DEIM Forum 2023 4b-3-4

人型ピクトグラムを用いたソートアルゴリズムを学ぶ
アプリケーション「人型ピクソートグラム」の拡張と評価
渡辺大智† 御家雄一‡ 伊藤一成††青山学院大学社会情報学部 〒252-5258 神奈川県相模原市中央区淵野辺 5 丁目 10-1
‡青山学院大学大学院社会情報学研究科 〒252-5258 神奈川県相模原市中央区淵野辺 5 丁目 10-1
あらまし 高等学校の必履修科目である「情報Ⅰ」では，学習内容の 1 つに問題を解決するための手順や計算方法を指すアルゴリズムがある．アルゴリズムは，踏み込んで教授しようとすると，プログラミングの要素が含まれており，プロ
グラミングの概念を習得することが難しい上にアルゴリズムの概念との融合となると，より一層理解が容易でない．アル
ゴリズムを学習する際にソートを用いられていることが多い．ソートは人物の名前を五十音順に並べ替えるような身近にあるアルゴリズムでもある．我々は，自己を投影すると言われている人型ピクトグラムを題材に遊具のシーソーで遊んだ
体験知と結び付け，ソートアルゴリズムを学習できる Web アプリケーション“人型ピクソートグラム”を開発してきたが，今回，機能を追加した上で，実際に高等学校で授業利用し，評価した．評価の結果，本アプリケーションのアルゴリズム
学習における有効性を得ることができたので報告する．
キーワード 情報 I，ソートアルゴリズム，人型ピクトグラム

1．はじめに

各種学習用アプリケーションを，我々の研究グループは開発している．ソートアルゴリズムの学習についても，アプ

ソートアルゴリズムは，高等学校必履修科目「情報Ⅰ」

リケーション「人型ピクソートグラム」1 （以下，ピクソの「コンピュータとプログラミング」でアルゴリズムを表ート）を実装しインターネット上で公開している[8]．CS ア

現する手段について学習する際に代表的なアルゴリズムとンプラグドでは，天秤と重りを使い，重りを重さ順に並べして採用されている．ソートアルゴリズムは，高等学校情る過程でソートアルゴリズムを体感し学ぶ手法が提案され

報科「情報Ⅰ」教員研修用教材では，『問題の解決にはているが，「人型ピクソートグラム」では，おもりを人型

様々な方法があり，それらを比較検討し，最善の方法を見

ピクトグラム，天秤をシーソーに変更しているのが特徴でつけることの重要性について理解させる』ことを目的としある．今回機能追加を行い，さらに評価実験を行い有効性て例示されている[1][2]．

について検証したので報告する．以下，2 章でアプリケー

アルゴリズムをプログラミング言語を使って教える場合，プログラミング言語の基礎が不十分な生徒にとって理解がションの概要を示し，3 章で評価実験について説明する．4
章では．まとめと今後の展望について述べる．

難しい場合がある．そのため，ソートアルゴリズムに関しても，プログラミング言語やコンピュータを用いない CS ア
ンプラグドの技法を用いた教授法も提案されている[3][4]．
ピクトグラムはコンテンツ表現の抽象度の高さから，それを見た人物が自分自身や本人に関わる人物事物など想起させる効果があると言われている．有名な「非常口」ピク
トグラムのデザインの策定に関わった太田は“走る人型を囲む空間が見る人を包む空間とつながって走る人は見る人の投影になる”と述べ[5]，実際に避難中の人が如何に出口へ向かって走る人型ピクトグラムを見たときに，自身に投影し，同一視するかにデザインの労力が払われた．
このピクトグラムの特徴を利用して，情報デザインやプ
ログラミングの学習[6]，データ活用に関する学習[7]など
1

以下の URL から利用可能である．
https://pictogramming.org/apps/humanpicsortgram/

2．実装アプリケーション
2.1

概要“ピクソート”のスクリーンショットを図 1 に示す．ピク
ソートには，手動で人型ピクトグラム（以下，ピクト選手）を整列する「手動整列機能」と，自動でピクト選手を整列する過程をアニメーション提示する「自動整列機能」を実装した．今回は自動整列機能に，バブルソート，挿入
ソート，クイックソートに加え，選択ソートを追加した．
また，授業活用時に自動整列を実行するボタンを非表示する機能を実装し，この機能が有効な状態を自動整列ボタン
非表示状態とする．

