タイトル

プログラミング教育について

プログラミング教育とは？

小中学生を対象としたロボット・プログラミング教育とコンテストの実施

日本再興戦略（２０１３年６月）
産業競争力会議（２０１６年４月）
第四次産業革命を担う人材の育成のための施策として初等中等教育からプログラミング教育を必修化する旨を明言
小学校 新学習指導要領（２０１７年３月改訂、２０２０年度全面実施）「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前原栄輔 ＮＰＯ法人ＨＩＴＯプロジェクト
菅原智裕 熊本県立技術短期大学校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」と位置づけ

久我守弘 熊本大学
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プログラミング教育について

プログラミング教育について

公教育での位置づけ（小学校）

教育効果（教育事業者へのヒアリング）技術の習得を目的とするものではない

・創造力の向上
・学習意欲の向上
・課題解決能力（論理的な思考力、計画性等）の向上
・行動力の向上・情報利活用能力、プログラミングスキル、英語力の向上
・理科好きの育成
総務省 “プログラミング人材育成の在り方に関する調査研究”より・卒業生の活躍学習の基盤となる資質や能力の１つ「情報活用能力」の育成
・思考力、判断力、表現力等（プログラミング的思考）
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合せが必要であり、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、記号の組合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
・知識及び技能
身近な生活でコンピュータが活用されていることや問題の解決には必要な手間があることに気づくこと

なぜロボットを使ってプログラミング教育を行うか？

・学びに向かう力、人間性等

・自らつくったものを自ら動かすことができるので、感動と驚きを得ることができる
・「つくる」×「動かす」の相乗効果で制作できるものの幅が広がりより多くを学べる
・現実世界で動くので結果がわかりやすく、楽しく学ぶことができる
・マンガやアニメ、ゲームなどに登場するので子どもたちに親しみやすいコンピュータの働きを、よりよい人生や社会づくりに生かそうとする態度
文部科学省 “小学校プログラミング教育の手引”より

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我々が展開するプログラミング教育の目的

ロボット・プログラミング体験教室

プログラミング教育に取り組む理由

使用教材（レゴマインドストーム）

ものづくり体験を通した工学分野への興味喚起と素地づくり

ハードウェア・ソフトウェア

楽しさを知ってもらい、将来工学への進路選択を考えてもらう
中学校卒業後の進路に高等専門学校や工業高校への進学者が出ている。
また、大学での工学部への進学を考えたうえで進学校を選択するものもいる。

論理的思考，課題解決能力等の涵養による人材育成
将来どの分野でも活躍できるよう「２１世紀型能力」を育む
あと２～３年ほどで追跡調査ができる生徒が社会に出るようになるため、今後の進路や仕事内容などは随時調査を行う。

概 要
対象：小学３～６年生
内容：ロボット製作
プログラミング構造の学習(順次、くり返し、分岐）
ライントレース（ＯＮ-ＯＦＦ制御）
初級ロボット競技

学生ボランティアの指導経験や学習意欲の向上
専門分野を活かして「教わる立場」から「教える立場」に立つ活動を通して、子どもたちにものづくりに興味を持ってもらえたことが実感でき、それが普段の学習のモチベーション向上などスタッフ側の人材育成にもつながっている。
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国際ロボット競技会 熊本地区大会

国際ロボット競技会 熊本地区大会

ＷＲＯ（Ｗｏｒｌｄ Ｒｏｂｏｔ Ｏｌｙｍｐｉａｄ）とは？

ＷＲＯ Ｊａｐａｎ熊本大会（２００８～２０１８）

現在７４の国・地域で開催されている名前の通り自動制御技術を競う国際的なコンテ

熊本県内の小中学生が１年間の学習の成果を披露

ストであり、科学技術を身近に体験すること、創造性と問題解決能力を養うこと、国際対象交流を行うことを目的に開催されている。

主に熊本県内の小学生および中学生
１チーム：選手２～３名＋コーチ（成人）NPO法人WRO Japan“WRO Japan2018公式サイト”および“公式ポスター”より一部引用

