実践研究助成

研究成果報告書

研究課題

いつでも、誰でも、すぐに始められるプログラミング教育

副題～「授業パッケージ」の開発・普及～

キーワード

プログラミング、アンプラグド、情報活用能力、カリキュラム・マネジメント、総合的な学習の時間

学校/団体 名空知プログラミング教育研究サークル

所在地〒073-0036 北海道滝川市花月町 2 丁目 2 番地 12 号

ホームページ

https://tutaeru.jpn.org

１．研究の背景
令和２年１月９日に文科省から出た調査結果によると「新年度から全国の小学校で必修になるプログラミング教育について、約７％の市町村教委が実施のための準備を終えていない」ということが明らかになった。私自身が市の教育研究所で所員として活動した際にも、プログラミン
グ教育への不安や準備不足であるという各学校の声を多く聞いた。教員に向けて実施したプログラミング講習の中でも、「カリキュラムが整備されていない」「教材は何を購入すればよいかわからず、用意できていない」「プログラミング教育の指導技術がない」という不安や焦りの声が聞かれた。このような現状を踏まえ、次年度に向けたカリキュラムの整備や教材を揃えていくには、時間も予算も足りないのが現実である。

２．研究の目的
このような背景をもとに、「（PC さえあれば）いつでも、誰でも実施できる」という「授業パッケージ」が必要となるだろう。準備ができていない学校で初めてプログラミング教育を導入する学校には、「導入期」の「カリキュラム」と、授業や校内研修を進める上での「マニュアル」を合わせたものが「授業パッケージ」である。あわせて、児童の興味関心を高め、各教科の学びをより確かなものとし、プログラミング的思考を高める探究的な学習活動を進めるには、教材の整備も必要不可欠であると考える。なぜなら、実際にセンサー等を使用してロボットを動かすフィジカルプログラミングを導入することは、画面上だけで終始してしまうビジュアルプログラミングにはないメリットがあるからだ。そのため、「導入期」とは別に、「展開期」として、今後を見据えたより充実した「カリキュラム」や「教材選びの説明書」の開発も必要である。
「導入期」と「展開期」で、それぞれの「カリキュラム」「マニュアル」を合わせた、２パターンの「授業パッケージ」を普及していくことが、プログラミング教育を進める上での手助けになると考える。
以上のことから、 今回の研究は次の三つの観点で進めていく。
１．「導入期」と「展開期」のプログラミング教育の「カリキュラム」を開発
２．校内研修に転用できる「研修マニュアル」と「教材選びの説明書」を含めた、「マニュアル」を開発する
３．開発した「カリキュラム」や「マニュアル」を合わせた「授業パッケージ」を、市内や管内に提案・普及する

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３．研究の経過
今年度は、以下の内容で取り組んだ。
時期

取り組み内容評価のための記録

４月

・協力校教員との学習会

・文章で記録５月

・教員の実態把握・アンケート調査（教員）

６月

・協力校教員との学習会

・文章で記録

７月

・カリキュラム、マニュアル

・文章で記録の作成

・ホームページに掲載

８月

・授業実践

・写真

・児童作品

９月

・授業実践

・写真

・児童作品

１０月

・研修会の実施

・文章で記録１１月

・JAET 鹿児島大会で発表

・論文

１２月

・カリキュラムの改善

・ホームページに記載

・研修会の実施

・写真

・マニュアルの作成（新）・文章で記録１月

・アンケート調査

・文章で記録・ホームページに掲載
２月

・授業実践

・写真・児童作品

・アンケート調査（児童）３月

・協力校教員との学習会

・アンケート調査（教員）・カリキュラムの評価

４．代表的な実践
７月：カリキュラム作成

カリキュラム作成をする上で、事前にアンケート調査を行った。

実施可能だと考えるプログラミング教育について（小学校教員を対象）※すぐに行える授業だと思うものには、「はい」と回答。

導入期のもととなるアンプラグドプログラミングの授業は、回答した教員の 100%が実施可能という結果になり、「展開期」のもととなるビジュアルプログラミング（Scratch ベース）の授

