第17回全国高等学校情報教育研究会全国大会（愛知大会）[B3-6]
専門学科情報科におけるアクティブラーニングを取り入れた情報セキュリティ教育
米子工業高等専門学校
守山 凜，若林 遥大，川戸 聡也
鳥取県立鳥取湖陵高等学校 小谷 敦哉

自己紹介◼守山 凜（もりやま りん）◆所属……米子高専専攻科生産システム工学専攻2年➢ 大学4年相当の学生◆進路……静岡大学大学院◼委員・学外活動など➢ 鳥取県警察サイバー防犯ボランティア➢ デジタル庁デジタル推進委員➢ 米子高専技術補佐員➢ 地域空手道教室・米子高専空手道部コーチ➢ 全日本空手道連盟公認1級➢ 鳥取県空手道連盟審判員
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高等専門学校（高専）とは◼中学卒業から入学できる高等教育機関◼実験・実習を重視するカリキュラム◼全国に58高専◆国立51高専，公立3高専，私立4高専◼5/7年間の一貫教育◆本科5年間＋専攻科2年間◆専攻科で専門をさらに深める◆卒業研究を3年間取り組む◆専攻科修了で学士の学位を取得可能専門学科情報科におけるアクティブラーニングを取り入れた情報セキュリティ教育

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研究テーマ◼情報セキュリティ教育（2020年度～）◆中高生向けの公開講座
サイバー防犯ボランティアの一環◆鳥取県立高校での授業◆鳥取県警と連携した講演◆高校情報科の教科書に関する調査◆高専の教育課程に関する調査◆実績は個人サイトで公開
https://sites.google.com/view/portfolio-research-rinmori/

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発表の概要◼専門学科情報科で実践した情報セキュリティ教育◆鳥取県立鳥取湖陵高校で実施◆3年生17名が参加◼情報セキュリティ教育 × アクティブラーニング◆グループディスカッション◆攻撃の体験

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4本日の流れ

はじめに

授業の設計

• 背景

• 授業の概要• 目的• 演習用Webサイト

授業の評価• ARCS評価シート

おわりに
• まとめ
• 今後の展望• 宣伝

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5本日の流れはじめに授業の設計• 背景• 授業の概要• 目的• 演習用Webサイト

授業の評価• ARCS評価シート

おわりに
• まとめ
• 今後の展望• 宣伝

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6情報セキュリティ教育が益々重要に◼社会的課題◆情報セキュリティ人材の不足◆高校生が関わるサイバー犯罪が増加➢ 個人情報に不正アクセス➢ コンピュータウイルスを作成➢ オンラインゲームの乗っ取り被害◼学習指導要領改訂◆専門教科に「情報セキュリティ」を新設➢ 共通的分野の科目として位置づけられる専門学科情報科におけるアクティブラーニングを取り入れた情報セキュリティ教育

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7授業改善の取り組み
出典：文部科学省

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研究の概要・目的◼本研究の取り組み◆アクティブラーニングを取り入れた教育手法を検討・実践➢ 鳥取県立米子東高校 （2022年度，2023年度）➢ 鳥取県立鳥取湖陵高校（2023年度）➢ 第16回全高情研，第86回情報処理学会全国大会，CIEC会誌Vol.56 参照◼研究目的◆情報セキュリティに関する理解の向上◆セキュリティ意識の向上◆サイバー犯罪被害・非行の防止◆情報科の授業改善への寄与
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9本日の流れはじめに授業の設計• 背景• 授業の概要• 目的• 演習用Webサイト

授業の評価• ARCS評価シート

おわりに
• まとめ
• 今後の展望• 宣伝

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10鳥取湖陵高校について◼所在地◆鳥取県鳥取市湖山町（県東部）……鳥取砂丘コナン空港から徒歩15分
出典：鳥取湖陵高校学校案内

◼開設学科
◆農業
◆工業
◆家庭
◆情報

食品システム科
緑地デザイン科
電子機械科
人間環境科
情報科学科

◼DXハイスクール採択校
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11鳥取湖陵高校について◼「情報科学科」……山陰で唯一の専門学科情報科◆情報システムコース➢ コンピュータのハードウェア，ネットワークシステム など◆コンピュータデザインコース➢ コンピュータグラフィックス，3次元CG，アニメーション など

出典：学校案内
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授業概要
◼情報システムコース3年次「情報実習」◆2023年度：仮想のECサイトを制作◆実習と関連したWebセキュリティの授業を企画◆情報システムコース3年生全員（17名）が参加◆実習内での120分間で実施◆座学や演習を交えた2部構成

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13授業内容（第1部）◼講義内容◆情報のCIA◆Webシステムの構成◆Webに関する脅威➢ グループワーク

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14授業内容（第2部）◼演習内容◆SQLインジェクション（SQLi）➢ データベース内の情報を窃取◆クロスサイトスクリプティング（XSS）➢ 背景色の変更➢ 偽サイトへの誘導◆エスケープ処理専門学科情報科におけるアクティブラーニングを取り入れた情報セキュリティ教育

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演習用Webサイト◼独開発した演習用Webサイトを利用◆あえて脆弱性を持たせている➢ SQLi：エスケープされない➢ XSS ： HTMLタグやJavaScriptを埋め込むことが可能◆対策済みのページも用意➢ SQLi：エスケープ処理を施す➢ XSS ：入力可能な文字・記号を制限◼実際のWebサイトを使って体験的な学びを！
◆攻撃の仕組み◆対策の方法と効果
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本日の流れはじめに授業の設計• 背景• 授業の概要• 目的• 演習用Webサイト