⼈数選択プルダウン
速さ選択設定スライダー
⽐較回数表⽰元の隊形に戻るボタン

右着座部

選⼿交代ボタン

シーソー
⽀点部

ピクト選⼿

左着座部

はかり

正解発表アコーディオンボックス

⾃動整列アコーディオンックス

各種⾃動整列実⾏ボタン

はかりの値を表⽰するボタン
判定結果 , ⽐較回数表⽰

図 1 “ピクソート”のスクリーンショット
2.2

手動整列機能の操作手順

ピクソートの手動整列機能の操作手順を，次の(1)〜(4)

クト選手の体重に応じてシーソーが傾く．支点部からの長さに関する思案をなくすため，各着座部の近くの一定の領に示す．

域内でピクト選手をドロップしたときに，支点部から同一(1) 整列するピクト選手の人数の決定

距離の各着座部に着座する．また，着座しているピクト選

ピクソートの利用者（以下，利用者）が図１の画面左上

手をシーソーの着座部ではないところでドロップすると，の「人数選択用プルダウン」から人数を選択すると，人数

直立のピクト選手に戻る．これにより，シーソーに着座し分のピクト選手とはかりをそれぞれ横一列に表示する．表ているかいないかを識別できるようにしている．ソートア

示するピクト選手とはかりは 1 対 1 の関係で上下に配置す

ルゴリズムの特徴である 1 対 1 の値の比較を再現するため，るように表示し，まるで人間がはかりの上に乗っているよ

ピクト選手の体重の比較は 1 体対 1 体での比較とし，2 体

うに見せる．人数選択は 2 から 9 人の 8 通りから 1 通りを

対 1 体や 2 体対 2 体などの一方が多人数，また両端が多人選択する．「人数選択用プルダウン」で人数を変更する

数での比較はできない．ピクト選手が乗っているシーソーと，表示されていたピクト選手は画面外に退場し，選択さの着座部に他のピクト選手を着座させようとするとシーソれた人数に応じてピクト選手が入場する．表示するそれぞーに後から乗せたピクト選手を除外する．除外したピクト

れのピクト選手を個別の個体として識別できるように，そ

選手は，人数選択の際に乗っていたはかりに自動配置する．

れぞれの字が重複しないアルファベット 1 文字を書いたプ

図 1 のようにシーソーの両着座部にピクト選手が着座さラカードを首に掛けている．表示した複数人のピクト選手

れた状態を「比較状態」とする．ここで左の着座部を左着にはそれぞれ異なる体重を設定し，その体重差をもとに整座部，右の着座部を右着座部と呼ぶ．着座部に着目すると列を行う．

ピクト選手が着座した状態と空席の状態の 2 種類が存在し，(2) シーソーによる重さの比較

それぞれ「着座状態」と「空席状態」と呼ぶ．左着座部と図 1 のスクリーンショットにあるピクト選手とシーソー

右着座部が着座状態になったとき，すなわち比較状態になを用いて重さ比較をする．比較対象のピクト選手をドラッったときに比較回数を 1 回増加する．比較回数は画面左上

グ操作で移動し，シーソーのいずれかの着座部でドロップに常時表示する．また比較状態から右着座部もしくは左着することでピクト選手が着座する．この時，表示するピク座部が 1 度空席状態になり，比較状態になったときに 1 回

ト選手のグラフィックは直立状態からシーソーに着座した増加する．人数選択を変更する度にカウントを 0 回にリセ状態に変化する．ピクト選手が着座すると，それぞれのピットする．また，画面左上には号令ボタンを 2 つ用意している．ボタン 2 つのうち，左側の“選手交代”ボタンは，一度ピクト選手を画面外へ退場させてピクト選手の選択人
数は固定のまま異なるピクト選手を呼ぶことで順序をシャ
図 3 判定時の表示例（左が正解の場合，右が不正解の場合）

