第16回全国⾼等学校情報教育研究会全国⼤会（東京⼤会）

⼤学⼊学共通テスト対策を考慮した情報Iやっています。

今年度から⼤学⼊学共通テストを受験するような⾼校2年⽣/1年⽣の情報Iを担当。
1年間の授業の予定と、⼀学期の状況の報告
太⽥ 剛
昭和学院⾼等学校 ⾮常勤講師
昭和学院秀英⾼等学校 ⾮常勤講師

⼤学⼊学共通テスト対策を考慮した情報Iやっています。
状況分析:

過去の情報関連の⼤学⼊試48試験の分析

授業戦略:

・思考・判断・表現/主体的を主にした授業
個⼈活動だけど協働的な学習
わかると楽しい、・学習⽅法を学習できるとうれしい・ストック(本質的な物)の習得の個⼈ペースの学習・探求でも役⽴つ情報活⽤能⼒の習得

授業戦術
(例)

・知識・技能はタイパで2倍速授業(Web⼩テストの活⽤)・問題解決としての学習計画のPDCA
・情報デザインのストック(本質的な物)とは・プログラム部品を活⽤したプログラミング学習・〇〇⾼校の⽣徒ってどうよ調査でのデータサイエンス

状況分析:過去の情報関連の⼤学⼊試48試験の分析
2019〜2022年実施 8⼤学+⼤学⼊試センター
のべ48試験、549問(⼤問題の中の⼩問題も問題としてカウント)
0

知識

1020

30

40

50

60

70

80

90

知識_1:情報社会の問題解決
知識_2:コミュニケーションと情報デザイン
知識_3:コンピュータとプログラミング
知識_4:情報通信ネットワークとデータの活⽤

応⽤

応⽤_1:情報社会の問題解決
応⽤_2:コミュニケーションと情報デザイン
応⽤_3:コンピュータとプログラミング
応⽤_4:情報通信ネットワークとデータの活⽤* 知識は教科書などの内容を暗記すれば解ける問題
情報Iでは統計やデータサイエンスも応⽤的なものも増えるだろう

100

情報科の出題問題の分類(太⽥の想定)
知識・技能(知識・技能)••••⽤語の定義・意味
略語
・法令
基本的な理論
定型的な計算問題

応⽤(思考・判断・表現/主体的)••••アルゴリズムシミュレーション
統計分析/データサイエンス
⾼度な選択問題• リレーショナルDBの操作• (表計算の操作)• ネットワーク設計

短期間で、誰でも習得が可能な内容

ある程度時間をかけて習得する
アルゴリズム・問題解決能⼒

出題問題の分類と3年間の学習⽅法の想定
知識・技能(知識・技能)

応⽤(思考・判断・表現/主体的)

授業では今後の学習の 1年⽣: 情報I• 基本的な知識・技能基礎となるストック(本質 • 基本的なアルゴリズム・問題解決的な物)の習得 (探求などの他の授業の準備)
3年⽣: 夏季授業/短期予備校
これで⼗分間に合う

元々2単元なので他教科に⽐べて範囲が狭い

1年⽣: 情報I• 基本的なアルゴリズム・問題解決+2/3年⽣: 特別補修/夏季授業• ⻑期にわたって、繰り返しアルゴリズム・問題解決を学習
個⼈での勉強情報オリンピック、AtCoderなど

3年⽣: 情報II(選択科⽬)• 情報IIの⼤学⼊試対策としての活⽤

知識・技能はタイパで2倍速授業
1学期の授業内容・時数実績
本来の情報Iの内容
1 オリエンテーション
1 情報とメディア
0.5 問題解決のプロセス
1 情報社会の法とセキュリティ
1 知的財産と著作権
1 情報セキュリティ
1 情報技術と社会 *1
1 デジタル表現(n進数) *2
1 (中間試験準備)
1 (期末試験準備)*1 略語の元のスペルから意味推測*2 ワークシートでとことん学習1
3

教科書は指導要領を教えるための⼀つの素材
付加的な内容ネット社会の歩き⽅
Word実習(指⽰書を⾒ながら各⽣徒が個⼈のペースで学習)

