 時 間 を と っ た 。 共 有 の 場 面 で は 、 作 品 に つ い て の 説 明 だ け で は な く 、 プ ロ グ ラ ム に つ い て の 説 明 が な さ れ る 様 子 が あ っ た 。 以 下 に 作 成 さ れ た 計 画 と プ ロ グ ラ ム の 一 例 を 提 示 す る 。 ①Hello!ボ ッ ク ス 箱 を 開 け る と 、 「Hello!」 の 文 字 と ス マ イ ル マ ー ク が 表 示 さ れ 、 音 楽 が 流 れ ま す 。 図4.HellO!ボ ッ ク ス の プ ロ グ ラ ム

京都女子 大学教職 支援セ ンター研 究紀要(第3号) ② お も し ろ ボ ッ ッ ク ス 箱 を 開 け る と 、 明 る さ セ ン サ ー が 作 動 し 、 花 マ ー ク が 表 示 さ れ 、 「HappyHalloween」 と 表 示 さ れ 、 「お そ う し き 」 、 「ジ ・ エ ン タ ー テ イ ナ ー 」 の 音 楽 が 流 れ ま す 。 図5.お も し ろ ボ ッ ッ ク ス の プ ロ グ ラ ム ③SOSボ ッ ク ス と り あ え ず 、SOSが 流 れ る 。 も し か し た ら だ れ か に 、 助 け ら れ る か も し れ な い 。 図6.SOSボ ッ ク ス の プ ロ グ ラ ム 展 開6の 場 面 で は 、 身 近 な 生 活 や 身 の 回 り で プ ロ グ ラ ム が ど の よ う に 活 用 さ れ て い る か を 発 問 し 、 回 答 を 共 有 し た の ち 、2つ の 質 問 に 対 し て 記 述 式 で の ア ン ケ ー ト を 実 施 し た 。 (1)あ な た の 身 近 な と こ ろ で 、micro:bitを 活 用 す る ア イ デ ア を 考 え て く だ さ い 。 (2)身 近 な と こ ろ の 問 題 を 解 決 す る プ ロ グ ラ ム の ア イ デ ア を 考 え て く だ さ い 。 こ れ ら は 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 の 育 成 を 目 指 す プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 材 の 開 発 の 効 果 を 検 証 す る た め の も の で あ る 。 以 下 に そ れ ぞ れ の 解 答 例 を 提 示 す る 。

プ ロ グ ラ ミ ング 的 思 考 の 育 成 を 目指 す プ ロ グ ラ ミ ング教 材 の 開発 (1)あ な た の 身 近 な と こ ろ で 、micro:bitを 活 用 す る ア イ デ ア を 考 え て く だ さ い 。 1.セ ン サ ー で 「万 歩 計 」 の よ う な も の が 作 れ る と 思 い ま し た 。 2.メ ト ロ ノ ー ム の よ う な も の を 作 れ る と 思 い ま し た 。 3.文 字 を プ ロ グ ラ ミ ン グ で き る の で 、 相 手 に 会 わ な く て も 用 件 を 伝 え ら れ る と 思 い ま し た 。 4.明 る さ で 起 動 す る 機 能 が 付 い て い る の で 、 朝 に な っ た ら 日 光 が 当 た っ て 目 覚 ま し 時 計 に な る と 思 い ま し た 。 5.micro:bitは 音 を 出 せ る の で 、 物 に つ け て お け ば 、 忘 れ て も 音 が 鳴 っ て 知 ら せ て く れ る と 思 い ま し た 。 6.セ ン サ ー が 付 い て い る の で 、 暗 い と こ ろ で も 明 る く 光 り 、 役 に 立 て る プ ロ グ ラ ム が 作 れ る と 思 い ま し た 。 7.ト イ レ で 消 し 忘 れ た 時 に 音 楽 が 流 れ る プ ロ グ ラ ム を 作 る と 、 節 電 に も つ な が る と 思 い ま し た 。 8.セ ン サ ー が 付 い て い る の で 、 腕 時 計 な ど に 付 け て 、 歩 数 を 数 え る プ グ ラ ム が 作 れ る と 思 い ま し た 。 9.micro:bit一 つ で 、 色 ん な も の の 回 数 が 計 れ る と 思 い ま し た 。 歩 い た 数 や 運 動 中 に 動 か し た 手 の 回 数 な ど 、 い ろ ん な こ と が 一 つ で 作 れ る と 思 い ま し た 。 10.