ICTを活用したPPDACサイクルの実践事例研究
滋賀大学
姫野哲人
松山南高等学校
渡部靖司
松山南高等学校
福澤純治
松山南高等学校新海孝則
高知大学 服部裕一郎
2022年3月18、19日
第19回統計教育の方法論ワークショップ
理数系教員授業力向上研修会
オンライン（zoom）

目次

1. ICT活用の流れ
2. 大学教育でのICTの活用（滋賀大学の事例）
3. 教員養成課程でのICTの活用（高知大学の事例）
4. 高等学校でのICTの活用（松山南高校の事例）「ICTを活用したPPDACサイクルの実践事例研究～松山南高校での取組～」

本研究は統計数理研究所共同利用プログラム(2021-ISMCRP-41002)の助成を受けたものです。
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1. ICT活用の流れ

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大学生のパソコンの普及• 2020年からの新型コロナウイルス感染拡大の影響により、大学のオンライン教育実施環境が急速に進み、大学生の（自分専用の）パソコン普及率が急増している。
• ある調査によると、自分専用パソコン所有率は2019年には59%だったが、2020年には80％、2021年には91％と急増傾向である。
（参照：株式会社カティサーク、【2021年度版】大学生のSNS利用率・PCスマホ普及率アンケート調査結果（最長で11年分））

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大学におけるPBLの必要性• 文部科学省が数理・データサイエンスAI教育プログラムの認定制度を2021年より開始し（2021年：リテラシーレベル、2022年：応用基礎レベル）、それらの中では以下の内容が含まれる必要があるとしている。
（参照：文部科学省、数理・データサイエンス・AI教育プログラム認定制
度 実施要項細則 参照）

リテラシーレベル

応用基礎レベル実データ・実課題（学術データ等を 「データや人にかかわる課題の解決含む）を用いた演習など、社会での に活用できる人材」に関する理解や実例を題材として、「データを読む、 認定の向上に資する実践の場を通じ説明する、扱う」といった数理・た学習体験を行う学習項目
データサイエンス・AIの基本的な活用法に関すること5

高等学校におけるICTの活用• 高等学校においても、ICT端末の普及が急速に進んでおり、2022年度時点で、約半数の高校が生徒1人に1台生徒用モバイルICT端末を配備できている。
• 一方で、ICT端末の活用の目的は、アクティブラーニングよりも、校務負担の軽減や、教材のペーパーレス化が重要視されている。
（参照：旺文社、【2022年度】全国の高等学校におけるICT活用実態調査）

6学習指導要領の改訂に伴う変化• 新学習指導要領が小学校では2020年度、中学校では2021年度より全面実施、高等学校では2022年度から順次実施となり、以下のような変化があった。
小学校

中学校

高等学校

• プログラミング教育 • 技術・家庭科におい • 「情報Ⅰ」の必修化の必修化て、プログラミングに関する内容を充実 • 「数B」において推• 統計教育の充実
測統計が必須化• 統計教育の充実• 「理数探究基礎」、「理数探究」が新設⇒ データを用いた統計学習、PPDACに基づく課題解決がますます重要となってくる
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2. 大学教育でのICTの活用（滋賀大学の事例）

8滋賀大学でのICTの活用• ハード面
「滋賀大学大学院FutureClassRoom」を整備。
これは、ウチダ スクール・ウェブ・ジャパンが販売している
ICT環境の活用に適した学習空間で、遠隔PBLにも適している。
（https://school.uchida.co.jp/index.cfm/21,0,62,290,html）
特長
・3面マルチスクリーン
・ワイヤレス画面投影
・講義収録など

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PBL演習• 1年次は企業の方を招き、様々な事例紹介、PBL演習を実施• 1年次、2年次の後期には少人数グループワークによるPBL演習の授業を実施• 3年次には、各種分野におけるデータ利活用に関する授業を実施• 3年次、4年次のゼミでは、企業と連携して実課題に取り組む例もあり
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ICTを活用したPBL演習の例• スマートフォンの移動軌跡を記録する機能を用いて、学生に大学周辺を歩いた際の移動履歴データを収集させ、経路探索システムを構築する。
• 学内の駐車場を撮影している防犯カメラの画像を用いて、自動車の有無の自動判別や、利用頻度の可視化を行う。

• ID-POSデータ（True Dataのウレコンや、アイディーズのi-code MSなど）を用いて、様々な課題を見つけ出し、課題の解決法について検討する。
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滋賀大DS-MOOC講座パッケージ• 本学で作成した大学生のためのデータサイエンス（I）改訂版
大学生のためのデータサイエンス（II）機械学習編
大学生のためのデータサイエンス（III）問題快活編に加え、日本統計学会が作成した「統計学I、II」をパッケージとして提供（https://www.ds.shiga-u.ac.jp/dsmooc）

