日本の理数科教育をサポートする

知られざる

女性数学者の素顔

第1回

ナイチンゲール〜白衣の天使は統計学者〜と，フロレンスは看護師として38名の看護師を率い従軍する
決意をします。多くの負傷兵を献身的に看護する現場でフロレンスは一つの事実を見つけます。死傷者増の原因が負傷者の扱いのずさんさだったことです。政府と軍はそのことを把

近代看護の発展に貢献した白衣の天使として有名なフロレ

フロレンスの数学の出番となります。
「コウモリの翼」と呼ば学者です。フロレンスの実像に迫っていきます。

ことを国会議員に理解してもらうことに力を注ぎます。ここで，れるカラーグラフがフロレンスによって考案されました。
このグラフのおかげで戦場における兵士の生活た。フロレンスが 17 歳のとき，六頭立ての馬車，御者２人，環境の改善の必要性が国召使い３人とともに家族で大陸を巡る豪華な旅行をするほど会議員や官僚に理解され，でした。その大旅行でフロレンスはイタリアではオペラとピア

陸軍病院の衛生環境は改ノ，パリでは社交に明け暮れたといいます。それに増して優善されました。結果的に雅だったのが娘フロレンスへの教育です。父ウィリアムは自傷病兵の死亡率を劇的にら教師となり娘フロレンスに教えたのが，ギリシャ語，ラテ

引き下げることが実現さ

ン語，ドイツ語，フランス語，イタリア語，歴史，哲学，それました。さらには陸軍して数学。中でもフロレンスを熱中させたのが数学です。時医学校まで新たに創設さ間がある限り机に向かい数学に打ち込む娘の姿に，母は数

れ，イギリス中の病院で学の学習をやめさせたいと思うほどでした。華やかなパー

衛生環境の改善が行われるまでになりました。

ンスでした。

©Science Photo Library ／アフロ

フロレンスはイギリスの上流階級の両親の元に生まれましティよりも論理を追究することに没頭した数学少女がフロレ2018ものにすることができませんでした。フロレンスはイギリス兵の死亡原因が病院の衛生管理にあることを明らかにし，そのンス・ナイチンゲール（1820-1910）のもう一つの顔が統計

FEBRUARY

握できなかったために前線における看護救護体制を十分なサイエンスナビゲーター ® 桜井 進／さくらい すすむ

死亡原因を分類し視覚化したグラフ「コウモリの翼」

看護師フロレンスがこのような独創的な「グラフ」をつく
りだすことができたのも少女時代に熱中した数学のおかげ

もう一つ，フロレンスが打ち込んだのが貧しく苦しむ人々です。フロレンスが若い頃から強く影響を受けたのがベルに心を寄せる慈善です。彼女は手記に次のように語っています。

ギーの統計学者アドルフ・ケトレー（1796-1874）です。ケ
トレーは，確率論を社会現象に適用する「社会物理学」を

私の心は人びとの苦しみを想うと真っ暗になり，提唱し「近代統計学の父」と呼ばれています。フロレンスは

それが四六時中……私に付きまとって離れない。

ケトレーと交流していく中で揺るぎない数学の力を獲得して……私にはもう他のことは何も考えられない。詩

いきました。1860 年には，統計学者フロレンスとケトレー人たちが謳い上げるこの世の栄光も，私にはすべは互いに協力して，第４回国際統計会議において衛生統計て偽りとしか思えない。眼に映る人びとは皆，不の統一基準の採択を実現するまでになりました。

安や貧困や病気に蝕まれている。
（小玉香津子『ナイチンゲール』）

数学を味方につけた看護師フロレンス・ナイチンゲールは，
人々の命を救うために全力でその力を発揮しました。
「近代
看護教育の生みの親」として知られている白衣の天使ナイチ