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研究成果報告書業は、８割ほどが実施可能と答えた。しかし、ロボット教材を使ったフィジュカルプログラミングについては、約半数が「実施する自信がない」と回答した。

また、導入期・展開期・発展期に分けたカリキュ
ラムで授業を行うことについてのアンケート結果は、100%が「ありだと思う」と答えた。
ありだと思う理由についての記述を、一部抜粋して紹介する。
①プログラミング教育の授業を確実に実施していくためには、たいへん有効だと考えます。きちんとカリキュラムに位置づけて、指導者に目標や内容を落とし込むことが大切だと思います。②
プログラミング的思考についての理解があった上で、プログラミング教育を行うべきだと思うから。③教員にとっても、子どもたちにとっても段階を踏むことは大事だし、経験のない先生がやっていくことを考えた時に必要な過程だと思うから。④初めての人でもわかりやすいから。
⑤いきなりタブレットやロボットを使う学習だと子どもが抵抗があったり、プログラミングを理解せずに行ってしまうことがあると思うので、まずはアンプラグドや簡単なものから行っていくことで、プログラミングの意味を理解しながら取り組んでいくことができるのではないかと感じたからです。⑥道具が用意されていない。やり方がわからない先生が多い学校は、こういうものがプログラミングだと簡単だと思わせることが必要。⑦一気にやるのは無理だから。あれもこれも覚えられない。⑧何故行わなければいけないか、納得していない教職員が多いと思われるから。
以上の結果から、「導入期」「展開期」のカリキュラム編成について考え、現在作成済みのカリキュラムを「発展期」として位置付けることにした。

「導入期」は学年毎に１つずつの教科・単元を選定し、アンプラグドで統一したカリキュラムとした。単元の選定では、「展開期」の Scratch ベースの授業との系統性のあるものかどうかを考慮した。
「展開期」では、前述の通り「導入期」のカリキュラ
ムから発展させるような形でビジュアルプログラミン
グ（Scratch ベース）で統一して活用するカリキュラムとした。
「発展期」では、さらに多くの教科・単元やロボット教材を導入し、カリキュラムマネジメントの視点を活用したカリキュラムを位置付けた。
これらはホームページ（https://tutaeru.jpn.org/pro/）を作成して公開することで、より多くの人に向けた情報発信を進めた。

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１２月：新たなカリキュラムの試作（JAET 鹿児島大会でいただいた意見から）
導入期〜発展期のカリキュラムは、JAET 鹿児島大会でも「よい」という意見を多くいただいた。しかし、実際にプログラミングの授業をアンプラグドのみで行うことについて JAET 鹿児
島大会の発表時に貴重な意見もあった。それは、「易きに流れる危険性」である。アンプラグドを経験した教員は、「これでプログラミング教育は実施できているから、PC は使わなくていい」と認識してしまうのではないかということである。そのため、導入期での実施の段階から発展期を見通すことが必要であると改めて考えさせられた。
また、アンプラグド〜フィジカルまでハイブリッド型でありながら、実施しやすい内容・時数でまとめた新たなカリキュラムも試作した。
これは、実際にプログラミング教育を始め

⽣活・総合的な学習の時間 指導計画（プログラミングのみ抜粋）
１年 ※⽣活科

２年 ※⽣活科or学活「学校探検」
単元名→プログラミング的思考を育む授業展開

○＝時数

３年

→プログラミング的思考を育む授業展「スイッチのON・OFFを制御しよう」➁→[micro:bit]＋理科ボード＋⾖電球（理科）

思考[学校を⼩さく分ける！]＝分解①説明「学校探検の計画を⽴てよう」②発問「学校にはどんな場所があるのか」
１時間⽬→本時の課題を提⽰
課：「学校を⼩さく分けてみよう」③活動：思いつくかぎりの場所を書く④活動：グループで探検したい場所を選ぶ発