ジ ャ イ ロ セ ン サ ー が つ い て い る と 、 宝 石 箱 に 入 れ て 、 ど ろ ぼ う に 取 ら れ か け て も 警 報 を 鳴 る よ う に す れ ば 良 い と 思 い ま す 。 11.明 る さ セ ン サ ー が 付 い て い る の で 、 朝 に な る と 光 に 反 応 し て 目 覚 ま し が わ り に な る よ う な プ ロ グ ラ ム が 作 れ る と 思 い ま し た 。 12.光 に 反 応 す る セ ン サ ー が 付 い て い る の で 、 そ の 日 の 日 照 時 間 を 調 べ る こ と が で き ま す 。 (2)身 近 な と こ ろ の 問 題 を 解 決 す る プ ロ グ ラ ム の ア イ デ ア を 考 え て く だ さ い 。 1.地 震 が 来 る と マ イ ク ロ ビ ッ ト が 揺 れ る の で 、 揺 れ る セ ン サ ー を つ け る と 音 が な る 。 2.暗 く な っ た ら ラ ン ド セ ル に 付 け て お い た ラ イ ト が 光 る よ う に し 、 車 と の 事 故 を 防 止 す る 。 3.暗 い 道 路 で 車 の ラ イ ト が 見 え た ら 音 が 鳴 る よ う に し た ら 、交 通 事 故 が 減 ら せ る と 考 え た 。 4.自 転 車 の 事 故 が 多 い の で 、 角 を 曲 が る と き と か に 音 を 鳴 ら し て 曲 が る こ と で 事 故 が 防 げ る と 考 え ま し た 。

京 都 女 子 大 学 教 職 支 援 セ ン ター研 究 紀 要(第3号) 5.夜 起 き て ト イ レ に 行 く 時 に 、 セ ン サ ー で 感 知 し て 自 動 で 電 気 が つ く よ う に し た ら 足 元 に あ る 物 と か に 当 た っ た り す る の を な く せ る よ う に な る と 考 え ま し た 。 6.危 険 な と こ ろ で も 、 警 報 が 流 れ て 、 少 し で も 怪 我 せ ず に い ら れ る こ と が で き る と 考 え ま し た 。 7.今 は 、 コ ロ ナ ウ ィ ル ス で 手 洗 い が 必 要 に な っ て い ま す 。 そ こ で 、 か ざ す と 菌 が ど れ だ け つ い て い る か 分 か り 、 一 定 の 量 を 超 え て い る と 音 楽 が 流 れ る プ ロ グ ラ ム が あ る と 、 コ ロ ナ ウ ィ ル ス に か か る 人 が 少 し は 減 ら せ る と 考 え ま し た 。 8.朝 が 弱 い 方 の た め に 、 明 る い 時 に 大 音 量 で 音 楽 を 流 し て 目 覚 ま し に し て み た ら 良 さ そ う だ と 思 い ま し た 。 9.信 号 の 色 が 変 わ る と 、 音 が 鳴 っ て 教 え て く れ る 機 能 を つ け る こ と で 事 故 を 防 げ る 。 10.悲 し い 人 に こ の 曲 を 聞 か せ る と 楽 に な り 、 泣 き 止 ん で く れ る の で は な い か と 私 は 思 い ま し た 。 11.自 分 の 部 屋 に だ れ か 知 ら な い 人 が 来 た ら 音 で 知 ら せ て く れ て す ぐ に 逃 げ ら れ る の で は と 考 え ま し た 。 12.暗 い 時 に 自 動 で つ く ラ イ ト を 作 っ て 自 転 車 に つ け れ ば 暗 い と こ ろ で の 自 転 車 の 事 故 を 減 ら せ る と 考 え ま し た 。 (2)プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 教 材 評 価 基 準 ア ン ケ ー ト結 果 授 業 終 了 後 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 の 育 成 を 目 指 す プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 材 の 評 価 基 準 を 用 い た ア ン ケ ー ト を 実 施 し た 。 そ の 結 果 を 表1に 示 す 。 表1プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 教 材 評 伍 基 準 ア ン ケ ー ト結 果 平 均値 ± 標準 偏差 1.