かくして，24歳のフロレンスは貧しい病人の看護をするこ

ンゲールは，死亡統計の改善に尽力しながら医療統計学のとを決心します。まさかこのとき看護が数学と結びつくとは先駆者でもあったのです。彼女が考案した死亡率や，平均

夢にも思わなかったことでしょう。

入院日数の計算方式は，現在の医療統計学にそのまま使わ

1854年，英国とフランスはロシアに宣戦しクリミア戦争がれています。

勃発。前線における死傷者の多さを伝えるニュースが流れる

No.21

（リムス）

編集・発行 （財）
理数教育研究所
大阪オフィス〒543-0052

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http : //www.rimse.or.jp※本冊子は，上記ホームページでもご覧いただけます。

印刷所：岩岡印刷株式会社

デザイン：株式会社 アートグローブ
東京都文京区向丘2丁目3番10号

TEL.03-3814-5204©Rimse 2018//

FAX.03-3814-2156

特 集

プログラミング教育で育てたい力

E-mail : info@rimse.or.jp

本文イラスト：株式会社 アートグローブ

表紙写真 :Business communication collage / Alex Williamson
2018年2月28日発行

21

塩野直道記念 第 5 回「算数・数学の自由研究」作品コンクール受賞作品の発表（財）
理数教育研究所

Contents
表紙裏

巻頭言「海の教育」についてあれこれ思うこと

東京大学大学院新領域創成科学研究科 教授 佐藤 徹

特 集 プログラミング教育で育てたい力

2

Ⅰ

プログラミング教育のねらい

文部科学省生涯学習政策局情報教育課 情報教育振興室長

安彦 広斉

6

Ⅱ

これならできる小学校でのプログラミング

株式会社情報通信総合研究所 特別研究員 平井 聡一郎

10

Ⅲ

すべての学校でプログラミング教育を実現するためにー柏市教育委員会の取り組みー柏市教育委員会 学校教育課 副参事 佐和 伸明

14

塩野直道記念第5回「算数・数学の自由研究」作品コンクール受賞作品の発表
15 受賞者一覧
20 審査を終えて ー中央審査委員からのメッセージー
22 表彰の集い
23 最優秀賞・優秀賞 ―受賞作品の紹介と講評一

33

連 載

数学と音楽の織りなす世界 第 10 回

世界の音楽文化と変拍子と数列
ジャズピアニスト・数学者・STEAM 教育者

36

連 載

中島 さち子サイエンス・フィクション ? 第 10 回

出藍の誉れ ?
東北大学高度教養教育・学生支援機構 准教授

39

連 載

山内 保典

東京都立国立高等学校 主任教諭

大野 智久

広 場

学系研究科・助教授，2004 年より現職。
技術の環境影響評価，メタンハイドレート
開発の数値モデリング，微細藻類培養フォ
トバイオリアクターの開発など。IEEE・

柳下 則久

Marine Environment Committee

地域教育で活躍する人々 第 20 回

島根・鳥取両県の自然・地域を愛し理科好きな
子どもを育む島根大学の環境寺子屋プロジェクト
島根大学教職大学院 教授

松本 一郎

裏表紙

知られざる女性数学者の素顔

ナイチンゲール〜白衣の天使は統計学者〜

サイエンスナビゲーター

アルカレッジ Ph.D。1996 年東京大学工おもな研究テーマは，CO2 海域地中貯留教育に新しい風を青山学院大学 特任教授

学卒業，1986 年同大学院修士，㈱ブリヂストンを経て，1993 年英国インペリ

授業は子どもが主役！

44

佐藤 徹 / さとう とおる

1961 年埼玉県生まれ。1984 年東京大ヒトの生物学を教えよう 第 10 回

腸内細菌は何をしているのか？

42

東京大学大学院新領域創成科学研究科
教授

桜井 進

Chair， 環 境 省・CO2 海 底 下 貯 留 専 門
委 員 会 委 員，International Journal ofGreenhouse Gas Control・Editorial
Board，国交省・次世代海洋環境技術評
価委員会座長，新領域創成科学研究科・
環 境 学 研 究 系 長，Journal of Marine

