計測自動制御学会東北支部 第 341 回研究集会(2023．3．23）
資料番号 341-1

視覚支援学校のための低学年向けプログラミング教育支援システム
Programming education support system for lower grades
for schools for the visually impaired○ 高橋凌人，加藤真琴，羽柴歩夢，菅原 研，松本章代○ Ryoto Takahashi，Makoto Kato，Ayumu Hashiba，Ken Sugawara，Akiyo Matsumoto
東北学院大学 教養学部 情報科学科
Department of Information Science， Tohoku Gakuin University
キーワード：視覚障害者(visually impaired person)，ユーザビリティ(usability)，プログラミング教育(programming education)，
連絡先：〒981-3193 仙台市泉区天神沢 2-1-1 東北学院大学教養学部情報科学科
菅原研， Tel/Fax:022-773-3306， E-mail: sugaken@mail.tohoku-gakuin.ac.jp________________________________

1．はじめにグラミング学習の支援を行ってきた 4)．ビジュ
アルプログラミングブロックを実際に触るこ2017 年に学習指導要領が改訂され，2020 年とができるリアルなブロックに置き換えるこ

度から小学校教育課程においてプログラミンとで，触覚情報によりプログラムを組むことがグ教育が必修化されている 1)．この必修化は通できるシステムを構築した．リアルなブロック

常の小学 校だけでなく，特別支援学校の小学のプログラム内容を QR コードに埋め込み，そ部にも適用されており 2)，視覚障害を持つ児童れを読み込むシステムが提案されている．本稿

を 対象とする教育課程内外においても，プロでは提案されたシステムの概要とそのシステ

グラミング教育が実施されている 3)．

ムを運用する中で見えてきた問題点の改良，そプログラミング教育は大きく分けて，プログ
ラミング的思考に関する教育と，コンピュータれを用いて実践した授業内容について報告する．

プログラミングに関する教育がある．コンピュータプログラミングの学習において，通常の小学校では理解しやすいビジュアルプログラミ

2．システム概要

ング言語を用いる．しかし，視覚障害を持つ児提案されたシステムは，マイコンボードとプ童が，視覚情報を必要とするビジュアルプログ

ログラムブロック，プログラミングボードで構ラミング言語を用いることは困難である．その成されている．

ため，直観的に理解しやすく，視覚情報に頼らマイコンボードは，音や動きなどの視覚に頼ないプログラミング教育環境の導入が必要でらない出力が可能な micro:bit を使用する．広ある．

く普及していることから資料も多いというメ

我々は 2019 年から宮城県立視覚支援学校のリ ッ トが ある ．プ ログラ ミ ング エデ ィタ は低学年の児童を対象としたコンピュータプロ

Microsoft MakeCode を使用する．Scratch と同様のビジュアル言語である上，JavaScript にプログラミングする手順を以下に述べる．

も直接変換できるため，本研究で用いるマイコ

Scratch などと同様にブロックを並べることでンボードとして最も適したものと判断し導入プログラムを作成する．それを起点ブロックにした．

つなげ，順に QR コードリーダーで奥から手前

プログラムブロックは LEGO 社の DUPLOを使用する．通常のレゴブロックの 2 倍の大きに 1 つずつスライドして読み取る．この作業を最後のブロックまで繰り返す．

さであるため，低学年児童も扱いやすいサイズ

読み取ったプログラムコードは PC 内のプロである．プログラムブロックの正面には文字とグラムに送られ，コード番号から JavaScript の点字のシールを貼り，児童と教員はともにブロプログラムへ変換される．変換されたックの役割を読み取ることができる(Fig. 1)．右JavaScript のプログラムは，エディタである

側面に JavaScript のプログラムが埋め込まれMakeCode を介して micro:bit へダウンロードた QR コードを貼り付ける．このプログラムブされる．

ロックを順に重ねることでプログラムを作成する．

3．運用する中で見えた問題点
提案されたシステムを導入して実際にプログラミングの授業をする中で，見えてきた問題
点が 2 つある．①プログラムブロックに貼り付けるプログラムが埋め込まれた QR コードに自Fig. 1 プログラムブロック

由度がない点と，②視覚障害を持つ児童のプロ
グラムブロックの判別方法が点字を読む方法

プログラミングボードはプログラムブロッだけである点である．

クの QR コードの内容を順に正しく読み取るた① QR コードの自由度がないめのボードである(Fig. 2)．サイズは 465mm ×QR コードのサイズは DUPLO ブロックの右側350mm × 50mm である．QR コードリーダー， 面に貼り付けるため縦幅 19.2mm 以内に収め読み取り位置を DUPLO ブロックのサイズだる必要がある．埋め込むプログラム内容が多い
けスライドさせるためのスライダー，プログラ

ほど QR コードの解像度が増し，QR コードリ

ムブロックの最初の位置を固定するための起ーダーが正確かつ確実に読み取れない問題が点ブロックが配置されている．また，micro:bit発生した．さらに，QR コードはあらかじめプへプログラムをダウンロードするために PC をログラムブロックに貼るため，コードの内容に必要とする．

誤りがあったとしても修正するには QR コードを貼りなおす必要があり，即時修正が困難であった．
② ブロックの判別に点字しか使えない点字のみのプログラムブロック判別方法について，点字の読めない児童はブロックの判別ができない．そのため，協力者による説明が必要