ッフルする機能を有する．一方で，右側の“元の隊形に戻る”ボタンは，はかりの上にアルファベット順に整列し直す機能を有する．その際，各ピクト選手に体重として設定されている数値はそのままにしている．この機能により，自動整列を見た後に，手動で同じようにソートの手順を模倣することができるため，ソートの理解を促進させることが期待される．さらに，自動整列のアニメーション中は“選手交代”ボタンと“元の隊形に戻る”ボタンを無効化している．これにより，ソートの手順の一連の流れを最後まで見ることを促し，自動整列を中断することによるソート理解の誤りを防ぐことを期待している．左右どちらの号
令ボタンを押しても，比較回数を 0 回にリセットする．同様に，2.3 節で説明する自動整列時にも比較回数が 0 回にリセットする．
(3) 並べ替え

利用者は，ピクト選手をドラッグアンドドロップで並べ

アコーディオンボックスを採用することで，Web ページ
内の情報量を調節し，必要に応じて使用する情報のみを表示できる．正解発表アコーディオンボックス内の“はかりを公開する”ボタンは，ピクト選手をすべてのはかりに乗せた状態の時のみ押すことができるため，判定を行うためにはピクト選手をはかりに乗せることが必要であることを促す．判定終了後にピクト選手の操作を不能にし，手動，または自動の並べ替えを終了する．
2.3

自動整列機能自動整列機能実行時のスクリーンショットを図 4 に示
す．
テレビ画⾯

替えて，それぞれはかりに乗せることができる．シーソーに着座したときと同様に，はかりの近くの一定の領域内でピクト選手をドロップしたときに，座標指定したはかり上の中央に自動配置するようにしている．この自動配置によ

位置確定時に背景を⻩緑⾊にする

ピクト監督

り，はかりにピクト選手を乗せたことを認識させている．
この配置が次の(4)整列判定の際の判定要素となる．
(4) 整列判定

利用者が手動，もしくは自動でピクト選手を昇順に並べ

選択中のソート名表⽰

たら判定する．判定は，画面左下にある判定するボタンと，正誤，最終比較回数を表示したものを格納するアコー

図 4 自動整列機能実行時のスクリーンショット

ディオンボックス（以下，正解発表アコーディオンボック
ス）を開いて“はかりを公開する”ボタンを押し，左から自動整列機能では，ソートアルゴリズムに則ったアルゴ

ピクト選手の体重の値が昇順になるように並べられている

リズムをアニメーション（以下，アルゴリズムアニメーシ

かを判定する．判定すると，はかりの付箋がはがれてはかョン）で確認できる．自動整列の開始時に，アプリケーシりに乗っているピクト選手の体重が公開される．“はかりョン画面の下部に表示した 2 つのアコーディオンボックスを公開する”ボタンを押す前のはかりと押した後のはかりを除く操作範囲を，テレビ画面を模した枠（以下，テレビの画像を図 2 に示す．

画面）で囲む．テレビ画面の右側に人型ピクトグラム（以下，ピクト監督）を配置し，テレビ画面内の各ソートによる整列を操作しているように表示している．これにより，利用者に代わり，ピクト監督がアプリケーションを操作し

図 2 はかりの体重公開前後（左が公開前，右が公開後）
判定時には，ピクト選手の体重の昇順に並べられているかに関する正誤の表示と，最終比較回数を表示する．正解
した場合と間違えた場合の表示例を図 3 に示す．

ていることを認識させている．これは，利用者がピクト監督を模倣するように促している．また，ピクト選手を移動させた状態で自動整列を実行すると，ピクト選手はアルファベット順にはかりの上に戻ってから比較を行う．
本アプリケーションの自動整列機能で実装しているソー
トアルゴリズムはバブルソート，挿入ソート，クイックソートの 3 種類であったが，今回選択ソートを追加し新たに

4 種類となった．実行画面右下に表示している自動整列用

基づいてピクト選手を自動で並べ替えるアルゴリズムアニのアコーディオンボックス（以下，自動整列アコーディオ

メーションを開始する．本アプリケーションの選択ソート

ンボックス）を開くと，各ソートのボタンを表示する．各では(1) のバブルソートによる自動整列機能で説明したア

ソートの自動整列は 1 つを実行すると，自動整列ボタンのルゴリズムと同様，体重の値が最も大きいピクト選手から右に実行中のソート名を表示する．そうすることで，実行決定するアルゴリズムである．バブルソートとの相違点は，しているソートを利用者に認識させる．また，自動整列実確定したピクト選手を除いた横一列に並んだピクト選手