プ ログ ラミング は楽 しか った です か 2.楽 譜 に は 音 の 高 さと音 の 長 さが あ ることが わ か りま した か 3.曲 は 音 の 高 さと音 の 長 さで作 られ て い ることが わ か りま した か 4.プ ログ ラミング で 曲 を作 ってみ た い と思 い ま した か 5.コ ン ピュー タ(micro:bit)にプ ログ ラム す ることで 自分 の 思 い 通 りの 動 きをさせ る ことが で きま した か 6.コ ン ピュー タ(micro:bit)がプ ログ ラム で 動 くことが 理 解 でき ま した か 7.コ ン ピュー タ(micr。:bit)を動 か す プ ログラム を作 成 す る ことが で きま した か 8.コ ン ピュー タ(micr。:bit)にで きる こと、で きな い ことを考 え ま した か 9.コ ン ピュー タ(micr。:bit)への プ ログ ラム に よって実 現 した い ことを 自 分 で 考 え ま した か 10.ど の ようにプ ログ ラム を 組 み 合 わ せ れ ば よ い の か を 自分 で 考 え ま した か 11.プ ログ ラム を よくす るた め に 改 善 策 を考 えま した か 12.プ ログ ラム を 身 近 なところで生 か す ことを考 えま した か 13.身 近 な 問 題 を解 決 す る た め の プ ログ ラム を 考 え ま した か 3.69±0.85 3.54±0.88 3.62±0.87 3.77±0.44 3.08±0.64 3.46±0.97 3.31±0.85 3.23±0.73 3.31±0.63 3.54±0.52 3.23±0.60 3.23±0.73 3.23±0.60

プ ロ グ ラ ミ ング 的 思 考 の 育 成 を 目指 す プ ロ グ ラ ミ ング教 材 の 開発 ア ン ケ ー ト の 結 果 、 全 て の 質 問 に お い て 、 平 均 値 が3を 越 え る 結 果 で あ っ た(4件 法)。 プ ロ グ ラ ミ ン グ 体 験 に つ い て の 感 想 で あ る 「プ ロ グ ラ ミ ン グ は 楽 し か っ た で す か 。 」 は 、 3.69で あ っ た 。 ま た 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の ね ら い で あ る 「各 教 科 等 の 内 容 を 指 導 す る 中 で 実 施 す る 場 合 に は 、 各 教 科 等 で の 学 び を よ り 確 実 な も の と す る こ と 」 を 検 証 す る た め の 質 問 で あ る 「楽 譜 に は 音 の 高 さ と 音 の 長 さ が あ る こ と が わ か り ま し た か 。 」 、 「曲 は 音 の 高 さ と 音 の 長 さ で 作 ら れ て い る こ と が わ か り ま し た か 。 」 、 「プ ロ グ ラ ミ ン グ で 曲 を 作 っ て み た い と 思 い ま し た か 。 」 は 、 そ れ ぞ れ 、3.54、3.62、3.77で あ っ た 。 さ ら に 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 で 育 む 資 質 ・能 力 は 「知 能 及 び 技 能 」 、 「思 考 力 、 判 断 力 、 表 現 力 等 」 、 「学 び に 向 か う 力 、 人 間 性 等 」3つ で あ り 、 「知 能 及 び 技 能 」 を 検 証 す る 質 問 で あ る 「コ ン ピ ュ ー タ(micro:bit)に プ ロ グ ラ ム す る こ と で 自 分 の 思 い 通 り の 動 き を さ せ る こ と が で き ま し た か 。 」 、 「コ ン ピ ュ ー タ(micro:bit)が プ ロ グ ラ ム で 動 く こ と が 理 解 で き ま し た か 。 」 、 「コ ン ピ ュ ー タ(micro:bit)を 動 か す プ ロ グ ラ ム を 作 成 す る こ と が で き ま し た か 。 」 、 「 コ ン ピ ュ ー タ(micro:bit)に で き る こ と 、 で き な い こ と を 考 え ま し た か 。 」 に つ い て は 、 そ れ ぞ れ 、3.08、3.46、3.31、3.23で あ っ た 。 ま た 、 「思 考 力 、 判 断 力 、 表 現 力 等 」 を 検 証 す る 質 問 で あ る 「コ ン ピ ュ ー タ(micro:bit)へ の プ ロ グ ラ ム に よ っ て 実 現 し た い こ と 自 分 で 考 え ま し た か 。 