「とどラン」で（都道府県ランキング）

データサイエンスの授業
アサンプション国際中学校高等学校
情報・社会・探究科 岡本 弘之
https://www.okamon.jp

今日の発表は情報社会の問題解決

問題を発見・解決する方法
情報社会における個人が果たす責任と役割

情報技術が果たす役割と望ましい情報社会の構築
コミュニケーションと情報デザイン

メディアの特性とコミュニケーション手段
情報デザイン
効果的なコミュニケーション

コンピュータとプログラミング

コンピュータのしくみ
アルゴリズムとプログラミング
モデル化とシミュレーション

情報通信ネットワークと 情報通信ネットワークの仕組みと役割
データの活用
情報システムとデータの管理
データの収集・整理・分析←今回の授業学習指導要領では（４）情報通信ネットワークと情報の活用
ア、次のような知識及び技能を身に付けること。
（ｳ ) データを表現，蓄積するための表し方と，データを収集，整理，分析する方法について理解し技能を身に付けること。
イ、次のような思考力，判断力，表現力等を身に付けること。
(ｳ ) データの収集，整理，分析及び結果の表現の方法を適切に選択し，実行し，評価し改善すること。

データの収集、整理、分析する方法を理解し、実行・評価し改善する授業のねらい• データの活用（データの収集・整理、数値データの分析）を実習を通じて教えたい• 情報科らしく問題解決の視点で「仮説」→「データ分析」→「考察」という過程を教えたい• 生徒が興味を持ちそうないろいろなデータがあったほうがいい
都道府県別のいろいろなデータが掲載されている「とどラン」を使ったデータ活用の授業を考えた

「とどラン」とは（https://todo-ran.com/）・さまざまなデータ（国土・インフラ、社会・政治、文化・暮らし・健康、娯楽・スポーツ、店舗分布、その他）について、都道府県別のデータを公開しているWebサイト（https://todo-ran.com/）

例えば• 労働時間が長い県 1位神奈川県• 睡眠時間が長い県 1位秋田県• TVの視聴時間が長い県 1位北海道• 高校生の通学時間が長い県 1位千葉県• ケチャップを多く使う県 1位和歌山県• カレールウを多く使う県 1位鳥取県• チョコレートを多く使う県 1位石川県
なぜそうなるのか？理由を知りたくなりませんか？

モデル出身者数歌手出身者数

人数と割合の数値データ

芸人出身者数・生徒にとって身近で、興味を持ちそうなデータがたくさんある。
・すべて都道府県別のデータなので相関を考えるには使いやすいデータ（https://todo-ran.com/）授業の流れ・興味のあるデータを選び、理由を考え仮説を立てる
仮説
・疑似相関、相関係数など必要な知識を教える

・「データ収集→整理→分析」を行う
分析
・表計算ソフトを使って計算・作図する

・検証結果から相関について考察する
考察
・なぜそのような結果となったのかを考察する

仮説を立てる①「サイトの紹介」
・相関関係のありそうなデータを選び、仮説を立てる
仮説
・疑似相関、相関係数など必要な知識を教える（例）仮説：高校数が多い都道府県ほど甲子園の勝利数が多い
理由：予選での試合が多いはずだから強いはず

都道府県別高校数

通算甲子園勝利数

仮説を立てる②「仮説の例」• 気温が高い都道府県ほどエアコンの普及率高い• 地震の多い都道府県は人口が少ない• イチゴ生産が多い都道府県は消費量も多い• チョコレート消費量が多い都道府県ほど虫歯患者が多い• 睡眠時間が長い都道府県ほど寿命は長い～が増えると～も増える
or ～が増えると～は減る 関係のデータは？

仮説を立てる③「相関」って何？
・相関関係のありそうなデータを選び、仮説を立てる
仮説
・疑似相関、相関係数など必要な知識を教える

・相関＝どちらか増えれば、もう一方が一定の割合で増える（減る）関係
正の相関＝どちらか増えれば、もう一方も増える
負の相関＝どちらか増えれば、もう一方は減る※相関係数を計算すれば相関があるかわかる！

仮説を立てる④気を付けよう• 人口が多いと件数が多いのは当たり前（例）×人口が多い県ほど犯罪が多い（件数）〇人口が多い県ほど発生率が高い（割合）・疑似相関＝因果関係がないのに関係があるように見える
アイスの売上が上がると相関に見える

ビールの売上が上がる

気温の上昇
別の要因と相関がある

ワークシートに記入する◇手順２ 相関関係（一方が増えれば一方が増える または一方が増えれば一方が減る関係）がありそうなデータを、仮説（このデータが増えればこのデータは増えるはず）を立てる
仮説（例）「高校数が多い都道府県」ほど「甲子園の勝利数」が多い

使う
データ（例）「都道府県別高校数」と「都道府県別通算甲子園勝利数」

理由（例）甲子園出場までの予選で戦う回数が多いはずだから強いチー
ムと思うから分析をする①「データのコピー」
・「データ収集→整理→分析」を行う
検証
・表計算ソフトを使って計算・作図する（例）都道府県別の高校数、都道府県別の甲子園通算勝利数のデータを整理し、ワークシートにデータを入力する。
①ボタン一つで並び替えが可能
ここでは北から順に並べる②表の「北海道の順位～沖縄の偏差値まで選択してコピーする③ワークシートのシートにコピーする。
④単位が入っているデータは「置換」
を使って数字のみにする

注意①単位が入っていてこのままでは使えない②いったんEXCELのシートにコピーして、「置換」で単位を消す作業が必要単位が付いている

データを整える①北からの順に整列②文字列を数値に変換

関数は入力済
平均値・中央値
標準偏差
相関係数

データを入力する（数値を入力）散布図も自動作成

ワークシートに記入する◇手順２①自動的に計算された平均値、中央値、標準偏差、相関係数を記録する。
データ①
①平均値
（データ全体の平均）②中央値（真ん中の県のデータ）③標準偏差（データの散らばり・幅）④相関係数（データの関係ありなし）

データ②

考察する①
・検証結果から相関について考察する
考察
・なぜそのような結果となったのかを考察する
相関関係があるかどうかを係数と散布図で判定する
相関係数-1～-0.7

判定

強い負の相関がある-0.7～-0.5 負の相関がある-0.5～-0.3 弱い負の相関がある-0.3～0.3

相関はない

0.3～0.5

弱い正の相関がある

0.5～0.7

正の相関がある

0.7～1

強い正の相関がある

某社教科書より

ワークシートに記入する
相関関係の判定
考察（例）弱い正の相関がある／相関がない※考察で書くこと
・自分の仮説が正しかったか、違ったのか。
・なぜそういう結果となるのか、自分なりの分析を書く

（例）仮説：高校数が多い都道府県ほど甲子園の勝利数が多い
高校数と甲子園勝利数4504003503002502001501005000200400600

まとめ授業の効果• 生徒が自分の興味のあるテーマでデータ分析の流れを体験的に学ぶことができた• 「仮説→分析→考察」という問題解決や探究に役立つ流れも学ぶことができた• 1年の3学期に授業すると数学とつながりやすい• 相関関係があるかどうかを考えるのは予想外の結果もあり楽しい
生徒は興味を持って授業に取り組むことができた
知識内容も体験的に学ぶことができた

情報科でのデータ分析はここが大切・計算方法や意味は数学で、情報では計算はアプリに任せる
・仮説を立てたり結果から考察したりするところも教えるのが情報科らしいデータ分析ではないか最後に• 今日のプリントもWebに掲載しています「情報科の授業アイデア」 https://www/okamon.jp

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