第 1回

Systems and Ocean Technology・
Editor in Chief などを歴任。

「海の教 育」につ いてあれこれ 思うこと
私は 2010（平成 22）年に，所属する日本船舶海洋工学会

海洋教育フォーラム in 秋田」を開催した。なかなか「集客」にの教育担当の理事になり，海洋教育推進委員会に関わりを苦心しているが，「なぜ理系に進学したか」，「なぜ海と関わる持った。この委員会は，高校生以下の若い人に海洋をもっと仕事に就いたか」などに関するディスカッションもあり，内知ってもらい，その中から将来海洋関連の大学学部に進学し，

容としては興味深いものであると勝手に自負している。

また海洋関連の職業に就く人が出ることを期待して，さまざ

一方で，本業の大学や大学院教育のほうでは，とかくデジ

まな活動をしている。その活動の一環として，「海洋教育

タル化，IT 化といった教育が全盛を振るう工学教育の中で，フォーラム」という講演会を 2014（平成 26）年には全国 12

基礎工学実験を維持，復活するなどの努力を継続している。

か所で開催している。

また最近，プレソルト層の海底ガス田開発に成功したブラジ

この委員会の活動の中で，東京の教科書出版社を訪問した

ルの 5 大学と，船舶など浮体や海洋再生可能エネルギーにことがある。そのとき，最近の中学，高校の理科，社会の教関する技術で先進的な日本の 4 大学（東大，九大，横国大，

科書に，「海洋」という言葉がほとんどないことに愕然とした。

日大）で，文部科学省の「世界展開力」という予算をもらい，ふだん，いろいろなところで，「海洋立国日本」という旗頭のインターネットを使った同時遠隔講義という多分にチャレン

下，「海洋産業振興」や「海洋環境の創成」，「海洋による地方経

ジングな教育を始めた。ブラジルとは 12 時間の時差がある

済の活性化」，さらに，そのための「人材育成」などを唱導しので，ブラジルでは朝 8 時，日本では夜 8 時開講である。

ている私としては，これはショックであった。教科書に取り隔年で計 12 科目あり，各科目 30 名から 50 名くらいの参上げてもらえないのであれば，自分たちで教育の場を設ける

加がある。インターネットを用いた会議ソフトは近年かなりしかないということで，この委員会の活動に共鳴した私は，進歩していて，講師の顔と授業資料を同時にスクリーンで見委員会の委員となり，2014（平成 26）年から「海洋教育フォー

ながら，学生が質問したいときは，自分の顔を 9 大学 11 キャラム」の秋田担当となった。

ンパスの画面に映して話すことも可能だし，チャット的に文

なぜ埼玉生まれの私が秋田かというと，2009（平成 21）

字で質問を画面に書き込むこともできる。大学では，ノート

年から 7 年間，国際教養大学で非常勤講師をしていた関係で，パソコンの画面をスクリーンに映し，臨場感ある講義となっ多少の縁があったからだ。また，秋田には，海洋工学関係のている。社会人も，登録すれば職場や自宅から聴講できる。

学部を持つ大学や造船関連の大きな産業がなく，学会委員会

わざわざこんな面倒なことを始めたのも，日本が近い将来，としては「海洋教育フォーラム」の「未開の地」であった。さメタンハイドレートや熱水鉱床，海底レアアース泥などを開らに，正直に告白すると，秋田の日本酒のおいしさは格別で，発する際に備え，海底開発に一日の長のあるブラジルの経験