」 、 「ど の よ う に プ ロ グ ラ ム を 組 み 合 わ せ れ ば よ い の か を 自 分 で 考 え ま し た か 。 」 、 「プ ロ グ ラ ム を よ く す る た め に 改 善 策 を 考 え ま し た か 。 」 は 、3.31、3.54、3.23 で あ っ た 。 さ ら に 、 「学 び に 向 か う 力 、 人 間 性 等 」 を 検 証 す る 質 問 で あ る 「プ ロ グ ラ ム を 身 近 な と こ ろ で 生 か す こ と を 考 え ま し た か 。 」 、 「身 近 な 問 題 を 解 決 す る た め の プ ロ グ ラ ム を 考 え ま し た か 。 」 は 、3.23、3.23で あ っ た 。 4.考 察 (1)micrO:bitを 用 い た プ ロ グ ラ ミ ン グ 経 験 に つ い て プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 の 育 成 を 目 指 す 手 段 と し て 、micro:bitを 利 用 し た プ ロ グ ラ ミ ン グ 経 験 を 提 供 し た 。 文 部 科 学 省(文 部 科 学 省,2016)の 「議 論 の 取 り ま と め(案)小 学 校 段 階 に お け る プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 在 り 方 に つ い て 」 が 示 し て い る よ う に 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 は 、 コ ー デ ィ ン グ を 覚 え る こ と が 目 的 で は な く 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 を 育 む こ と で あ る 。 こ の 授 業 に お い て も 、 複 雑 な プ ロ グ ラ ミ ン グ を 身 に つ け さ せ る こ と で は な く 、 容 易 に プ ロ グ ラ ム を 作 成 で き る こ と 、 そ の プ ロ グ ラ ム を 組 み 込 ん だ 機 器 を 実 行 す る 経 験 を さ せ る こ と を 意 図 し た 。micro:bitは 、 次 の4点 で こ の 意 図 を 実 現 す る 環 境 が 提 供 さ れ る 。 1.日 本 語 で 表 示 さ れ る ブ ロ ッ ク プ ロ グ ラ ミ ン グ で プ ロ グ ラ ミ ン グ が で き る た め 取 り組 み や す い 。 2.micro:bitと ス ピ ー カ ー 付 き 電 気 ボ ッ ク ス を 利 用 す る こ と で 他 の 機 器 と の 接 続 が 必 要 と

京 都 女 子 大 学 教 職 支 援 セ ン ター研 究 紀 要(第3号) な る 。 3.Bluetooth通 信 を 利 用 で き る た め 、 プ ロ グ ラ ム の 配 布 、 お よ び 、micro:bitへ の プ ロ グ ラ ム の 転 送 が 無 線 で 実 行 で き る 。 4.iPadの ア プ リ が 無 料 で 提 供 さ れ て い る た めiPadとmicro=bit、 お よ び 、 ス ピ ー カ ー 付 き 電 源 ボ ッ ク ス が あ れ ば プ ロ グ ラ ミ ン グ か ら プ ロ グ ラ ム の 転 送 、 実 行 ま で を 実 施 す る こ と が で き る 。 プ ロ グ ラ ム の プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 図4∼ 図6に 示 し た 典 型 的 な プ ロ グ ラ ム と 同 様 の プ ロ グ ラ ミ ン グ を 参 加 者 全 員 が 作 成 す る こ と が で き た 。 ま た 、 事 後 ア ン ケ ー ト に お い て も 、 す べ て の 質 問 に お い て 、 平 均 値 が3.0(最 大 値4)を 超 え る 回 答 が 得 ら れ た 。 