行時は，ピクト選手を操作することを不能にし，利用者のの中で最も体重の重いピクト選手が確定した時に，最も右操作を禁止している．自動整列が終了した後に画面左上にに位置するピクト選手と交換する点にある．この手順を繰ある“選手交代”ボタンか“元の隊形に戻る”ボタンを押り返し，整列する．

すか，左上の人数選択を行うまで，各ソートのボタンを無(3)挿入ソートによる自動整列機能

効化している．自動整列終了時にも自動整列アコーディオ

自動整列アコーディオンボックスを開いて「挿入ソーンボックスにある各ソートボタンを無効化にすることで，ト」と書かれたボタンを押すと，挿入ソートのアルゴリズ

選択した人数での比較を強制的に終了させている．

ムに基づいてピクト選手を自動で並べ替えるアルゴリズム

それぞれのソートのアルゴリズムについては次に示す．
(1)バブルソートによる自動整列機能

アニメーションを開始する．本アプリケーションの挿入ソ
ートでは左から順に右隣のピクト選手と比較して，軽い場

自動整列アコーディオンボックスを開いて「バブルソー

合は更に左隣のピクト選手と比較する．自身のほうが重いト」と書かれたボタンを押すと，バブルソートのアルゴリ

場合には比較したピクト選手の右側に挿入する．また，自ズムに基づいてピクト選手を自動で並べ替えるアルゴリズ

身の方が軽い場合には比較したピクト選手の左側に挿入すムアニメーションを開始する．本アプリケーションのバブ

る．この手順を繰り返すことで並べ替える．

ルソートでは体重の値が最も大きいピクト選手から決定し(4)クイックソートによる自動整列機能ていくアルゴリズムである．比較する過程で，シーソーで

自動整列アコーディオンボックスを開いて「クイックソ

比較するごとに 2 人のピクト選手の体重を昇順に入れ替え

ート」と書かれたボタンを押すと，クイックソートのアルる．対象のピクト選手と残りのピクト選手を比較して最もゴリズムに基づいてピクト選手を自動で並べ替えるアルゴ

重いものを決定し，その決定したピクト選手を除いて次にリズムアニメーションを開始する．本アプリケーションの最も重いものを決定していく．この手順を繰り返し，整列

クイックソートでは，中央の位置のピクト選手（人数が偶する．

数の場合には，中央の 2 人の中の右側）を基準として，他

はかりに乗せる位置が確定したピクト選手は，背後の色のピクト選手を，基準より重いグループと軽いグループにを変えて視覚的に認識させる．ピクト選手の位置が確定し分類し，それぞれ右端と左端にまとめて配置する．この手た際の表示は(2)選択ソートによる自動整列機能と(3)挿入順をグループごとに繰り返し，並べ替える．

ソートによる自動整列機能，(4)クイックソートによる自動整列機能の実行時でも同様である．

2.4

自動整列ボタン非表示機能

図 1 の画面左上にある「速さ選択用スライダー」の位置

自動整列ボタン非表示機能は，授業で手動整列機能のみを変更することでアニメーションの速さを変更できる．速操作を促すための機能である．この機能により，自動整列

さは，遅い，普通，速い，の 3 段階にしている．自動整列機能を非表示の状態でアプリケーションの表示を可能とし時の途中で速さを変更可能にすることで，必要な部分のみた． URL のクエリパラメータに ?hide の文字列を追加

注意深く指定したソートアルゴリズムを観察することがですることで，自動整列機能を非表示の状態にできる．

きる．速さ選択は，手動整列時のシーソーに着座してシーソーが傾くまでの速さ，および，はかりの中央に自動配置
される速さを調整している．速さは「速さ選択用スライダー」で常に調整できる．速さ選択は(2)選択ソートによる自動整列機能と(3)挿入ソートによる自動整列機能，(4)ク
イックソートによる自動整列機能の実行時でも使用可能である．
(2)選択ソートによる自動整列機能