４年

５年

６年

「ローマ字で⾃⼰紹介しよう」➁「掃除のしかたを考えよう」「正⽅形を作図しよう」④→[Scratch]「⽣活に役⽴つものづくり①」④「⽣活に役⽴つものづくり➁」⑦→[micro:bit]＋理科ボード＋スピーカー＋→[micro:bit]＋理科ボード＋スピーカー＋拡モーター・プロペラ(理科)

張できるもの１：フローチャートの作成

１：フローチャートの作成る際に、「いきなり多くの教科で行うには難し①課：「よりよい掃除の仕⽅について考えよう」②発問「掃除では、何をしますか？ 」
１：PCで「makecode」を開き、アルファベッ③活動：思いつくかぎりの掃除の作業を出す（発表）

トで⾃分の名前を表⽰するプログラムを作成・保存する。

１：スプライトを動かす。（〇歩動かす・〇度回す）さがある」「時数の確保が難しい」「機器の操作④活動：掃除の⼿順を組み合わせる（個⼈思考→グループ→全体）に不安がある」という学校向けに作成した「総２：PCとmicrobitを接続し、１で作成したプログラムをmicrobitに⼊れて動作の確認をする。 ２：好きなスプライトを選択し、動き繰り返
２時間⽬（早くに終わった⼈は、別のアルファベットや す。（〇歩動かす・〇度回すを〇回繰り返
LED画⾯に様々な表⽰をするプログラミングに す）取り組む）

２〜３：microbitで、温度が⼀定以上のなったら、プロペラが回るプログラムをする。
（温度が〇度以上で、スイッチON。〇度以下でスイッチOFF）
熱中症対策のため、さらに追加した⽅がよ

２〜３：⼈感センサーを使⽤した⽣活に役⽴

合的な学習の時間を核としたカリキュラム」

つプログラミングをする。（⼈が通ったらスイッチがON・⾳が鳴る・LED表⽰する）

いプログラムについて話し合い、改善する。
３時間⽬

３：Aを押したらスイッチがON、Bを押したらスイッチがOFFというプログラムを作成する。

（⽬が不⾃由な⼈→⾳、⽿が不⾃由な⼈のた
３：正⽅形の作図をする。

め→⽂字で表⽰）である。必要な時数は５時間程度である。

４：改善してできたプログラムを発表する。

４：⾖電球のプラス・マイナスを理科ボードに４時間⽬繋ぎ、スイッチのON・OFFをボタンで制御す

４：正三⾓形の作図をする。

る。
楽しさポイント（応⽤編）：⾖電球以外のもの
５時間⽬を⽤意したり、ON・OFFにしたときに⾳声が鳴る・LEDが表⽰される。

６時間⽬
７時間⽬

※３ｈ〜「STEM」ブロックの⼊ったプログラ
ムを読み込む※理科「電気の通り道」学習後

４〜６：⼈感センサー以外のセンサーも複数
楽しさポイント（応⽤編）：他の図形の作図 ※（算数の「正多⾓形と円」におけるプログや、ペンの⾊や太さを変えてみる。

ラミングは、「プログル」を使⽤）※作られたプログラムを読み込む※理科「電流が⽣み出す⼒」の学習後※算数「⾓」の学習後機器操作については、操作の仕方・授業の流組み合わせ、より⽣活に役⽴つように改善をする。