授業の評価• ARCS評価シート

おわりに
• まとめ
• 今後の展望• 宣伝

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17評価の方法◼学習意欲を評価（ARCS評価シート）◆ARCSモデル➢ 学習者の動機付けを高める方法をモデル化➢ 学習意欲を引き出す要素を4つに分類◆ARCS評価シート➢ 授業や教材を簡易的に評価可能➢ ARCSモデルの各分類をそれぞれ4つの質問で構成

◼評価尺度
◆5件法

1
否定的（当てはまらない）2

3中立

4

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肯定的（当てはまる）
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18鳥取湖陵：回答結果 (A)◼A：注意◆授業や教材の面白さや変化，好奇心を評価◆A2で平均が4を下回った◆授業前半が講義がメインで，手を動かす時間が少なかった➢ 授業の構成を再検討する

分類

質問項目

平均

A1

面白かったか4.24

A2

眠くならなかったか

3.29

A3

好奇心をそそられたか

4.00

A4

変化に富んでいたか

4.06

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19鳥取湖陵：回答結果 (R)◼R：関連性◆授業の内容に対する親しみやすさ，自ら学ぶ姿勢について評価◆多くの項目で平均が4を下回った◆授業内容が日常生活と密接に関係していないものであった➢ 身近な被害の事例を交えるなどの工夫が必要

分類

質問項目

平均

R1

やりがいがあったか

3.94

R2

自分に関係があったか

3.18R3身に付けたい内容だったか

3.71

R4

途中の過程が楽しかったか

4.12

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20鳥取湖陵：回答結果 (C)◼C：自信◆自己に対する自信や授業への工夫などを評価◆多くの項目で平均が4を下回った◆生徒が創意工夫できる箇所が少なかった➢ 創意工夫ができる授業内容にする

分類

質問項目

平均

C1

自信がついたか3.41

C2

目標がはっきりしていたか

3.94

C3

学習を着実に進められたか

4.00

C4

自分なりの工夫ができたか

3.71

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21鳥取湖陵：回答結果 (S)◼S：満足感◆授業に対する満足感や達成感について評価◆S1で高い評価 ⇒ 新たな意欲を引き出すことができた◆S2で低い評価➢ 身近なところで学習内容を生かすことができるように工夫が必要

分類

質問項目

平均

S1

やって良かったか

4.18

S2

すぐに使えそうか

3.65

S3

できたら認められたか－S4

評価に一貫性があったか－

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本日の流れ

はじめに

授業の設計

• 背景

• 授業の概要• 目的• 演習用Webサイト

授業の評価• ARCS評価シート

おわりに
• まとめ
• 今後の展望• 宣伝

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まとめ
◼研究成果
◆専門学科情報科で実践した情報セキュリティ教育◆アクティブラーニングを取り入れた授業◼評価◆学習意欲について概ね肯定的な回答◆感想➢ 体験があるのでイメージがしやすかった➢ 体験によって理解しやすかった➢ 攻撃方法を知ることで，どのように攻撃されるか客観的に理解できた

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今後の展望◼授業の改善◆生徒が自分事と捉えることができる授業◆生徒が創意工夫できる授業◆身近な被害の事例を交える◼授業の継続実施◆学習者の属性に応じた理解度・意欲の差の検証➢ より効果的な教育手法について検討◆高校・高専の連携強化➢ 双方の情報教育の発展へ

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高校・高専の連携◼情報教育の比較◆高校が学ぶものは高専も学ぶ◆高専は実験・演習なども実施

高専の最大の強み！！
⇒ 実践的で創造的な技術者を養成◼連携の意義◆高専の専門性を活かした授業を展開！
➢ 守山は，高専機構主催の合宿講座で，セキュリティについて深く学習➢ 最新かつ高度な知識や技術を学ぶことができる◆生徒の声

高い評価を得ている➢ 専門的な知識や技術をもつ人が授業をした方が良い➢ 学校の授業では演習が少ないので，貴重な経験となった専門学科情報科におけるアクティブラーニングを取り入れた情報セキュリティ教育

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高校・高専の連携◼連携の現状◆高校・大学の連携「高大連携」は多い➢ 文部科学省が推進している◆一方，高校・高専の連携は少ない◆DXハイスクール➢ 高等教育機関との連携が求められている◼連携の可能性◆高校と高専が相互で，人材や経験を提供➢ 生徒と学生の交流➢ 教員同士の交流
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宣伝◼授業で利用した教材を一般公開◆https://sites.google.com/view/portfolio-research-rinmori/contents◼演習用Webサイトを一般公開◆使い方の資料があるのでお声かけください◼授業や講演の依頼も受け付けています◆セキュリティ，プログラミングなど高校情報科に幅広く対応いたします◆まずはメールでご相談ください➢ moriyamaynct@gmail.com

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Summary◼専門学科情報科での『情報セキュリティ教育×アクティブラーニング』◆Webに対する脅威をグループでディスカッション◆独自に開発したWebサイトに対して攻撃＋対策➢ SQLインジェクション
➢ クロスサイトスクリプティング➢ エスケープ処理◆意欲（ARCS評価シート）や感想（自由記述）で肯定的な結果◼今後の展望◆授業の継続的な実施＋更なる改善◆高校・高専の連携強化
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