日産財団『理科教育助成』

成果報告書
201８年度助成
役職 代表者名
テーマ

所属機関
校長

佐野

愛川町立中津第二小学校
昌美

役職 報告者名

総括教諭

菊池 崇徳

プログラミング教育を通した論理的思考力の育成※ご異動等で現職の方では成果発表が難しい場合、上記代表者または報告者による代理発表を可といたします

１．実践の目的（テーマ設定の背景を含む）
ＡＩやＩｏＴ(モノのインターネット)などがもたらす第４次産業革命時代を生きる子どもたちは、社会の在り方が激変する世の中を生き抜いていかなければならない。１０～２０年後には現在の仕事の約４７％が失われ、反対にコンピュータ関連の仕事が激増するとも言われている。
また、子どもたちが暮らすのは「ＶＵＣＡ」と呼ばれる不安定・不確実な未来社会。
実際、新型コロナウイルスのパンデミックが生活を一変させ、今後、地球温暖化による気象災害、南海トラフ大地震による甚大な被害等に直面する可能性さえある。
いかなる状況になろうとも解決策を論理的に考え未来を切り拓く力を、子どもたちに育成することが急務である。
本校は２０１８年度から神奈川県・愛川町教育委員会の研究指定を受け、プログラミング教育の研究をスタートさせた。２０２０年度から必修化される小学校のプログラミング教育を２年前倒しで研究実践し、厚木愛甲地区で唯一プロ
グラミング教育を研究する学校となった。
地域の「プログラミング教育フロンティアスクール」としての期待を担い、プログラミング教育を核とした研究を推し進める中で、タブレット端末の効果的活用と子どもたちの論理的思考力育成に努めていくこととした。
併せて、「笑顔・歓声・声援・感動・拍手」が自然と沸き上がるプログラミング教育の授業の素晴らしさを、多くの子どもたちと学校に伝えるべく、町内外に広く発信していく使命を担うこととなった。

２．実践にあたっての準備（機器・材料の購入、協力機関等との打合せを含む）
複数の大学、ＩＣＴ関連企業や教材会社との産学連携を図り、次の方々等９名に「プログラミング教育サポーター」を依頼。結果、教職員研修は３０時間を越え、誰もがプログラミング教育の指導スキルを身につけることができた。
○福田 晴一 氏（スーパーバイザー）：特定非営利活動法人「みんなのコード」主任講師○渡邊 茂一 氏（スーパーバイザー）：相模原市教育センター指導主事・文部科学省の手引き作成者○金井 徳兼 氏（フィジカル型プログラミングティーチャー）：神奈川工科大学教授・ＷＲＯ国際委員○青木 義男 氏（フィジカル型プログラミングティーチャー）:日本大学教授・宇宙エレベーターの第一人者○五十嵐晶子 氏（ビジュアル型プログラミングティーチャー）：内田洋行ＩＣＴインストラクター○清水 匠氏（アンプラグド型プログラミングティーチャー）：茨城大学教育学部付属小学校教諭

機材としてはタブレット端末７０台、自走型ロボット２６台等を整えた。
また、総務省の「地域ＩＣＴクラブ普及推進事業」を受託し、右図の「中二小プログラミング学習クラブ」を創設。全国で唯一、公立学校単独受託となった。これにより、授業と教育課程外の放課後クラブ活動の相乗効果を図る仕組みを整えた。
加えて、全国４０カ所の地域ＩＣＴクラブとの情報連携ネットワークも構築できた。