私自身，国際教養大学の非常勤講師が終わっても秋田と繋を学生に聴かせたいという思いからである。

がっていたかったからだ。

最近新聞で，日本の科学技術力の低下が，データとともにそこで，熊谷嘉隆教授を始めとする国際教養大学アジア地

声高に叫ばれていた。もはや，「科学技術立国日本」ではない

域研究連携機構と福岡真理子理事長率いるあきた地球環境会と言う。この原因は教育のせいだけではないが，教育が責任

議との共催で，2014（平成 26）年は，白瀬中尉が秋田出身の一部を担っているのは確かだと思う。教育は，良きも悪しということもあり，「南極・しらせ・海−自然と歴史」というきもすぐに結果が見えない。つまり，将来を見据えた長期的テーマで，2015（平成 27）年には，絶滅の危機に瀕したハな社会投資である。さまざまな進路の多様性を提示しつつ，

タハタ，日本海にも存在が確認された海底表層型メタンハイ

それぞれの分野で世界をリードする卓越性を有する人材を養ドレート，秋田港に林立する洋上風力発電など，秋田に関連成するという難問が眼前に横たわる。そういう意味で「高大のある海の講演を集め，「海の研究最前線−大学の研究者と連携」はもっとあってよいと思う。教育に携わる者として，話そう」というテーマで，高校生をおもな対象として「秋田我々の見識と実践力は常に問われている。

❖

No.21

1

プログラミング教育で
育てたい力

特 集

Ⅰ プログラミング教育のねらい
文部科学省生涯学習政策局情報教育課 情報教育振興室長（併）初等中等教育局 視学官

安彦 広斉 / あびこ こうせい

1968 年山形県鮭川村生まれ。1995 年文部省（現・文部科学省）採用。1996 年から 2004 年まで，教育助成局，初等中等教育局，高等教育局において情報教育，教員政策関係業務に従事。初等中
等教育局教職員課長補佐，幼児教育課長補佐，財務課長補佐，大臣官房総務課事務次官秘書，初等中等教育企画課長補佐などを経て，2017 年４月から現職。

1

今後の教育を考える上で重要な社会の変化○2011年に小学生になった子供の65％は，現在存在していない職業に将来就くと予想される。−キャシー・デビッド
ソン（ニューヨーク市立大学教授）

世界のデータ量は２年ごとに倍増し，ハードウェアの処理
性能は指数関数的に進化し，ディープラーニング等によりAI技術が非連続的に発展するなど，産業構造や就業構造が劇的に変わる可能性がある。−経済産業省○過去10年間（2007〜2017年）の時価総額上位企業の合○今後10〜20年の間に，現在米国にある職業の47％がPCに

計額は日本では減少，米国では大きく増加。この間，米国

取って代わられると予想される。−マイケル・オズボーン

では上位企業の半分が入れ替わり，新興企業が全体の伸び（オックスフォード大学准教授）を牽引。時価総額を大きく延ばした企業の例：アップル○2017年に国連が発表した世界人口予測によると，現在76億人の世界人口は，アジア，アフリカの人口増を中心に7.6倍，アマゾン16.7倍（出典：Bloombergに基づき経済産業省作成）

2050年に98億人，2100年には112億人に達すると予測。
−国際連合○日本では既にピークは過ぎ，2060年には総人口が９千万
人を割り込み，高齢化率は約40％，2100年の総人口は６千万人程度（出生中位推計）と予測。−厚生労働省○第４次産業革命の分かれ道

2

日本の教育の強み

経済協力開発機構（OECD）が 2015 年に実施した生徒（15歳・高 1）の学習到達度調査（PISA）の調査結果が公表され，OECD 加盟国 35 か国における比較では，日本は科学的リテ
ラシー 1 位，数学的リテラシー 1 位，読解力 6 位。

2

No.21

プログラミング教育で育てたい力

また，国際数学・理科動向調査（TIMSS）の結果も小学校（小４），中学校（中 2）ともに，引き続き上位（小：算数 5 位，

4

特 集

新学習指導要領における『情報活用能力』

理科 3 位，中：数学 5 位，理科 2 位）を維持。

3

日本の教育の弱み

高校生の「自己肯定感」の国際比較（2015 年国立青少年教育振興機構調べ）では，以下のとおりとなっている。

教育改革における情報化への対応は，「情報を主体的に捉えながら，何が重要かを主体的に考え，見いだした情報を活用しながら他者と協働し，新たな価値の創造に挑んでいく」
ための『情報活用能力』の育成が柱となる。
新学習指導要領では，小・中学校ともに，「各学校においては，児童（生徒）の発達の段階を考慮し，言語能力，情報活用能力（情報モラルを含む。），問題発見・解決能力等の学
一方，教える側の教師の「自己効力感」の国際比較（2013年 OECD TALIS 調査）では以下のとおりとなっている。