0.5 問題解決:⼀カ⽉の学習計画
3 情報デザイン:⼩論⽂の作成

3

Excel実習(指⽰書を⾒ながら各⽣徒が個⼈のペースで学習)

1

問題解決:夏休みの学習計画

知識・技能はタイパで2倍速授業 Web⼩テストの活⽤
従来の⼀般的な授業

⽣徒はワークシートでまとめたり、紙の⼩テストを実施

教師が説明

2倍速授業

説明(まとめ)スライド

説明動画

・何回でも回答できる。
ただし、正誤のみ表⽰(〇×問題も⼯夫)
・友達と相談しながら⽣徒はgoogleフォームを使⽤した⼩テストの実施

問題解決としての学習計画のPDCA
単純記憶と理解の特徴〇記憶⾃体は単純作業〇記憶保持の負荷は⼤きい/時間がかかる〇忘れやすい〇応⽤できない単⼀の意味記憶より

単純記憶
学習
対象
理解⻑期
記憶

エピソード記憶

⼿続き型記憶

意味記憶

宣⾔型記憶

階層

ネットワーク概念の関連付け提供する資料もコンセプトマップ等を多⽤〇記憶することに理解の苦労がある。
〇記憶保持の負荷は⼩さい〇忘れにくい〇応⽤できる問題解決としての学習計画のPDCA・学校で⽣徒に対して計画的に学習しましょうと指導しますが、何を教えていますか?
・問題解決の授業でPDCAやっていますか?
⼀カ⽉の学習計画

・⾃分にあった学習⽅法
・忘却を考慮した計画

夏休みの学習計画

・学習ユニット(時間ではなく分量)・計画と実績

受験の学習計画

・⽬的を実現するための計画
・⻑期計画と短期計画

PlanAction

DoCheck

情報デザインのストック(本質的な物)とはどうして情報デザインが必要か

パッと⾒てわかるのはこのぐらい。
⼈間の情報処理能⼒はそんなに⾼くないところもある。

AIや特別な宇宙⼈なら⼀⽬でわかる。

情報デザインのストック(本質的な物)とは情報デザイン

相⼿が理解できるように= 情報の受け⼿の⼈間が理解できるように情報を提⽰する。
適切な情報の固まりの作成

チャンク
情報の作成と提⽰構造化
適切な情報の提⽰構造の作成

提⽰された情報の理解⾼校⽣らしいポスター、プレゼンとはポスターの主役

キャッチコピーアイ
キャッチ

なまけもののSDGsのプレゼン資料
SDG活動タイトル

イラス
ト

SDGsについての⾝のまわりでできること。

SDGsとしての意味。
詳細情報

プログラム部品を活⽤したプログラミング学習
従来のプログラミングの考え⽅
順次

反復

分岐

プログラムの制御構造

複雑なプログラム開始

量的な話プログラムは3種類の制御構造でできているので、根気よく考えれば、どんな複雑なプログラムでも作れる。

もともと、3種類の制御構造は、これでプログラムが表現できるという証明であって。これだ
けで⼤学⼊試問題が解けるの?

A=0
Yes

A=5
A = A +1

No

B=A–1
Yes

B=5
B = B +1

Yes

No

D[A] < [B]T = D[B]No

D[B] = D[A]
D[A] = T

終了

13

プログラム部品を活⽤したプログラミング学習
従来のプログラミングの考え⽅: 将棋に例えると量的な話
将棋は各コマの動きを覚えれいれぱ、根気よく考えれば、どんな複雑な対局でも勝てる。
将棋の強い⼈:その場の最善の⼀連の決まった指し⽅「定跡(定⽯)」が⾝についているんじゃなの

プログラミングの「定跡(定⽯)」で学習する。
プログラミング部品
14

プログラムPython⼊⾨⽤教材

プログラム部品カード

指⽰書

部品を組み合わせてプログラミング
15

⼤学⼊試プログラミング学習⽤の教材
⼊⾨(情報I⽤)

初級(共通テスト)

中級(私学情報系)