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３．実践の内容
２０１８年度、プログラミング教育の内容は子どもたちの発達段階を考慮し、低学年はパソコンを使わない「アンプラグド型」、中学年はパソコン上のキャラクター等を動かす「ビジュアル型」、高学年はパソコンでロボット等を操作する「フィジカル型」と、「３ＳＴＥＰの原則」でスタートした。
その際、プログラミング教育を通して育成する「論理的思考力」を右図のように、「情報収集をし、これを細分化・抽象化・一般化・順次・分岐・繰り返しなどを考えながら整理・活用する。そして、自分の意図する活動を実現するために実行・検証を行い、トライアンドエラーを繰り返しつつ、見直し・改善をしていく。それでもうまくいかなければ、再び新たに情報収集する・・・のサイクルで育む力」と、定義づけた。
以下はプログラミング教育の授業実践の一部である。
■アンプラグド型プログラミング：「アサガオの一年間」
アサガオの種・芽・双葉・本葉・花・実などの複数枚のイラストカードを並び替える。子どもたちは、今まで観察してきた記憶とアサガオの生長予想を頼りに考える。このように順番を考えることがプログラミングのシークエンス。
「これ違う！」と、紛れ込ませたヒマワリの種や葉のカードを取り除く子ども。「あれ？アサガオの種のカードが２枚ある！」と気づき、種のカードを１枚取り除く子。「種のカードは最初と最後で２枚使うよ！」と、別の考えを唱える子も。
そして、アサガオの種のカードを取り除いてしまった子どもは考える。「そうだ！こうすれば・・・」と、カードをサークル状に並べて解決。論理的思考力により、植物のライフサイクルに気づいた瞬間である。賞賛の拍手が鳴り響いた。
■ビジュアル型プログラミング：「デジタル水族館を作ろう！」
プログラミングアプリ「Viscuit」を活用して魚やカメ、クラゲやタコを描く。マウスを使い色鮮やかに。次に海の生き物を思い通りに動かすことがミッション。どのようにプログラミングをすると良いのか論理的思考力が試される。
授業の締めくくりは、子どもたちの描いた海の生き物を１つのデジタル水槽に放流する場面。その瞬間をプロジェクターで天井に映写する。 「わあ！」と、子どもたちの歓声。星空を眺めるように寝転びながら指をさす子どもたち。
手をつなぎみんな満面笑顔。教室全体が感動の空気に包まれた。
■フィジカル型プログラミング：「ロボットを動かして迷路を走破せよ！」
自走型ロボット「MIND STORMS」を動かして、迷路のゴールまでたどり着かせることがミッション。３人１組で左右のタイヤをどう動かすかを考えながら
プログラミング。試しては壁にぶつかり、修正してはコースから外れての繰り返し。トライアンドエラーが続く。迷路に集まる子どもたちは全員笑顔。「あと少し！」「頑張れ！」と、他のグループの自走型ロボットに声援が飛ぶ。無事ゴールにたどり着いたときには、全員が拍手喝采を響かせた。

２０１９年度からは「３ＳＴＥＰの原則」にこだわらずにプログラミングの授業を実施。
垂直方向に「MIND STORMS」を動かし、頭上のステーションまで人に見立てたピ
ンポン玉を運ぶ「宇宙エレベーター」の授業など、６９本のプログラミングの取組を開発。そして、本校独自の『日本初！？プログラミング３Ｄ年間計画」を作成した。
２０２１年度は「プログラミング教育センタースクール」に指定。プログラミング教育の他校への普及・拡大努めた。本校の教職員が講師を務める研修会には他校から１５０人もの教職員が参加した。
２０２１年１２月、WRO 主催の『ロボットを活用したプログラミング教育シンポジウム』で全国に向けて実践発表した。

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４．実践の成果と成果の測定方法■研究発表フェスティバルと旅行雑誌風研究冊子
２０２０年１月２４日、実践成果の中間発表として「研究発表フェスティバル」を開催した。県内外の教職員や出版社、マスコミ関係者約９０名が来校。遠くは山形県や富山県からも参加。４つの授業と中二小プログラミング学習クラブの２講座を同時公開した。
その際、配付したのが右の研究冊子。プログラミング教育のワクワク感やドキドキ感を伝えるために、旅行情報誌風にカラフルでビジュアルな研究冊子を作成した。プロ
グラミングの授業に取り組む子どもたちの写真を多用。プログラミング教育の魅力、授業の様子、厳選した教材・教具等を掲載した、「マジック折り」の不思議な研究冊子。
冊子を広げると裏面は『日本初！？プログラミング３Ｄ年間計画』と『２８の授業実践例』掲載のポスターとなる。年間計画には６９本の取組、その周りにある２８の授業実践例。そのうち１５本には指導案が取り出せるＱＲコード付きである。
研究冊子は７００部を作成。県央地区の全小学校８３校と７教育委員会等に送付。
「年間計画を作るのに役立った」「学校視察に伺いたい」等の問い合わせが各校から殺到。大反響であった。
また、同年２月１４日の「総務省主催事業取組発表会」で全国からの来場者２００人にも配付。大好評であった。
■学び方改革が進むプログラミング教育の授業は子どもも教職員も楽しく夢中にさせる。しかも、笑顔・歓声・声援・感動・拍手が湧き上がることがわかった。しかも、タブレット端末を活用することは、子どもたちの「主体的な学び」や「対話的な学び」、さらには「効率的な学び」を加速させ、「学び方改革」を進めた。また、学ぶ意欲や論理的に考える力を育めているという手応えを感じた。
その根拠の一つとなるのが、全校の子どもたちを対象に行ったアンケート調査の結果である。右のグラフのとおり研究の前後で、いずれの割合も大きく増えている。特に「問２:プログ
ラミングという言葉を知っている」という回答は４倍以上も増え、「問３:たくさん情報を集めて考えるのが好き」や「問５:筋道を立てて考えることが好き」と、論理的思考に対して肯定的に回答する子どもの割合が大きく増えた。
■働き方改革が進むプログラミング教育を研究してきた大きな副産物があった。
教職員がタブレット端末を効果的に使いこなすようになり、ペーパーレス化やクラウド活用が進み、「働き方改革」を実現した。
その結果、左のグラフのように月の時間外勤務時間を大幅に縮減し、多忙化解消に大きく寄与したことも研究成果である。