自動整列アコーディオンボックスを開いて「選択ソート」と書かれたボタンを押すと，選択ソートのアルゴリズムに

3．評価
3.1

概要

評価実験では，本アプリケーションを使用してソートア
ルゴリズムの理解を促す有効性の検証を目的とした．高等学校の情報 I の授業利用を想定したため，東京都立南多摩中等教育学校に通う高校 1 年生 4 クラスの生徒計 117 名を対象に，情報 I の授業で利用した．授業者は，第 2 著者である． 授業時間は 45 分間で 4 クラスそれぞれ 1 回分の授業

で実施した．授業は一般的な PC 実習室が配当されている．

画を示した．しめじソートはしめじの長さに着目してマー

実施日は 2022 年 11 月 21 日（月曜日）である．

ジソートの手順をテンポよく示した動画である．

3.2

授業内容

自動整列機能のある URL を提示し，生徒は改めて Web
ページを開き直した．また Web ページを開いた直後は自由

授業開始後，授業者が直近の学校行事の話などをして生に触る時間を設け，自動整列ボタン非表示状態との差分で徒同士が話しやすい雰囲気を作ったのちに，アプリケーシ

ある部分を自由に触れられるようにした．2 分間程度自由

ョンを触らせた．自動整列ボタン非表示状態の URL を開かに触れたのちに全員一斉に自動整列を開始した．6 人・速せ，具体的な操作指示は出さず，授業者は「触ってみて」

い・バブルソートを授業者の「用意，スタート」の合図でのみの指示で生徒がアプリケーションに触れた．その際に一斉にスタートさせた．その後比較回数を全員で一斉に発

生徒は「動かせた」や「ここ乗せられる」，「近くに置く

言し，全員が同じ比較回数であることを確認した．

と勝手に動かせる」，「どうやって乗せる？」のような会

GoogleForm で長文記述欄を用意し，そこにバブルソートの話が聞こえた．30 秒程度隣席の生徒同士で操作方法を相談

手順を書かせた．これまでと同様に生徒が提出した文言はする会話が聞こえたが，操作方法が分かったあと，生徒た

中間モニタにリアルタイムに更新される．

ちは黙々と画面上のピクト選手をシーソーに乗せて下ろす

ここでバブルソートはバブルのように小さい(もしくはことをした．この際にピクト選手をその重さの昇順あるい大きな)値から上の方に上がっていくかのようであること

は降順に並べ替える様子が見られた．

を示した．

画面上を自由にクリックやドラッグなどの操作をさせた

その後 7 人・速い・クイックソートを一斉に実施して比

後，UI の共通理解を促すために，画面中央にあるイラスト

較回数を全員で一斉に発言し，全員が同じ比較回数でないがシーソーであり，ピクト選手を乗せる台がはかりである

ことを確認した．GoogleForm で長文記述欄を用意し，そこことを授業者が説明した．また，シーソーを使ってピクトにクイックソートの手順を書かせた．これまでと同様に生選手の重さの昇順に並べ替えることを説明した．

徒が提出した文言は中間モニタにリアルタイムに更新され選手交代ボタンを押下したのちにピクト選手の人数を 3名にして，3 名の比較が何回で終わるかを指導者は生徒にる．ここでソートの種類によって手順や回数などの特徴が異なることを気づかせた．

聞いた．3 名のピクト選手が昇順になるための比較回数を，

その後 NHK 教育の大人のピタゴラスイッチで放送されGoogleForm を使用して収集し，集計結果をリアルタイムにたコンテンツのじゃがいもソートの動画を示した．じゃが見られるよう生徒 2 名ごとの間にある中間モニタに表示しいもソートは，じゃがいもの重さに着目してクイックソー