習の基盤となる資質・能力を育成していくことができるよう，
各教科等の特質を生かし，教科等横断的な視点から教育課程の編成を図るものとする。」としている。
これは，児童・生徒の日々の学習や生涯にわたる学びの基盤となる資質・能力を，児童・生徒の発達の段階を考慮し，それぞれの教科等の役割を明確にしながら，教科等横断的な視点で育んでいくことができるよう，教育課程の編成を図る
ことを示している。
そして，学習の基盤となる資質・能力として，言語能力，
情報活用能力，問題発見・解決能力等を挙げており，そのう
ち『情報活用能力』は，世の中のさまざまな事象を情報とその結び付きとして捉え，情報及び情報技術を適切かつ効果的

このように，学習到達度の国際調査で高い結果を出している高校生の「自己肯定感」のみならず，教える側の教師の「自に活用して，問題を発見・解決したり自分の考えを形成したりしていくために必要な資質・能力である。

己効力感」が大幅に諸外国よりも低いという現状は，情報化，将来の予測が難しい社会において，情報を主体的に捉えな

グローバル化が急速に進展し，将来の予測が難しい社会であがら，何が重要かを主体的に考え，選択し，見いだした情報ることを，むしろ両者がしっかりと認識できているからこそを活用しながら他者と協働し，新たな価値の創造に挑んでいの数値ではないかと考えられる。

くためには，『情報活用能力』の育成が重要となる。
また，情報技術は人々の生活にますます身近なものとなっ

No.21

3

特 集
ていくと考えられるが，そうした情報技術を手段として学習

は，児童がプログラミングを体験しながら，コンピュータにや日常生活に活用できるようにしていくことも重要となる。

意図した処理を行わせるために必要な論理的思考力を身に付『情報活用能力』をより具体的に捉えれば，学習活動においけるための学習活動を計画的に実施することとしている。そて必要に応じてコンピュータ等の情報手段を適切に用いて情の際，小学校段階において学習活動としてプログラミングに報を得たり，情報を整理・比較したり，得られた情報をわか取り組むねらいは，プログラミング言語を覚えたり，プログ

りやすく発信・伝達したり，必要に応じて保存・共有したりラミングの技能を習得したりといったことではなく，論理的といったことができる力であり，さらに，このような学習活

思考力を育むとともに，プログラムの働きやよさ，情報社会動を遂行する上で必要となる情報手段の基本的な操作の習得

がコンピュータをはじめとする情報技術によって支えられてや，プログラミング的思考，情報モラル，情報セキュリティ，いることなどに気付き，身近な問題の解決に主体的に取り組統計等に関する資質・能力等も含むものである。

む態度やコンピュータ等を上手に活用してよりよい社会を築こうした『情報活用能力』は，各教科等の学びを支える基

いていこうとする態度などを育むこと，さらに，教科等で学盤であり，これを確実に育んでいくためには，各教科等の特ぶ知識及び技能等をより確実に身に付けさせることにある。

質に応じて適切な学習場面で育成を図ることが重要であるとしたがって，教科等における学習上の必要性や学習内容と関ともに，そうして育まれた『情報活用能力』を発揮させるこ

連付けながら計画的かつ無理なく確実に実施されるものであとにより，各教科等における主体的・対話的で深い学びへとることに留意する必要があることを踏まえ，小学校においてつながっていくことが期待される。

