筑波学院大学紀要第11集

139 〜 145
山島一浩：プログラミング教育における学生の学習効果
ページ

2016年

＜研究ノート＞

プログラミング教育における学生の学習効果
山島一浩＊

Teaching Methods that Target Learning Effect of the Students
in Programming Education
Kazuhiro YAMASHIMA ＊抄録

学生が、授業を通じて、自己教育力をつけた記録である。授業で、教材の中で一つの工夫を見つけて、高校の先生方の勉強会で、新たに教える工夫を加えて教わりながら完成度を高めていった。それを小学生、高校生に公開講座で教えてきた。そして、最後に、この活動を日本教育工学会の全国大会で発表した。この一連の活動を授業から説明し、全体を記録したものである。
キーワード：大学教育、情報処理教育、自己教育力、プログラミング教育、MIT App Inventor

1 ．はじめに知識を集めて考察し、その物事についての事
実を深く追求する一連の過程を学ぶとすれば時代によって、個人が学ぶ内容が変わり、自己教育力が試されることがままある。それどうか。大学における自己教育とは、どうあるべきか。それを問いたい。

が個人の教育力が試されるのであれば、どの自己教育力とは、基本的に「学び方」の学対象のものであろうが、自己教育力を伸ばす習の方向性を持つのだが、それ以上に、生涯ことが重要であろう。

にわたって学び続けるための、学習内容の社

プログラミングは、多様な文字と数値と式会的価値や有用性、おもしろさなどを学ぶ必を使って、人間の使ってきたものを表してき要が要求される。なぜなら、基本的に何を学たが、その数を見ても多くあり、学生が覚えぶか、また学ばないかを決定するのは個人のることも、多くの時間を経てプログラミング自由意志によるからだ。
自己教育は、大学教育では、大学教員が作言語が移ろいでいくなかで、移り変わりの多成したカリキュラムを受講生に押し付けがちい文書ともいえる。
大学の研究は、特定の物事について、実で、学生自身がカリキュラムを作成していく験、観察、調査などを通して調べて、人間のという形にはなりにくい。「自らデザインし、＊筑波学院大学経営情報学部、Tsukuba Gakuin University─ 139 ─

筑波学院大学紀要11

2016

自ら学ぶ」、「自分で学ぶ」という行為も教育ので、コーディングの必要がなく、バグの入の本来の姿として考える立場からは満足できり込む余地が非常に少ないことも特徴に挙げない状況が多い。

られる。
共に学習のやる気を起こさせることを意図

これから紹介するのは、一学生が、授業をしている。

通じて、自己教育力をつけた記録である。
大学の授業から、子供たちや高校生に指導し、高校の先生方の研修会で成果を示し、そ3 ．授業の紹介

れを研究会で成果を発表した。
3．1

2 ．ビジュアルブロックプログラミング

授業の目的

本学のシステム開発コースの専門基礎科目群コース科目で、「表現と伝達 B」という半期ビジュアルブロックプログラミング言語との科目として行っている 2 単位の授業がある。

は、プログラムをテキストで記述するのでは授業の到達目標は、図 1 で示したように、なく、視覚的な操作でプログラミングするプ

プログラムを理解し、人にわかりやすく説明

ログラミング言語である。視覚表現でプログできることである。この過程で、情報スキルラミングが可能で、空間上でテキストやグラを伸ばし、コミュニケーション能力も伸ばす

フィックシンボルを配置することでプログラという内容のものである。プログラムするとムが形成される。

いうことの意味や考え方の基本を学び、課題

ビジュアルブロックプログラミングには、
MIT App Inventor 以前に、Squeak や Scratchの解決過程で、プログラムの検証や改善策の立案する力を養わせる内容である。
教材として利用したのは、MIT App Inventor

があげられる。Squeak 環境には、非開発者向けプログラミング環境が実装されていて、で あ る。 こ れ は、Web 上 で 提 供 し て い るMorph と呼ばれる可視化に適した機構を組Android 対応のアプリケーションを開発する

み込んだオブジェクトに対し、その動き属性、色属性、形属性、振る舞い属性などを変化させる手続きを、パネル状のパーツの組み合わせで表現できる。この特徴から同スクリ
プトシステムは、プログラミング未経験者のほかに、キーボードの扱いに馴れていない低年齢層ユーザーにも容易に扱うことができるといわれている。Scratch は、2006年にミッチェル・レズニックによって開発されたプログラミング言語学習環境である。初心者が最初に正しい構文の書き方を覚えること無く簡単にアニメーションストーリー、ビデオゲーム、インタラクティブアートを製作できる。
MIT App Inventor は教育目的のツールであり、プログラミングの経験がない人でも、手軽に Android アプリの開発が始められる。
パーツをつなぎ合わせることでアプリを作る

─ 140 ─図1

授業のイメージ

山島一浩：プログラミング教育における学生の学習効果

ソフトウェアである。プログラミングに不慣ルオブジェクトをドラッグ・アンド・ドロップれな人でも使いやすいように、グラフィカルすることで Android 対応アプリを作成できやユーザ・インターフェースを使い、ビジュアるツールである。その入力には、図 2 のデザ

図2

MIT App Inventor のデザイン画面（上）とプログラム画面（下）─ 141 ─

筑波学院大学紀要112016

イン画面（上）で、Android の画面に表示される項目を登録し、その後でプログラム画面（下）でデザイン画面内に登録した項目に必要好き嫌いなプログラムの項目を、埋めて完成をさせる。