教えないアルゴリズム
プログラミング

初級レベル教材(プログラミング編
Part1公開)

中級レベル教材(今後開発予定)

基本的なアルゴリズムとプログラムパターンの学習プログラムパターンの活⽤と初歩的なアルゴリズム技法の学習
主に課題場⾯としての問題

いろいろなアルゴリズム技法の学習
主にアルゴリズム技法としての問題

表計算ソフトの操作

初級レベル教材(表計算編公開)

基本的な表計算の使い⽅の学習

表計算の出題傾向に対して問題と統計に関した表計算の利⽤⽅法の学習

初級⽤教材の⼀部は情報科学の学習⽤として情報Iの授業で使⽤する予定プログラム部品を活⽤したプログラミング学習
プログラミングで学習すること⾃体難しくないの:試⾏授業の結果
0%

20%

40%

60%

80%

四則演算
⼊⼒
⼊⼒演算
if
if/elseif⼊れ⼦ループ
1〜10合計
偶数合計
乱数
配列
検索
最⼩値
⼊れ替え
⼆重ループ
⼆重ループ2
並び替え

2時間

４時間

６時間

100%

⽣徒が参考資料をみながら主体的に個⼈ペースでプログラムを開発(新規に作成)する授業
・6時間の授業で並び替えまで77%の⽣徒が学習(4時間で33%)
n=54
3年⽣ 「社会と情報」の2クラス(⾼校⼊試偏差値 73)

並べ替えは⼊試に出ないだろう
17

プログラム能⼒の応⽤(転移)FizzBuzz問題
12
Fizz
4
Buzz
Fizz
7・
FizzBuzz(15)・従来のプログラミングの考え⽅=順次、反復、分岐でどう問題を分析しよう
か?
プログラム部品での考え⽅=とりあえず、数を増やしていくループを使ってみよう。
ループの中でif-elseで組み合わせてみよう。

反復

順次

分岐

プログラムの制御構造

i = [1,2,…,10]
繰り返す

? i:
〇:
×: ? i:〇:×:18

SSS2023⽤:プログラミングとシミュレーションの問題内容
基礎的な問題

応⽤的な問題

基本関数(再帰含む), 乱数の利⽤、リスト・配列処理、WebAPIの利⽤

アプリケーション機能

簡単な統計機能，時刻や⽇時の計算機能， ロボット制御
⽂字列の処理機能

平⾯での物
体の操作

マス⽬上でのロボットの移動制御 ，図形の描画

パズル問題

ハノイの塔やFizzBuzz，マス⽬パズル
等

数学問題

⼀次⽅程式，素数や因数分解等

情報数学問題パリティ検査,ハミング符号,ガロア体とフェルマーの⼩定理
センサーからのフィードバックがあるロボットの制御

最適化/リソース 部屋割つけ，配⾞計画等
割当
物理現象

振り⼦の動作，動体の移動等

グラフ/最短経路 最短経路: 移動距離等
予想/平均変化率 売り上げ予想, ローン計算等
待ち⾏列

ファーストフード店，交通渋滞

ライフゲーム

伝播状態: 感染状態等

確率関係

モンテカルロ法，ベイズ統計等

このあたりの詳しい話はSSS2023 8⽉18⽇(⾦) 会場は同じ
8⽉7⽇まで早期申込、教員だったら参加費2,200円

19

SSS2023⽤:初級レベル:プログラム編Part1の内容
B01 Python基礎(⽂字列操作):ランレングス圧縮
B10 ⽂字列操作:⽂字削除B02 Python基礎(while): ⾦利計算(プログラミング版) B11 合計の計算(⽂字列処理)
B03 Python基礎(乱数):モンテカルロ法
B12 10進数→2進数変換
B04 Python基礎(⼆次元リスト): ⼆次元リスト検索
B13 硬貨での⽀払い枚数(貧欲法)
B05 Python基礎(関数, 配列操作):素数を求める
B14 学園祭の⾒学(区間スケジュール)
B06 Python基礎(再帰):フィボナッチ数
B15 グループ分け
B07 Python基礎(⽂字コード):シーザー暗号
B16 パリティチェック(誤り検出/訂正)
B08 Python基礎(論理演算):論理回路
B17 感染症の計算(微分計算:SIRモデル)
B09 Python基礎(if-elif-else):Fizzbuzz
B18 ファーストフードの待ち時間(待ち⾏列)
B19 Robot操作(ロボット平⾯移動)
B20 最短経路(グラフ)l ⼊⾨⽤で扱っていないPython⾃体の⽂字コード，論理演算，関数，再帰など
l 乱数利⽤、⽂字列処理、n進数、素数、論理回路などの基礎的な問題
l 現⾏の⼤学共通テストの情報関係基礎等のプログラムやシミュレーションと同等と問題