Fig. 2 プログラミングボードであった．

4．改良
挙げた 2 つの問題点の改良方法を述べる．
① QR コードの自由度を上げる

・ブロックの JavaScript コードを読み取る場
合「プログラム始め」と「プログラム終わり」

JavaScript のプログラムコードを直接 QR コというプログラムブロックを使用する．「プロードにしていた方法から，JavaScript のプログ

グラム始め」の QR コードを読み取ると，次かラムコードにそれぞれコード番号を対応付け，ら読み込まれるプログラムブロックのコード

このコード番号を QR コードにする方法を導入

番号が JavaScript のコードに変換され書き込した．

まれる処理が起動する．
「プログラム終わり」の② 音声案内の導入

QR コードを読み取ると，書き込まれたプログブロックを判別する方法として，プログラムブ

ラ ム が 自 動 的 に MakeCode に 送 ら れ た 後

ロックを QR コードリーダーで読み取った際にmicro:bit にダウンロードされる処理が起動すブロックの内容を音声で教えてくれるシステ

る．そのためプログラムを作成する際，並べたムを導入した．点字が読めない児童でも音声でプログラムの最初には「プログラム始め」，最後ブロックの判別をすることができる．には「プログラム終わり」というプログラムブロックを必ずつける必要がある．

システムには，プログラムブロックを判別するために QR コードを読み取ったら音声を出力させる機能と，プログラムブロックの5． 授業で使用した教材

JavaScript のプログラムを読み取る機能の 2 つ

今年度，宮城県立視覚支援学校にて 5 回のプがある．コード番号から JavaScript のプログ

ログラミングの授業を実施した(Fig. 3)．対象とラムコード，音声ファイルに変換できるようになる児童は小学部に在籍する 1 年生予 2 年生のデータベースで管理をした(Table. 1)．

児童 2 名である．
「順序，条件分岐，繰り返しを理解する」ことを授業の目標とした．

Table. 1 コード番号の対応付けの例

QR コードリーダーで QR コードを読み取る
際，同一のコード番号のため変換先がプログラ
ムコードであるか音声ファイルであるかが判

Fig. 3 授業中の様子

断できず 2 つのシステムが競合してしまう．そのため機能の切り替えをする必要がある．機能

順序と繰り返しを理解するために，車ロボッの切り替え方法は以下のとおりである．

トが決まったルート通りに動くように命令を・音声を出力する機能する内容を授業教材とした(Fig. 4)．指で触るこプログラムブロックを QR コードリーダーでとで道を確認できるボードを使ってスタート

読み取った際，コード番号からブロックに対応からゴールまでのルートを考え，「前に進む」，した音声に変換して出力する．

「右を向く」，「左を向く」を順番通りに並べて実行することで，順序を理解できると考えた．
また，「前に進む→右を向く」という命令を 4 回

7．まとめと今後の課題

繰り返すと 1 周まわるということからプログラ
ミングの「繰り返し」について学習した．

QR コードを番号にして管理することで QRコードを小さく，低解像度ですぐに編集することが可能になり自由度が増した．また，プログ
ラムブロックに対応する音声を出力する音声補助機能により，触覚のみならず聴覚を用いたより容易なプログラミングができる環境が構築された．
今後の課題として，他教科との関連性が挙げられる．小学校学習指導要領では，算数科，理科，総合的な学習の時間において，児童がプログラミングを体験しながら，論理的思考力を身Fig. 4 教材として用いた移動ロボットに付けるための 学習活動を行うことが求められている．学習指導要領の内容に合わせながら，条件分岐を理解するために自動販売機のシ低学年児童が学習する教科とプログラミングステムのプログラミングを授業教材とした．飲学習の連携を強めた教材にする必要がある．まみ物の値段分お金を入れてボタンを押すと飲た，児童が作成したプログラムの誤りを検知すみ物が出てくるというシステムは条件分岐をる機能が実装されていないため，授業の協力者学習できると考えた．

が間違いを指摘する形になっている．プログラ
ムの誤りを検知して児童に知らせるシステム

6．評価
評価として，授業中の児童の様子や授業後の担任の先生にアンケート調査を実施した．
システムに関して，「音声で教えてくれるこが求められる．

参考文献
1)

文部科学省:「小学校学習指導要領（平成 29 年告示）とが分かりやすかった」「点字を読める児童で解説総則編」

も音声で確かめる方が分かりやすいと思う」と

https://www.mext.go.jp/component/a_menu/educati

いう音声補助に関する回答をいただいた．音声

on/micro_detail/__icsFiles/afieldfile/2019/03/18/138

補助によるプログラムブロックの判別の誘導

7017_001.pdf

は有用であったと考える．

2)

教材に関して，授業中の生徒の様子から，ど文部科学省「特別支援学校教育要領・学習指導要領解説総則編（幼稚部・小学部・中学部）」の授業も楽しんでプログラミングを学習してhttps://www.mext.go.jp/component/a_menu/education/micいる様子であった．さらに授業後のアンケート

ro_detail/__icsFiles/afieldfile/2019/02/04/1399950_3.pdf

では，「楽しかった」や「またやりたい」という

3)

文部科学省「特別支援教育におけるプログラミング言葉をいただいた．また，自動販売機を授業教教育への期待」

材に取り入れたが，視覚障害を持つ児童にとっhttps://www.soumu.go.jp/main_content/000497004.pdfてはあまり身近なものではなく，理解が難しい場面があった．

4)

高橋 幹太, 菅原 研, 松本 章代：視覚障害者向けプ
ログラミング環境の試作，情報処理学会東北支部研究会 2-1 (2019)