問い合わせ先滋賀大学 経済学部・データサイエンス学部共通事務部
DS連携事業推進係
E-mail：info@ohmi-dsi.jp
12MOOCの概要紹介
1週目：現代社会におけるデータサイエンス
2週目：データ分析の基礎
3週目：コンピュータを用いたデータ分析
4週目：データサイエンスの応用事例（改訂版では、情報倫理、主成分分析、クラスター分析などを追加）
1週目：機械学習の事例紹介
2週目：機械学習の基礎1 分類問題
3週目：機械学習の基礎2 回帰問題・その他
4週目：機械学習の発展（ニューラルネットワーク）

1週目：PPDACサイクルとは何か
2週目：自動車販売データの分析（Excel）
3週目：地産地消データの分析（R）
4週目：自由記述アンケート回答の分析（KH Coder）
5週目：プロジェクトを成功させる仕事の進め方
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3. 教員養成課程でのICTの活用（高知大学の事例）

14教員養成課程におけるICTの活用• 小学校、中学校、高等学校において、ICTの活用が重要視されるようになっており、統計的問題解決能力を育むためにICTがますます活用されている。
・SimpleHist（ヒストグラム作成ソフト）やSimpleBox（箱ひげ図作成ソフト）の活用（宮崎大学 藤井良宣先生開発）

参照：https://www.cc.miyazaki-u.ac.jp/yfujii/histgram/
https://www.cc.miyazaki-u.ac.jp/yfujii/boxplot/

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教員養成課程におけるICTの活用• 小学校、中学校、高等学校において、ICTの活用が重要視されるようになっており、統計的問題解決能力を育むためにICTがますます活用されている。
・Geogebra（数学授業用デジタルツール、教材資料集）の活用

https://www.geogebra.org/
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第19回統計教育の方法論ワークショップ

ＩＣＴを活用したPPDAC
サイクルの実践事例研究～松山南高校での取組～

愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ

愛媛県立松山南高等学校
ＳＳＨ推進課 次長
数学科 渡部靖司
愛媛県イメージアップキャラクター

みきゃん

令和4年3月18日

1愛媛県立松山南高等学校

発表内容

伝統から創造へ

１ 本校沿革２ 本校のICT環境
３ 教科「情報」における購買データ（ウレコン，Dolphin Eye）の活用
４ 本校ＳＳＨ概要（第５期）とデータサイエンス2

愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ

１

本校沿革

1891年
1896年
1898年
1901年
1948年
1949年
1968年
2002年
2011年
2020年

私立愛媛県高等女学校として開校
私立愛媛実業女学校
私立愛媛高等女学校
県立松山高等女学校
県立第二高等学校
県立松山南高等学校
理数科設置(県内３校)
ＳＳＨ校に指定
創立120周年
ＳＳＨ第５期指定

現在創立130年3愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ２本校のＩＣＴ環境

令和元年
令和２年
令和３年

iPad 170台，ロイロノート
各教室にモニター
デジタル教材Libry
理科（地学）
１人１台端末各教室に電子黒板とWi－Fi
デジタル教材Libry
理科（物理・化学・生物・地学）
数学，英語
ＡＩ教材atama+（希望者）
数学，理科（物理・化学）
4愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ３

教科「情報」における購買データの活用
新学習指導要領「情報Ⅰ」(データの活用)
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〇「データの活用」を身近に感じさせる〇 教科「情報」と課題研究「データサイエンス」との連携で相乗的効果を図る「データサイエンス」への接続➡ 教科｢情報｣で生徒に身近な購買データを用いた授業を実施

愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ３

教科「情報」における購買データの活用【株式会社True Data】ビッグデータホルダー企業
全国のドラッグストア、スーパーマーケットなどの消費者購買情報【ID-POSデータ】を統計化した
日本最大級の標準データベースを提供【ウレコン】
全国のべ6,000万人規模の購買情報から構成
性別、年代情報もカバー（無料）愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ

３ 教科「情報」における購買データの活用
情報を知りたい商品を検索【ウレコンで分かる情報】〇市場シェアのランキング〇リピート率〇男女比、年齢層〇購入時間、購入曜日〇地域別の平均価格〇平均価格の推移〇市場シェアの推移

愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ３

教科「情報」における購買データの活用【Dolphin Eye】
さらに詳細な購買データが得られる（有料）Dolphin Eyeより

愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ３

教科「情報」における購買データの活用

ウレコンやDolphin Eye(ID-POSデータ)を用いて購買動向を分析し、可視化した結果から考察する。
＜目標＞
・得られた購買データからExcelで分かりやすいグラフを作成する。
・データを基に分析し、考察する。
Dolphin Eye HPより

愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ

３ 教科「情報」における購買データの活用
ステップ１

問題の明確化ステップ２

データの収集ステップ３

データの整理・分析

ステップ４

課題解決案の検討・評価○解決しようとする問題を明らかにする○課題解決のために必要なデータを得る○複数のデータから信ぴょう性・信頼性を確認する

データを基に○表・グラフ・図式・数量化…により、情報の可視化を行う○多面的な分析により傾向や規則性を見いだす○ステップ３で得たデータに基づき、解決策を導き出す○評価の満足度が低い場合はステップ１～３に戻る

ステップ５ 解決案の実施と反省○ステップ４で決定した解決案を実施、評価し次の問題解決に役立てる身近なデータベースの活用

テーマ「目薬の購買動向分析」

松山南高校１年６組
２班、７班

愛媛県立松山南高等学校

４ 第５期研究開発概要(１)

伝統から創造へ

研究開発課題名

新しい価値を創生する国際競争力を持った科学技術人材育成－Society5.0の実現に向けたSTEAM教育－【先導的改革型】(２)

期間
令和2年度～令和４年度（3年間指定）
12愛媛県立松山南高等学校

４ 第５期研究開発概要(３)

伝統から創造へ目的《育成したい資質・能力》

新時代対応型
課題発見・解決能力

先進的課題発見・解決能力

地域貢献・社会還元能力

産学連携型課題研究（データサイエンス）

大学接続型課題研究（高いレベルでの課題研究）

課題研究指導のためのネットワーク構築

学校設定科目
データサイエンス（ＤＳ）○ＭＧＰ○スーパーサイエンスなど

・えひめ課題研究支援
ネットワーク・課題研究スキルアップ
研修・高校生アドバンストサ
イエンスチャレンジなど

Generalist

Specialist

Leadership

データ利活用人材の育成

ハイレベル科学技術人材の育成

地域の理数教育レベルアップ

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愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ
第５期 全校体制での課題研究
普通科１～３年｢データサイエンス(DS)｣

新時代対応型
課題発見・解決能力
産学連携型課題研究（データサイエンス）

学校設定科目
データサイエンス（ＤＳ）●普通科全生徒で行う学校設定科目「データサイエンス(DS)」
実施体制の構築●産学との連携した課題研究の実施体制の構築

Generalist
データ利活用人材の育成

14愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ
第５期 全校体制での課題研究
普通科１～３年｢データサイエンス(DS)｣15愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ
第５期 全校体制での課題研究
普通科１～３年｢データサイエンス(DS)｣

Webツール（e-Stat,RESAS）やオープンデータなどを使ったデータを利活用する課題研究16愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ
第５期 全校体制での課題研究
普通科１～３年｢データサイエンス(DS)｣• 前半はテキストで課題研究の基礎についての学習とWEbツールの使い方。
1年生 • 後半はプレ課題研究を実施。

２年生

3年生

• テーマ別に課題研究を実施。

• 課題研究のまとめ 。
（論文A４用紙８枚作成）

各学年週１単位で実施 17愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ
第５期 全校体制での課題研究
普通科１年｢データサイエンスⅠ(DSⅠ)｣

テーマ「えひめ×ビッグデータ」～愛媛の未来をデータで考える～愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ
第５期 全校体制での課題研究
普通科１年｢データサイエンスⅠ(DSⅠ)｣

身に付けたい力
１ データを分析する力
×
２ 地域に対する問題意識×
３ 自分の意見を発信する力
19愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ
第５期 全校体制での課題研究
普通科１年｢データサイエンスⅠ(DSⅠ)｣

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愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ
第５期 全校体制での課題研究
普通科１年｢データサイエンスⅠ(DSⅠ)｣

内閣府のポータルサイトRESAS等のビッグデータを用いた課題研究➡論理的な課題研究が増えた

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愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ
第５期 全校体制での課題研究
普通科２年｢データサイエンスⅡ(DSⅡ)｣

分野別課題研究１．人文科学系
２．社会科学系
３．保健・福祉・スポーツ系
４．自然科学系
５．情報・統計系
６．データマーケティング
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愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ
第５期 全校体制での課題研究
普通科２年｢データサイエンスⅡ(DSⅡ)｣

産学連携データマーケティング教育プログラム（Teamsの活用）

23愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ
第５期 全校体制での課題研究
普通科２年｢データサイエンスⅡ(DSⅡ)｣

産学連携データマーケティング教育プログラム（ロイロノートで発表資料とアンケートを配布）

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愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ
第５期 全校体制での課題研究
普通科２年｢データサイエンスⅡ(DSⅡ)｣

産学連携データマーケティング教育プログラム（ロイロノートのアンケート機能でルーブリック評価）

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第５期 全校体制での課題研究
普通科｢データサイエンス(DS)｣

愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ

SSH研究成果報告会の様子

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第５期 全校体制での課題研究
普通科｢データサイエンス(DS)｣

愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ

SSH研究成果報告会の様子

資料をTeamsとロイロノートで配布

相互評価をFormsで実施
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愛媛県立松山南高等学校

伝統から創造へ

ご清聴ありがとうございました。

愛媛県イメージアップキャラクター

みきゃん