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５．今後の展開（成果活用の視点、残された課題への対応、実践への発展性など）
当初、プログラミング教育においてのみ活用されていたタブレット端末が、全ての教科で、そして、教科横断的に活用され始めてきた。これは、ここまで培ってきた論理的思考力の高まりと共に、「もっと活用しよう」「この場面でもタブレット端末が活かせるはず」と、子どもたちの学ぶ意欲と考える力が沸き上がったからである。
そこで、プログラミング教育の研究成果をベースに「未来の授業」を研究することとした。「未来の授業」は、「ＳＤＧｓ・ＳＴＥＡＭ・ＧＩＧＡ」の３つの相乗効果を図る本校オリジナルの授業である。ＳＤＧｓの１７の目標から主体的に学習課題を設定、教科横断的にＳＴＥＡＭを意識してカリキュラムマネジメントを行い学んでいく。その際、タブレット端末を道具として自由に扱っていく。
右の写真は２年生が目標１５「陸の豊かさも守ろう」を学習課題に、トマトを育て、トマトについて調べて学んだことをタブレット端末で動画にして、給食時間に全校放送している様子である。プログラミングで学んだスキルを生かした「未来の授業」の好事例である。
一方、放課後のプログラミング学習クラブは第６期生の講座までを開催。これまで、延べ１３００人以上の子どもたちが、プログラミングを学んだ。コロナ禍が終息したら、地域の保護者やお年寄りをプログラミング講座受講者として招き、子どもたちが講師として活躍する「逆転プログラミング学習クラブ」の構想を温めている。

６．成果の公表や発信に関する取組み※ メディアなどに掲載、放送された場合は、ご記載ください
本校の研究は各種メディアに何度も掲載された。神奈川新聞では「プログラミング教育研修会 教員ら実践例など
学ぶ 2018.7.24」、「試行錯誤の先に未来 2019.7.2」、「ロボット動くかな 愛川町、教材に製作キット 2019.12.25」が、タウンニュースでは「教員もプログラミング勉強 2018.6.8」、「ロボットの動きに夢中 2018.9.21」、「皆で作る未来の町2019.3.22」、「中津第二小学校で公開授業 2019.11.16」、「先進的実践例を公開 2020.1.31」、「プログラミングの楽しさ実感 2021.8.20」、「作って学ぶプログラミング 2021.12.10」などが、また、雑誌『体育科教育』６月号に「体育で行う
プログラミング教育の実際」として、アンプラグド型プログラミング教育の実践論文が掲載された。
さらに、テレビ神奈川『テレビホームルーム』ではタブレット端末で作成した学習動画が放送され、愛川町役場作成の連続ＷＥＢドラマ『移住者★佐助』の第２話と第４話で、本校のプログラミング教育がメインに取り上げられた。
プログラミング教育の実践論文では、日本公務員弘済会教育研究論文では「プログラミング教育の素晴らしさと楽しさを、あの手この手で発信し続けた２年間」が最優秀賞、ICT 夢コンテスト２０１９では「Google を活用した働き方改
革、ビフォーアフター」が審査員特別賞、同コンテスト２０２０では「未来を切り拓け！宇宙開発疑似体験『宇宙エレベーター』」が優良賞受賞となるなど、成果を各方面に発信し続けると共に、各方面から高い評価をいただいた。

７．所感
日産財団のご支援を受けて、プログラミング教育必修化の２年前から準備・研究をしてきた。そのおかげで学校のＤＸ（デジタルトランスフォーメーション）が一気に進み、いかなる状況下でも対応できる強靱な学校へと進化した。
例えば、緊急事態宣言発令で３ヶ月間臨時休業となっても、教職員は動じなかった。タブレット端末で作成した学習動画を次々と配信。その数は４００本。子どもたちは各家庭のスマホで動画視聴学習。子どもたちの歩みを止めず、学習の空白を作らなかった。そのため、学習の遅れは一切無し。地域のコロナ禍対応モデル校となった。
子どもたちや教職員がコロナ陽性者や濃厚接触者になってしまっても大丈夫。プログラミング教育で身につけたスキルで、オンライン授業やリモートワークを速やかに実施。感染リスクを０にしながら、学習や仕事を滞りなく継続した。
不確定・不確実な未来社会を切り拓く力を、学校全体にもたらしたのは、他ならぬプログラミング教育である。

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