は，教育課程全体を見渡し，プログラミングを実施する単元を位置付けていく学年や教科等を決定する必要がある。

5

プログラミング教育の充実

今回の学習指導要領の改訂では，小・中・高等学校を通じてプログラミング教育の充実を図ることとしている。

なお，小学校学習指導要領では，「算数科」，「理科」，「総合的な学習の時間」において，児童がプログラミングを体験しながら，論理的思考力を身に付けるための学習活動を取り上げる内容やその取扱いについて例示しているが（算数：正多角形の作図を行う学習，理科：電気の性質や働きを利用した道具があることを捉える学習，総合的な学習の時間），例
示以外の内容や教科等においても，プログラミングを学習活動として実施し，プログラミングに取り組むねらいを踏まえつつ，学校の教育目標や児童の実情等に応じて工夫して取り入れていくことが求められる。また，こうした学習活動を実施するに当たっては，地域や民間等と連携し，それらの教育資源を効果的に活用していくことも重要である。

児童・生徒が将来どのような職業に就くとしても時代を越6

プログラミング教育を通じて育まれるもの

えて普遍的に求められる「プログラミング的思考」（自分がプログラミング教育は各教科の内容を，主体的に，楽しく意図する一連の活動を実現するために，どのような動きの組学ぶことにより，従来の学びでは理解が困難な内容でも簡単合せが必要であり，一つ一つの動きに対応した記号を，どのに理解できたり，さらに発展的な内容にまで到達できたりす

ように組み合わせたらいいのか，記号の組合せをどのようにるため，学ぶことの楽しさを知ることや困難を乗り越えたか

改善していけば，より意図した活動に近づくのか，といった

らこそ得られる達成感を味わうことができる。

ことを論理的に考えていく力）を育むため，小学校において

4

No.21

また，児童・生徒は，プログラミング教育を通じて，手順プログラミング教育で育てたい力の大切さ，適切な命令の重要さ，間違いを丁寧に見つけ正し

援体制の構築を進めていくこととしている。

特 集❖ていく粘り強さなどを身に付け，さらに，プログラミングを体験しながら，目に見えない部分でさまざまな製品やシステムなどがプログラムにより働いていることを理解することで，今後，AI（人工知能）やビッグデータ，ロボットなどを有効に活用できるようになり，いかに自分の住む地域社会により良く貢献できるか，世界で起こっている問題に自分も解決に貢献できるのではないか，という発想につながっていくことになる。
また，プログラミングの恩恵だけではなく，プログラムを悪用したコンピュータウイルスやネット詐欺などの存在にも触れることで，「人間らしさとは何か」，「人間にしかできな
いこととは何か」，「人間としてどのように暮らしていけばい
いのだろうか」など，自分の生き方を考え直すことも期待できる。
22 世紀まで生きる児童・生徒にとって，こうした発想や考え方を持つことは重要であり，プログラミング教育を通じて，児童・生徒は自己肯定感を，教師は自己効力感を，それぞれが得られることにもつながっていくと考えている。
文部科学省としては，プログラミング教育の趣旨等をよりわかりやすく解説した「小学校プログラミング教育指針（仮称）」を平成 29 年度内に取りまとめる予定であり，また，
教員研修用の映像教材やｅラーニング教材の開発・提供，優れた指導事例の創出に取り組むなどして，多様な学年，教科等においてプログラミング教育が実施できるよう，学校現場を支えていくこととしている。
また，官民連携の取組として，民間企業・団体等によるプ
ログラミング教材の開発促進やプログラミング教育の人的支

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5

特 集

Ⅱ これならできる小学校でのプログラミング

株式会社情報通信総合研究所 特別研究員

平井 聡一郎 / ひらい そういちろう
茨城県の小・中学校教諭，管理職，指導主事を経て，今年度より現職。文部科学省教育 ICT アドバイ
ザー，総務省プログラミング教育事業推進会議委員等を歴任，茨城大学教育学部非常勤講師。古河市
教育委員会でセルラーモデルタブレット導入を実現。現在，全国を回り，ICT 機器整備，プログラミ
ング教育に取り組んでいる。