表1

受講した学生の意識調査

数学
37％
63％国語
53％
47％

英語 プログラム 図形認知
16％
47％
26％
84％
53％
74％

使用機器は、図 3 に示すレゴマインドス
トーム NXT と Nexus タブレットである。

この意識調査に参加した学生全員が、苦労した中で、最後の課題を提出して終わらせることができた。
3．3

授業の成果

最終的な成果としては、遂行した課題の結果、学習した内容を PowerPoint に落とす。
その際に留意点をそこに載せる。多くの学生が、苦労した中で、図 4 のような PowerPointを提出した。

4 ．学生が参加し取り組んだ実践例
4．1

つくばちびっ子博士

2013年夏に、子供たちへの MIT App Inventorを使った実践授業を始めた。担当した学生は、授業を受講した学生である。参加した子
図3

供は、10歳から14歳までであった。内容は、

レゴマインドストーム NXT（上）とNexus タブレット（下）大学生が受けた内容で、提示物は、学生が提出したレポート（図 4 ）である。それを学生

3．2

授業の参加者の意識が完成させた講義内容で、 1 時間の講義を、この授業に参加した大学生が、表 1 に示
す科目について、「好き」か「嫌い」かの意

1 日 3 講座開いた。各参加人数は、10人に割り当てた。

識調査を行った。数学は、プログラム課題

MIT App Inventor は、各説明が、英語表示

で、数式を扱う際と、国語は、扱った内容であったが、プログラミング言語の構文を文をレポートにまとめる時にどうかを判断す字で埋め込む代わりに、構文構造に対応したる際の指標とした。また、英語は、MIT Appブロックを直接操作して埋め込むという効果

Inventor が、全てが英語メニュである点をどがみられた。参加した子供は、ビジュアルブうするかの判断として見ている。そして、プロックプログラミングのプログラミングを短

ログラムは、プログラムの良し悪しを、図形期間で修得できた。

認知は、MIT App Inventor がプログラムを図

図 5 は、左が、準備の様子と、真ん中は、形の組み合わせであることに学習の重点をお指導した学生と受講生の様子である。右の写いて見ていた。

真は、作成したプログラムを Android 端末に表 1 のような結果がでた。国語以外のものについては、全て嫌いが過半数をしめていた。

ダウンロードして操作し、ロボット相撲を楽しんでいる写真である。

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山島一浩：プログラミング教育における学生の学習効果

図4

学生の提出した成果レポート

図5

学生が参加した講座

─ 143 ─

筑波学院大学紀要114．2

2016

つくば科学フェスティバルの際に、高校の先生方から、有益な授業計画

2 回目は11月に行われた、つくば科学フェ案を示してもらった。

スティバルである。市内の小中学校・高校・大学、研究機関など60団体が出展し、科学を4．4楽しむための体験型イベントで、多くの子供たちが参加してくれた。

高校生向けの公開講座

4 回目は大学で高校生向けに行った公開授業で指導をおこなった。この時間の構成は、この場では、前回の資料が、大人向けの資料であったことから、反省をし、ロボットす高校の先生方のアドバイスを入れた内容になっている。

もう大会にして、子供たちに難しいことを説明せずに挑んだ。この作戦は、上手く当ては4．5

まり、子供からどうしてそうなるのかとの質学会での発表学会での発表は、 9 月に岐阜大学で行われ問に、印刷していた MIT App Inventor の画た日本教育工学会の第30回全国大会である。

面を説明していた。

日本教育工学会が扱っている「教育工学」は、人文社会系と理工系、ならびに人間に関する4．3

高校の先生方の勉強会学問分野を融合した学際的な学問である。

3 回目は、12月に行われた茨城県高等学校学生として、自分のやってきた事を発表し教育研究会工業部情報部会で発表をした。そた。堂々とした発表や質問にも整然と答える

図6

学生が参加したイベント

図8

図7

高校の先生方の教育研究会に参加

高校生向けの公開講座

─ 144 ─

山島一浩：プログラミング教育における学生の学習効果込む代わりに、構文構造に対応したブロックを直接操作して埋め込むという作業がみられた。
学生の学会発表では、子供たちの学習について、見たまま聞いたままを感覚で理解し、思ったままにプログラムのブロックを組み合わせて作成していたことを述べていた。これま
図9での自身の作成との比較や、やり方と内容を学会での発表見て、これまでを理解しているように感じた。

さまは、実際に体験しただけに、実績を出し一人の学生の学習の流れではあるが、これらていた。

を元に、授業展開の参考にしていきたい。

5 ．考察

6 ．まとめ

人に何かを教えなければいけないとき、「効MIT App Inventor を使い、大学の授業か率のよい上手な教え方」を知っておけば効率ら、子供たち、高校生、教員との教育活動をがよい。学生が、授業を通じて、さまざまな通じて、自らの自己教育を図った学生を紹介ことで、MIT App Inventor2を利用したことした。

を自ら学会で発表してきた。
授業の流れとしては、ビジュアルブロック

参考文献

プログラミングでグラフィカルな要素やアイ

1 ）Mindstorms NXT、http://mindstorms.lego.

コン的な要素が提供され、それらをユーザが対話的に操作し、空間的にプログラムを構築

com/en-us/（2015.9確認）
2 ）MIT App Inventor、http://appinventor.mit.

する。子供から大学生に至るまで、操作の方

edu/（2015.9確認）法を教えるだけで、Android 端末やロボット

3 ）Scratch、http://scratch.mit.edu/（2015.9確認）制御が実現できてしまう。英語表示であった

4 ）銭谷和麿、山島一浩、プログラミング教育をが、プログラミング言語の構文を文字で埋め通して得られた自己教育、第30回全国大会日本教育工学会、岐阜大学、2014、pp.469-470

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