た．これは，すべて他者任せにせずに個々が思考した結果

トの手順をテンポよく示した動画である．

をアウトプットするために使用している．そのため，正確な集計はしていないが比較回数 3 もしくは 2 と回答するな

3.3

評価・結果

か，0 という回答も 3，4 つあった．選手交代ボタンを押下

授業終了後，アンケートを行った．質問内容を表 1 に示した結果，初期状態で昇順になっているため，比較回数 0

す．質問項目は 13 項目である．質問 1〜12 はいずれも 4 段

回で昇順になるといった意図であった．

階選択の回答選択肢を用意した．回答選択肢の内容は，次いで，人数選択を 4 名にして確実に昇順になるための「そう思う」，「ややそう思う」，「ややそう思わない」，

回数を同様に聞いた．授業者は「一か八かは駄目です．確「そう思わない」とした．質問 13 は自由記述形式である．

実に今昇順ですと言えるためにはシーソーで何回比較しまアンケートにおける質問 1〜12 の回答結果を表 2 に示す．

すか．」と聞いた．人数選択を 3 名にしたときと同様に

質問 1 から 12 は全て 4 段階選択であり，「そう思う」，

GoogleForm で比較回数を収集した．比較回数の質問と併記「ややそう思う」，「ややそう思わない」，「そう思わなしてシーソーを使った比較をどういった手順で実施したかい」の選択肢に対して，それぞれ 4 点，3 点，2 点，1 点をについて文章で書かせた．それを即時中間モニタで共有す付与している．表 2 に記載している「平均」は 4 段階の選るため，他者の考え方などを見て隣席の生徒同士で議論さ択肢の合計回答数にそれぞれ付与した点数を掛け算したもせた．

のの和に対して回答者数の 117 人で割ったものである．割

1 分間程度議論をさせたのちに授業者が具体的な動作でり切れない場合は小数第三位を四捨五入している．また，はなく，「左から何番目と何番目をどのように動かす」の

質問 13 の自由記述について，本アプリケーションの特徴やような抽象的な指示ができるようにしなければならないこ

ねらいがとらえられている生徒の記述を選択して抜粋したとを示した．そこで具体例として NHK 教育の大人のピタものを表 3 に示す．回答者は匿名のため，数字の昇順で表

ゴラスイッチで放送されたコンテンツのしめじソートの動す．

表 1 アンケートにおける質問の内容
質問
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

内容
自動アニメーションを見て，自分自身の言葉で手順を書き表すことができた
記録回数の差がなぜ発生するか考えた
同じ手順を繰り返すということを気づくきっかけになった
今回の授業内容は楽しかった
シーソーを見たときに，説明なく，あなたの過去の経験から左右の重さを比較することが出来るとわかった
はかりを見たときに，説明なく，あな
たの過去の経験から重さを表示されるとわかった
シュールだった
このアプリは説明なくても操作できた
今日の授業の手順は わかりましたか
今日の授業の目的は理解できましたか
今日の授業の説明は十分でしたか
意欲を持って授業に取り組めましたか
この授業の感想・気づいたことを書い
てください

回答形式

質問 1〜12 のアンケート結果を通して，大きく 3 点に分

4 段階選択けて考察を行なった．総合的に「そう思う」，「ややそう4 段階選択思う」の回答が多く，良好な結果が得られた．１点目は質

4 段階選択問 1，2，3 から考えられることである．質問 1 のアンケー

4 段階選択ト結果から「自動アニメーションを見て，自分自身の言葉で手順を書き表すことができた」という質問に対して回答

4 段階選択4 段階選択4 段階選択4 段階選択4 段階選択4 段階選択4 段階選択
自由記述

4点

3点

2点

1点

平均

79
86
103
106
96
90
48
75
108
104
110
110

35
30
14
11
16
22
52
36
9
13
7
7

2
1
0
0
3
3
8
3
0
0
0
0

1
0
0
0
2
2
9
3
0
0
0
0

3.64
3.73
3.88
3.91
3.76
3.71
3.19
3.56
3.92
3.89
3.94
3.94

表 3 “この授業の感想・気づいたことを書いてください”抜粋
回答者
1

2

3

4

5

6

考察

4 段階選択表 2 アンケートにおける質問 1〜12 の回答
質問 1
質問 2
質問 3
質問 4
質問 5
質問 6
質問 7
質問 8
質問 9
質問 10
質問 11
質問 12