７：「どんな場⾯を想定し、どんなプログラミングしたのか」を発表する。

し方を説明する動画も作成し、一時停止しながら自分で機器操作について確認できるようにする予定である。

７月・１月：マニュアル作成「いつでも、誰でも、すぐに始められるプログラミング教育」の「授業パッケージ」を開発する上で、教員がプログラミング教育とは何かということをしっかりと理解する必要がある。
そのため、「導入期」のアンプラグドを例に①「なぜプログラミング教育をする必要があるのか」②「どのようなことを意識して授業をすればよいのか」がスモールステップでわかるように、マニュアルを作成した。
①「なぜプログラミング教育をする必要があるのか」の説明・資料
ホームページ上では、「プログラミング的思考」につい て の 定 義 で あ る 「 い わ ゆ る 『 ComputationalThinking（コンピュテーショナル・シンキング）』の考え方を踏まえつつ、プログラミングと論理的思考との関係を整理しながら提言された定義である」（文部科学省 小学校段階におけるプログラミング教育の在り方について（議論の取りまとめ）について、動画で説明している。さらに校内研修ですぐに活用できるようにパワーポイントの資料も、ダウンロードできるようにした。また、「実際の授業でプログラミング的思考をどのように入れるのか」についての説明資料も作成した。これらの動画や資料を活用することで、プログラミング教育について理解し、普段の授業で取り入れるイメージがつくと考えた。

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１２月の研修会では、実際にこれらの資料を活用しながら研修会を行い、プログラミング的思考を生かした授業について講義・演習を行なった。
演習では、プログラミング的思考の一つである「抽象化」について取り扱い、(１)共通点を見つけること(２)様々なものを関係付け本質を捉えるという２点について考え、国語・理科・社会・算数などで様々な授業のアイデアを共有することができた。演習の最後には、「『抽象化』という考え方を使うと『各教科の見方・考え方が深まる』」という意見も出てきた。プログラミング教育の必要性を実感することで、初めてプログラミング教育に主体的に取り組もうとする教員の姿勢が身に付くということが改めてわかった。

②「どのようなことを意識して授業をすればよいのか」の説明・資料
１年：生活科で行う「学校探検」の授業例の説明

授業例の説明では「これだけを意識！」として、本時の「主発問」と「プログラミング的思考」について提案している。「本時の流れ」では、本時の大まかな学習活動の流れを示しており、最後には本時で使用する「ワークシート」の例が示されている。

１〜６学年分の授業例とワークシート等のデータの利用
ホームページ上には、上記で紹介した授業例のパワーポイントや使用するワークシートのデータがすぐにダウンロードして使える状態でおいている。
本研究で作成した導入期の授業例は、各学校の実態に合わせたカリキュラム作成の一助にもなればよいと考えている。そのため、授業の内容を変更したり、ワークシートを自分に合わせて編集できるようにするなど、ファイル形式も pdf ではなく word とした。

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５．研究の成果
作成したカリキュラム・授業例が、いつでも、誰でも授業を行えるものとなったことが成果としてあげられる（図１）。導入期のカリキュラムの授業例を実際に見て、できそうだと判断してくれた教員は、回答者全員であった。また、先述した通り、導入期・展開期・発展期に分けたカリキュラム案については、回答者全員が「あり」と回答しているため、ニーズのある有効的なカリキュラム開発ができたといえ 図１
る。
マニュアルとして作成したプログラミング的思考についての説明や、授業に関わる資料を作成できたことも成果の一つである。「①教員に必要感をもってもらう②授業例を理解する③授業実践を行う」というプロセスができたことで、より円滑なプログラミング教育の実践が可能になったといえる。

６．今後の課題・展望
導入期〜発展期へカリキュラムを移行していく段階に課題がないかを検証し、機器操作等のマニュアル動画の作成を今後も続けていく。授業実践を進めていく中では、児童がより楽しく学
びの深まる授業内容かどうかを調査し、さらなる内容の改善に努めたい。

７．おわりに「正多角形と円」では、Scratch とプログルで行った学習を比較したところ、５７人中５６人が「プログルの方が楽しく、学びを深めることにつながった」と答えた。プログルであれば指導者の技術による不安もなく、１単位時間で児童も楽しく学びを深められる。「手間や時間をかけることが、児童の学びに比例するわけではない」とわかったことが大きな気づきとなった。
今後も「児童の学びの実感」を大切にし、カリキュラムの改善にを進めていきたいと思う。

８．参考文献・文部科学省『プログラミング教育の手引き』第三版
https://www.mext.go.jp/content/20200218-mxt_jogai02-100003171_002.pdf

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