こ れ ら こ と か ら 、micro:bitを 用 い た プ ロ グ ラ ミ ン グ 経 験 は 、 「プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 と は 、 子 供 た ち に 、 コ ン ピ ュ ー タ に 意 図 し た 処 理 を 行 う よ う に 指 示 す る こ と が で き る こ と を 体 験 さ せ な が ら 」 (文 部 科 学 省,2016)と い う プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の ね ら い を 十 分 に 満 た す も の で あ る と い え る 。 (2)プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 の 育 成 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の ね ら い は 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 の 育 成 で あ り、 具 体 的 に は 、 プ ロ グ ラ ム の 働 き や よ さ 、 情 報 社 会 が コ ン ピ ュ ー タ 等 の 情 報 技 術 に よ っ て 支 え ら れ て い る こ と な ど に 気 付 く こ と が で き る よ う に す る と と も に 、 コ ン ピ ュ ー タ 等 を 上 手 に 活 用 し て 身 近 な 問 題 を 解 決 し た り 、 よ り よ い 社 会 を 築 い た り し よ う と す る 態 度 を 育 む こ と と 定 義 さ れ て い る 。 授 業 実 施 後 、 「あ な た の 身 近 な と こ ろ でmicro:bitを 活 用 す る ア イ デ ア を 考 え て く だ さ い 。 」 、 お よ び 、 「身 近 な と こ ろ の 問 題 を 解 決 す る プ ロ グ ラ ム の ア イ デ ア を 考 え て く だ さ い 。 」 の2項 目 に 関 す る ア ン ケ ー ト実 施 し た 。 「あ な た の 身 近 な と こ ろ でmicro:bitを 活 用 す る ア イ デ ア を 考 え て く だ さ い 。 」 に お い て は 、 「セ ン サ ー で 「万 歩 計 」 の よ う な も の が 作 れ る と 思 い ま し た 。 」 、 「セ ン サ ー が 付 い て い る の で 、 腕 時 計 な ど に 付 け て 、 歩 数 を 数 え る プ ロ グ ラ ム が 作 れ る と 思 い ま し た 。 」、 「光 に 反 応 す る セ ン サ ー が つ い て い る の で 、 そ の 日 の 日 照 時 間 を 調 べ る こ と が で き ま す 。 」 な ど 、micro;bitの 特 性 を 理 解 し 、 そ の 機 能 を 応 用 す る ア イ デ ア を 生 み 出 す こ と が で き て い た 。 ま た 、 「身 近 な と こ ろ の 問 題 を 解 決 す る プ ロ グ ラ ム の ア イ デ ア を 考 え て く だ さ い 。 」 に お い て は 、 「地 震 が 来 る と マ イ コ ロ ビ ッ ト が 揺 れ る の で 、 揺 れ る セ ン サ ー を つ け る と 音 が な る 。 」 、 「暗 く な っ た ら ラ ン ド セ ル に 付 け て お い た ラ イ ト が 光 る よ う に し 、 車 と の 事 故 を 防 止 す る 。 」 、 「今 は 、 コ ロ ナ ウ ィ ル ス で 手 洗 い が 必 要 に な っ て い ま す 。 そ こ で 、 か ざ す と 菌 が ど れ だ け つ い て い る か 分 か り 、 一 定 の 量 を 超 え て い る と 音 楽 が 流 れ る プ ロ グ ラ ム が あ る と 、 コ ロ ナ ウ ィ ル ス に か か る 人 が 少 し は 減 ら せ る と 考 え ま し た 。 」 な ど の 回 答 が 得 ら れ た 。 こ れ ら をmicro:bitで 実 現 す る

プ ロ グ ラ ミ ング 的 思 考 の 育 成 を 目指 す プ ロ グ ラ ミ ング教 材 の 開発 た め に は 、 高 度 な プ ロ グ ラ ム 、 コ ー デ ィ ン グ 言 語 の 仕 様 が 必 要 と な る が 、 こ の よ う な 身 近 な 問 題 と プ ロ グ ラ ム を 結 び つ け る 思 考 が プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 目 指 す プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 で あ り 、 そ の 意 味 で こ の 教 材 は 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 を 育 む 教 材 と し て 、 有 益 で あ る と 考 え る こ と が で き る 。 