1

はじめに

2

プログラミングの位置付け

新学習指導要領は，急激な社会変化に対応するために求め新学習指導要領では，小学校から高等学校まで，一貫してられた，まさに学制発布以来の教育改革と言える。しかし，

プログラミングを履修することとなる。中学校では「技術・今回の改訂では，知識伝達型教授法からの脱却という，学び家庭科」において必修の内容として，従前から取り上げられての変化が求められている。これは，勉めて強いられる「勉強」

きた（３）「計測・制御のプログラミング」に，内容の（２）「ネッから自らの「学び」への変化とも言える。それは学習指導要

トワークを利用した双方向性のあるコンテンツのプログラミン領が初めて「主体的・対話的で深い学び」という学び方に触グ」が加えられ，指導内容が２倍となったと言える。そして，高れたことからも読み取れる。また，内容としては道徳の教科

等学校では，これまで教科「情報」で選択的に履修されてきた化，英語活動と英語科，プログラミングといった今日的な内ものが統合され必修となっている。つまり，中・高はこれまで

容の追加が併せて示された。これらの内容と学び方の変化とも教科の中で指導されていたことが拡大したということになる。

いう荒波に学校現場は翻弄されているように見える。中でも，それに対し，小学校では，プログラミングを教える教科の新小学校でのプログラミングは，未知の内容であり，大きな不設はされず，既存の教科等の中で，プログラミングの体験をす

安要素となっている。しかし，翻弄されっぱなしでよいのだ

ることが盛り込まれた。新学習指導要領の総則では，「各教科

ろうか。社会構造の変化はこれからも続いていくだろう。そ等の特質に応じて，次の学習活動を計画的に実施すること。

の中で，学校教育自身もその変化にしなやかに対応できるよイ 児童がプログラミングを体験しながら，コンピュータに意図

うに強靭化していくことが求められる。そこで，今回の学習した処理を行わせるために必要な論理的思考力身に付けるため

指導要領改訂という外圧のような荒波を逆手にとって，それの学習活動」と示されている。ここで「各教科等」と書かれたぞれの学校が質的に変化していく足がかりにしていくことで，ことは，教科及び総合的な学習の時間で実施できるということ

日本の教育を変えるのではないかと考える。その中で，私はであり，すべての教科等でその教科の特質に応じて実施すると今回示されたプログラミング的な思考こそが，これからの小いうことを示している。今回，算数と理科，総合的な学習の時

学校教育の学びを劇的に変える武器となるのではないかと捉間で指導の例示がされたことで，この３教科で履修すればいいえている。ここでは，小学校におけるプログラミングを，いのではと誤解されているが，これらはあくまで例示であり，教かに日常の学びに落とし込み，それによって授業の在り方，

科等を指定したわけではない。また，「計画的に実施すること」

学び方の変化に結びつけるかを考えていきたい。

とされたことにより，実施が必須であることも併せて示された。

6

No.21

プログラミング教育で育てたい力

特 集

まとめると，中・高は，情報，技術・家庭科という教科のね

ばれる処理である。グループで手順を考えた後，他のグループ

らいを達成するためのプログラミング教育であり，「プログラミに命令に誤りや抜けがあるかをチェックしてもらう。これはプロングを学ぶ」ことが目的となる。それに対し，小学校は「各教グラミングでいう「バグ」を見つけ，それを直す作業「デバッグ」

科等の特質に応じて」プログラミング体験を通して教科のねらとなる。コンピュータは指示されたことのみを，確実に実行す

いを達成することが目的であるから「プログラミングで学ぶ」

るわけだから，その指示が大切であること，筋道立てて考えるとなる。つまり，各教科等の特質に応じて，教科のねらいを達こと，相手に伝わるよう表現するなど，多様な気づきがこの体成するため「プログラミングを体験」するということである。ま験から生まれてくる。実際の授業では，学校行事の計画や算数