SSS2023⽤:初級レベル:初級教材 表計算編の内容
01 復習:基本:成績表
02 復習:統計:偏差値
03 復習:基本:単価表
04 復習:基本:九九の表
05 基本:ローン計算(プログラミング編に類似課題あり)
06 基本:感染症(プログラミング編に類似課題あり)
07 基本:シーザー暗号(プログラミング編に類似課題あり)
08 基本:アンケート集計
09 基本:太陽光発電

10 統計:睡眠時間1(度数)11 統計:睡眠時間(相関係数)
12 ドント表
13 販売予測・実績
14 勝敗計算
15 移動観察16 統計:クロス集計
17 統計:回帰直線
18 統計:t検定
19 統計:ベイズの定理

l 現⾏の⼤学共通テストの情報関係基礎等のプログラムやシミュレーションと同等と問題
l データサイエンスの統計処理
共通テストで表計算が出題されるかはっきりしていないが、シミュレーションと統計の学習⽤として活⽤できる。

〇〇⾼校の⽣徒ってどうよ調査でデータサイエンス2018年度から実施

⽣徒が質問項⽬を出す
質的データ
量的データ

Googleフォーム
で回答収集

表計算で分析
スライドでプレゼン
資料にまとめ〇〇⾼校の⽣徒ってどうよ調査でのデータサイエンス
基本的な分析⽅法

150
100

ゲームのプレイ時間

50
0
⼥⼦

男⼦

群間の平均値⽐較と棒グラフ
統計量と箱ひげグラフ

2023年度に追加
クロス集計
散布図と相関データサイエンス:検定の意味:ストック(本質的な物)検定が必要な時、必要でない時
東京集団:

北海道集団:
国勢調査
平均年齢

不必要

北海道集団:

必要

中学⽣の本当の平均⾝⻑

中学⽣標本調査:
標本/サンプル標本の平均

国勢調査
平均年齢全数調査(例えば国勢調査)の結果は、検定が必要なく直接⼤きい⼩さいを⽐較できる。

標本/サンプル調査の東京集団:
結果は、検定しないと中学⽣の本当の平均⾝⻑
⼤きい⼩さいの⽐較ができない。
中学⽣標本調査:
標本/サンプル
標本の平均

データサイエンス:検定の意味:ストック(本質的な物)
ねえねえ〇〇、なんで、標本/サンプル調査は検定が必要なの?

サンプル調査の結果の平均は本当の平均とは違っているから⺟集団の平均 = 50
(本当の平均)

何回も調査すると標本/サンプル調査の平均は結構バラ
バラ

⾼校「情報科」の教材・指導案作ってみました。
http://beyondbb.jp/

⾼校 情報科 教材 検索

Python版とScratch版の⽐較
17161514131211
109876543210
2時間

4時間
Scratch版

Python版

6時間問い合わせ/お願い
プログラミング部品を使⽤したプログラミング学習の効果を測定したいので(主に学習後の転移)
他の⽅法でプログラミング教育の授業(6〜8時間程度)する⽅で、⽐較実験に協⼒していただける⽅募集します。
実際の測定
メインのプログラミング授業終わった後に、共通テストの選択式を意識したプログラミング問題2〜3問程度(20〜30分)を⽣徒に対しては「共通テストの応⽤問題練習」として実施。
⾼校⼊試偏差値52⼜は58前後ならより良い。
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