3.4

内容
バブルソートとか、クイックソートとかがアニメーションで目で見てわかるのでとてもわかりやす
かったし、楽しかったです！
自分で動かしながら考えることができて、とても楽しかった。はじめは総当たりで比べてしまった
ので、アニメーションで教えてもらった通り効率よくできるようになりたいと思う。
最初にそれぞれのソートの説明を見た際に、何がどうなっているのかがよくわからなかったが実際にやってみること・言語化することによって面白いほどよくわかった。やっぱり情報は教科書を読むなどではなく見る・やってみるの体験型の学習のほうが楽しいし、よく見につくと思った
非常にわかりやすいアプリだったと思う。説明がなくても視覚的に、感覚的に使用方法がすぐにわかった。
今日は手作りのアプリを使った授業で、シーソーを用いてピクさんを重さ順に並べました。そこで初めて、ソート、というものがあることを知りました。シュミレーションをわざわざ作ってくださったおかげで、それぞれのソートがどのような特徴があり、どうやって重さを比較し並べていっているのかがよく分かりました。また、選手交代の時にピクさんが一斉にわーっと画面外に走っていくのが可愛かったです。とても楽しかったので、このような授業をまたやりたいです。ありがとうございました！
今日の問題はゲーム形式となっていて、どの年代の人でも楽しめるがしっかり頭を使うものでとても楽しかった。映像の手順を実際に文字にする
際、簡単にまとめすぎると順番が分からなくなる
ため少し難しかった。

者の平均が 3.64 であった．質問 2 のアンケート結果から，「記録回数の差がなぜ発生するか考えた」という質問に対して回答者の平均が 3.73 であった．質問 3 のアンケート結果から，「同じ手順を繰り返すということを気づくきっかけになった」という質問に対して回答者の平均が 3.88 であった．これらの質問 1，2，3 の結果から，本アプリケーシ
ョンを使用することで，アルゴリズムは同じ手順を繰り返しているという概念に気づくことができると考えられた．
さらに，種類の異なるアルゴリズムを学習することで，比較回数に差がでる理由を考えてみることを促し，アルゴリ
ズムを踏み込んで学習するきっかけを提供できる可能性が考えられた．また，自動アニメーションを通して自分の言
葉で手順を説明することができる結果から，自動整列機能
はアルゴリズム学習において有効性が高いと考えられた．
アンケート結果を通して得られた 2 点目は，質問 5，6，
7，8 から考えられることである．質問 5 のアンケート結果
から，「シーソーを見たときに，説明なく，あなたの過去の経験から左右の重さを比較することが出来るとわかった」という質問に対して回答者の平均が 3.76 であった．質問 6のアンケート結果から，「はかりを見たときに，説明なく，あなたの過去の経験から重さを表示されるとわかった」という質問に対して回答者の平均が 3.71 であった．質問 7 のアンケート結果から，「シュールだった」という質問に対して回答者の平均が 3.19 であった．質問 8 のアンケート結果から，「このアプリは説明なくても操作できた」という質問に対して回答者の平均が 3.56 であった．これらの質問
5，6，7，8 の結果から，本アプリケーションに組み込んだシーソーと人型ピクトグラム，はかりを活用することはア
ルゴリズム学習促進の観点から有効性が高いと考えられた．
人型ピクトグラムとシーソーによってシーソーで遊んだ経験や，遊び方を知っていることによる体験知を生かせたこと，さらに，はかりを活用することで重さを測るという体験知を生かせたことで，本アプリケーションを説明なしに操作できた結果を得られたと考えられる．また，シュール
さも生かすことで，より単純で直感的に分かりやすいアプ
リケーションとなったことが考えられる．そのため，高校生に限らず，プログラミング初学者やアルゴリズム未学習
者でも本アプリケーションを活用することで，アルゴリズ
ム学習促進につながる可能性が考えられた．

アンケート結果を通して得られた 3 点目は，質問 4，9，o_detail/__icsFiles/afieldfile/2018/07/11/1384661_6_1_2.p10，11，12 から考えられることである．質問 4 のアンケー
ト結果から，「今日の授業内容は楽しかった」という質問

df （2022 年 7 月 14 日閲覧）
[2]

高等学校情報科「情報Ⅰ」教員研修用教材

に対して回答者の平均が 3.91 であった．質問 9 のアンケー

https://www.mext.go.jp/content/20200722-mxt_jogai02-

ト結果から，「今日の授業の手順は分かりましたか」とい100013300_005.pdf（2022 年 7 月 14 日閲覧）

う質問に対して回答者の平均が 3.92 であった．質問 10 の[3]