5.結 論 本 研 究 で は 、 小 学 校 第6学 年 の 児 童 を 対 象 に 、micro:bitを 用 い た プ ロ グ ラ ミ ン グ 授 業 を 実 施 し た 。 そ の 結 果 、micro:bitを 用 い た プ ロ グ ラ ミ ン グ は 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ の 知 識 や プ ロ グ ラ ミ ン グ 体 験 を 提 供 す る だ け で は な く 、 身 近 な 問 題 を 解 決 す る プ ロ グ ラ ム の ア イ デ ア を 生 み 出 す こ と が で き る と い う プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 を 育 む こ と が で き る こ と が 明 ら か に な っ た 。 こ の こ と は 、 文 部 科 学 省 が プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の ね ら い と し て い る 「プ ロ グ ラ ム の 働 き や よ さ 、 情 報 社 会 が コ ン ピ ュ ー タ 等 の 情 報 技 術 に よ っ て 支 え ら れ て い る こ と な ど に 気 付 く こ と が で き る よ う に す る と と も に 、 コ ン ピ ュ ー タ 等 を 上 手 に 活 用 し て 身 近 な 問 題 を 解 決 し た り 、 よ り よ い 社 会 を 築 い た り し よ う と す る 態 度 を 育 む こ と 」 を 満 た し て い る と い え る 。 以 上 の こ と か ら 、micro:bitを 用 い た プ ロ グ ラ ミ ン グ 体 験 を 通 し て 、 「プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 の 育 成 を 目 指 す プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 材 」 を 開 発 す る こ と が で き た 。 micro:bitは 、 こ の 教 材 で 用 い た 機 能 の ほ か 、 デ フ ォ ル ト で ジ ャ イ ロ セ ン サ ー 、 温 度 セ ン サ ー が 機 能 と し て あ る ほ か 、 さ ら に 、LEDテ ー プ や モ ー タ ー な ど 他 の 機 器 と の 接 続 も 容 易 に す る こ と が で き る 。 そ こ で,今 後 の 課 題 は 、 こ れ ら の 機 能 も 活 用 し て 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ へ の 興 味 関 心 を 高 め る 発 展 的 な プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 材 す る こ と で あ る 。 文 献 文 部 科 学 省,「 小 学 校 学 習 指 導 要 領 」,2017. 文 部 科 学 省,『 小 学 校 プ ロ グ ミ ラ ミ ン グ 教 育 の 手 引 き(第3版)』,2020. 文 部 科 学 省,「 小 学 校 段 階 に お け る 論 理 的 思 考 力 や 創 造 性 、 問 題 解 決 能 力 等 の 育 成 と プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 に 関 す る 有 識 者 会 議 「議 論 の と り ま と め 」,2016. 長lll弘,「 小 学 校 商 楽 家 に お け る プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の あ り 方 の 検 討:授 業 実 践tlli例 を 手 が か り に 」,広 島 大 学 初 等 教 育 カ リ キ ュ ラ ム 研 究,2019. 尾 崎 光,伊 藤 陽 介,『 小 学 校 に お け る プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 実 践 上 の 課 題 』,鳴 門 教 育 大 学 情 報 教 育 ジ ャ ー ナ ル No.15,2017