部門

対象は小学生から大学生であり、熊本では小学生、中学生部門のみ開催するなど

・初級（熊本大会のみ）※小学生部門のみ
・中級（決勝大会まで）
・上級（国際大会まで）

地域によって対象は異なっている。

日本国内地区予選 決勝大会

国際大会

競技

７～９月に３７地区で開催さ９月に開催されて全国から１１月にコスタリカで開催されれて１,８６２チーム参加した

１４３チームが参加したて５３の国と地域から約４００（２０１７年）（２０１７年）

チームが参加した（２０１７年）

中級・上級競技の優秀チー上級競技の優秀チームは国各国の選抜チームが集まりムは決勝大会に選抜される

際大会に選抜される世界一を競う当日はコーチ等との接触が禁止される。ロボットは事前に組立て済みのものを持ち込むが、調整や当日追加の「サプライズルール」の攻略は選手だけで行わなければならない。決勝選抜は得点および決勝で活躍できるかなど審査で決定する。
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国際ロボット競技会 決勝大会

国際ロボット競技会 国際大会

国際大会選抜（日本代表）チームへの挑戦

世界中の小学生～大学生によるＮｏ.１決定戦

熊本からは小中学生（中級・上級）最大各１チームが出場

日本からは各部門最大４チーム程度が出場

競技

競技

当日はコーチ等との接触が禁止される。ロボットは組立てから行わなければならず、国際選抜は得点と「サプライズルール」の成否で決定される。

試走１日間、競技２日間で行われる各日の最高スコアの合計とタイムで競う。技術や言葉の壁以外に慣れない食事や２日間通して競技するだけの体力なども求められることが分かった。

プレゼン（ポスターセッション）

フレンドシップナイト

説明３分間、質疑３分間で審査員に自チームの制作物や活動をアピールする。発表の評価と制作物への技術的な評価を競う。

選手が一堂に会する立食パーティ。互いに持ち寄った記念品の交換やサインの交換、写真撮影や普段の写真を見せ合いながら交流していた。

受賞歴
２０１３年 審査員特別賞(小学生)
２０１４年 最優秀プレゼン賞(小学生)
２０１５年 審査員特別賞（小学生）
最優秀プレゼン賞(小学生)
２０１８年 準優勝・国際大会選抜（中学生）結果

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制作物への評価について

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子ども達との関わり・指導における発見

何を評価するべきか？
例）壁に当てて姿勢を調整しながら進むロボット

１０６チーム中９０位だったが、情報を得ることができた。コースの摩擦が日本と大きく異なるなど現地で初めて分かったことである。また、マレーシア、タイ、台湾、ロシア勢の活躍が目立った。

能力向上と取り組む姿勢は別である
イメージ

チームワークについて → 報連相をしない
・一人でなんでもやりたがる・チームメイトに相談なしで仕様を変更する

前面にタッチセンサー付きバンパーを搭載
競技中に走行ルートが逸れることを防ぐため、狙い通りの姿勢にするために壁にバンパーを当てながら進むテクニックを用いたロ・複数台で同時開発の際に関数名等が各自で違うボットをどう評価するか？

取り組み方について → 準備や計画性がない

小学校教諭の評価 … 子どもらしい大胆な発想が素晴らしい・仕様書などを書かずに取り組む
・期限を考えずに練習を行うため大会に間に合わない（テストをせずにコードだけ間に合わせる）
・関数名や変数名が適しておらず情報共有や見直し時にわからなくなる

大学教員の評価… 壁もロボット自身も壊れる可能性があり懐疑的

発想、現実的、オリジナリティ、技術など何を評価するかは立場によって変わる

大会を通してあえて失敗させることで重要性を理解する

現在は審査員の主観によって評価がされているが、青少年の教育において何を評価すべきか模索中である。

指導者の注意だけでは真に理解はできていないため、子ども達がチーム開発の重要性なども身をもって理解してもらうために指導者が介入しすぎないようにする
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子ども達との関わり・指導における発見

子ども達との関わり・指導における発見

子どもたちが伸びる環境をどう設定するか？

モチベーションが最も高まるときは？

継続して取り組んでいくために適度に遊ばせる

決勝大会へのチャレンジという限られた失敗と成功体験

・成果を出すには同じ課題に数カ月間取り組むが飽きてしまう

これまでで一番モチベーションが高まった流れ

・教え込みや課題解決ばかりでは嫌いになる・地区大会に出場して敗退する → うまくできなくて悔しかった（失敗）

情報をどこまで提示するかでアイデアの出方が変わる

・翌年の地区大会で優勝する → 大勢の前で好きなことで成果が出せた（成功）・解決策を提示することで子どもたち独自のアイデアが出なくなる場合がある

・決勝大会で敗退する → 全国から集まる同年代の生徒に敗退（失敗）・他国のチームが制作物をＷｅｂで公開するため他者のアイデアを模倣するチームが出る（Ｙｏｕｔｕｂｅ問題）