T. C. Bell, J. Alexander, I. Freeman, and M. Grimley.

アンケート結果から，「今日の授業の目的は理解できましComputer Science Unplugged: School students doing

たか」という質問に対して回答者の平均が 3.89 であった．

real computing without computers. The New Zealand

質問 11 のアンケート結果から，「今日の授業の説明は十分

Journal of Applied Computing and Information

でしたか」という質問に対して回答者の平均が 3.94 であっTechnology, 13(1):20‒29, 2009.

た．質問 12 のアンケート結果から，「意欲を持って授業にhttps://purehost.bath.ac.uk/ws/portalfiles/portal/214

取り組みましたか」という質問に対して回答者の平均が932627/NZJACIT_Unplugged.pdf（2022 年 7 月 14

3.94 であった．これらの質問 4，9，10，11，12 の結果から，日閲覧）

本アプリケ―ションを授業の補助教材として用いることが[4]できる有効性が高いことが考えられた．また，目的を理解

アンプラグド・コンピュータ・サイエンス，イーテ

して意欲的な姿勢で取り組みながら楽しく授業を受けられた結果から，講義形式の授業で用いることでより学習促進兼宗 進（監訳）：コンピュータを使わない情報教育
キスト研究所(2007). （2022 年 7 月 14 日閲覧）[5]を図ることができると考えられた．

太田幸夫: ユニバーサル・コミュニケーションデザイ
ンの認識と実践

表 3 の抜粋から考察を行った．回答者 1，2，5 の自由記

https://forum8.co.jp/topic/universal107.htm（2022 年 7 月 14 日閲覧）

述から自動整列機能を活用し，アルゴリズムアニメーショ
ンを見ることで各ソートアルゴリズムの特徴を理解するこ[6]

伊藤一成: 複数のプログラミング言語で記述可能なピとができたという感想から，アルゴリズムアニメーション

クトグラムコンテンツ作成環境の提案と実装, 情報処を見て模倣することによってソートアルゴリズムの特徴の理学会論文誌 TCE, Vol.7, No.3, pp.1-11 (2021)

理解につながる可能性が高いということが考えられた．回

https://pictogramming.org/materials/IPSJ-TCE0703002.pdf

答者 3，6 の自由記述から，講義形式においては，実際に手（2022 年 12 月 15 日閲覧）を動かしながら体験する機会を設けることで講義内容の理[7]

高橋伶奈，御家雄一，伊藤一成：人型ピクトグラム

解を深めることができ，その際活用するものがゲーム感覚を構成素とするピクトグラフ生成アプリケーション

で体験できることが学習意欲の高さに影響すると考えられ「Human Pictograph」の実装，2022 年度情報処理学会

た．これらの観点から，本アプリケーションを用いた講義

関西支部支部大会， (2022)

形式の学習は有効性が高いことが考えられた．

https://pictogramming.org/materials/IPSJ_KANSAI_D02.pdf（2022 年 12 月 15 日閲覧）

4．まとめと今後の展望[8]渡辺大智，御家雄一，伊藤一成：人型ピクトグラム

人型ピクトグラムを用いたソートアルゴリズムを学ぶアを用いたソートアルゴリズムを学ぶアプリケーショ

プリケーション「人型ピクソートグラム」を拡張し，評価

ン「人型ピクソートグラム」の実装，2022 年度情報を行った．授業での評価実験を通して，本アプリケーショ

処理学会関西支部支部大会， (2022)

ンはアルゴリズム学習の有効性があると考えられる．今後

https://pictogramming.org/materials/IPSJ_KANSAI_D-

は，他のソートアルゴリズムの追加や，学習の活用時にお01.pdf（2022 年 12 月 15 日閲覧）

いてさらなる利便性向上のため追加の拡張を行っていく予
定である．
謝辞

本研究は JSPS 科研費 21H03560 の助成を受けたものです．

参
[1]

考

文

献

平成 30 年告示高等学校学習指導要領
http://www.mext.go.jp/component/a_menu/education/micr