初参加で地区大会に優勝した場合 … その年限りでやめてしまう生徒の割合が高い

ただし、決勝に進めるのは限られており全員が体験できることではない※過去には決勝大会で２７チーム中２６チームが同じコンセプトのマシンだったことも最後まで継続して参加し、進路選択において工学分野を希望する割合が高い
進学先に工学分野を選択するものが出てきている。いずれも継続して大会まで出場した選手たち
ではあるが、体験教室への参加からはじまった。

技術の教え込みよりモチベーションの管理
理解力は学力に比例しているように思えるが、新しいものをつくりだそうとする意欲とトライ＆エラー

経験のない子どもが進路に工学分野を選択した際、「思っていたものと違う」という理由で学習意欲をくり返す根気強さはモチベーションであるを低下させる問題もあるため、早い段階で体験ができる場として機能していると考えている
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技術としてのステップアップ

継続のための工夫と問題点

ビジュアル言語➡テキスト言語へ移るには？

人手と予算をどう確保するか？

ビジュアル言語で身につくもの、身につかないもの

人手についてビジュアル言語では文法エラーはほぼ起きない・大会や体験教室などイベント当日は学生ボランティアで対応
・高校生以上になった大会経験者の参加も促す

・タイピング、スペリングの入力に関するもの
・プログラミング言語への理解

・プログラミング構造の理解

イベントスタッフは何とか足りるが運営側の人手が足りない
・大会に合わせたイベントが増やせずに普及・発展できない
・学生ボランティアは数年で卒業するため暗黙知が継承できない

プログラミング思考からプログラミング技術へのステップアップ

予算についてビジュアル言語でも論理エラーは起こる幅広い技術を身に着ける次のステップにテキスト言語への移行が考えられるが、今後の取り組みにおける課題の一つである。（指導時間、子どものコンピュータを扱うスキルなどの問題もある）

・体験教室は助成金（子どもゆめ基金）を活用
・大会は共催団体で費用を分担して開催

現状の競技はビジュアル言語で十分開発可能だが今後求められる可能性あり

継続的な確保と年々大きくなる規模と予算に対応できない・助成金の採択状況はその年で変わるため安定しているとは言えない・選抜チーム派遣への補助を減らせば個人負担が増えて気軽に参加できなくなる・大会において小中学生もテキスト言語での開発の解禁
・プログラムの容量によりビジュアル言語のソフトウェアの動作が著しく低下する問題あり
15➡ 参加者増による選抜数の増加と旅費の値上がりが要因

規模拡大における問題点の提起

まとめ

規模拡大のデメリットとメリット

ロボット競技会における成果と課題勝つことにこだわり過ぎない（モラルの損失）

なぜロボットか？

技術が同レベルなら当日の立ち回りで差が出るがルール外の行為も行われる例）コーチの介入 ➡ 開会後接触禁止のルールがあるが選手を指導することも相手の妨害 ➡ 赤外線通信で他のロボットにプログラムを転送不正に伴いチェックと選手の管理が問題になってきている

・自らつくり動かすことで多くの学びと感動・驚きを得ることで工学へ興味喚起を図る
・親しみやすく現実世界で動くので結果がわかりやすく、楽しく学ぶことができる

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ロボット競技会の意義
・制作物を披露することで学習したことのアウトプットを行い、評価をもらえる・競い合うことで他者のアイデアや刺激を受け、学習意欲の向上につながる・工学での失敗や成功体験を積むことで工学分野への進学につながる

人前に出たり人混みが苦手な子どもが参加しにくくなる（発表機会の損失）
障がいのある子どもの参加促進とルールによる不正防止の両立が困難になるロボット競技会を通した学習の成果一人一人にスポットを当てることができなくなる（成功体験の損失）
競技を速やかに終えることが重要になり、見学者へのエンターテインメント性も弱まる

・プログラミングによる論理的思考やトライ＆エラーによる問題可決能力の育成
・能力以外でチーム開発の理解やモチベーション管理による根気強さを得る

ただし、大きなメリットもある

課題

参加者全員が多数と競い合うことで意欲の向上につながる（競争機会の獲得）
決勝に行けない生徒も大きな舞台を経験し、他者からの刺激と観客からの応援を受けることでき、互いにより高め合う意識をつくることができる
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17・テキスト言語へのステップアップをどのように行うかさらなる検証が必要
・より持続と発展していくためには人手と予算の確保が求められる・規模拡大によるデメリットをどう克服し、子どもにより多くの成功体験を積ませるか

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