た，プログラミングは，総合的な学習の時間でやればいいとの計算の説明，図形を描く手順，調理のレシピなどのプログラ思われがちであるが，「プログラミングを体験しながら論理的ムが考えられる。

思考力を身に付けるための学習活動を行う場合には，プログラ

さて，アンプラグドコンピュータにはシーケンスの他にも，フミングを体験することが，探究的な学習の過程に適切に位置付

ローチャートの活用が考えられる。ここでは「条件分岐」といっくようにすること」と明記されたことで，総合的な学習の時間

た処理が組み込まれ，シーケンスでの順次処理では説明の難し

で取り上げる場合，「探究的な学習の過程」の中に位置付けない判断が含まれるもの

ければいけないという歯止めが示された。

を扱う場面で用いると効果的である。例えば，図3形の分類，水 溶液の分小学校におけるプログラミング言語類などが考えられる。

（１）３ステッププログラミング

ア ン プ ラグド コン

現在，多くの学校や教員は，数多くのプログラミング言語から，

ピュータの指導は，初期何を選んでいいのかという迷いの時期にいる。さらに，自治体，

段階はシーケンス，思考

学校ごとの機器環境等の違いから，これがベストというモデル

が 深 ま っ た らフ ロ ー

を示しづらい状況にもある。そこで，そのような状況下でも，比チャートという段階的な

較的，条件に左右されずにプログラミング体験のできる方法とし

図形の判断て，段階的，系統的にプログラミング体験を導入できる３ステッ

さらに，ベン図などのシンキングツールと併用するとさらに効果

ププログラミングを提案したい。

的であろう。

（２）ステップ１

アンプラグドコンピュータ
ア ン プ ラグド コン
ピュータは，一言で言えアンプラグドコンピュータは活動により，見通しが持て，学習
内容の本質的な理解につながる。
（３）ステップ２

ビジュアルプログラミング

ばコンピュータを使わなタイル型，ブロック型といったビジュアル系の言語を使ったプいプログラミングである。

ログラミング であり，世界 的にもS c r a t c h が 知られている。

つまり，さまざまな活動

Scratchはブラウザで動くので，OSに依存せずどんなデバイスでをプログラミング的な思も使えること，参考図書が豊富なことから勧められる。私は小考で表現するという学習

学校の低学年，中学年での指導にはScratch Jrを取り上げるこ活動である。

とが多い。それはストーリー性のあるプログラミングに向いて

例えば， 掃 除 の やり

清掃指導

指導が 効果的と言える，

いることによる。

方を一つ一つの手順で教科の指導では，国語の「お話を創ろう」といった「動くえほ示す活動がある。いわん」づくりの授業がイメージしやすい。まずは，ストーリーをテ

ゆる「シーケンス」と呼キストでつくり，それを絵コンテに起こす。その上でプログラムす

No.21

7

特 集
ると思考を具体化しやすい。逆にその過程を踏まないプログラ
ミングは，思考の少ない単なる作業に陥る恐れがある。

それぞれに良さもあり欠点もあるが，小学校においては，単純な構造で壊れにくい，紛失しにくい，管理しやすい，安価であるなどの視点で選択することが必要であろう。私の進めている実践では Sphero 社の SPRK ＋を取り上げることが多い。シンプルなつくりのため，上記の問題をクリアできる
ロボティクス教材となっている。今後，多くの教材が開発されてくるだろう。学校の実態に応じて適切な教材の選択が必要となるだろう。
さてここで，算数で例示された多角形の描画をフィジカル
プログラミングの指導事例として示してみる。「直進し，90°曲がる」を「４回繰り返す」と命令するとロボットは正方形の形に動く。では「五角形の形に動くにはどうしたらいい？」という問いを児童に与えると「繰り返しの数を変える」「角度を変える」と返ってくるだろう。つまり，ロボッ

絵コンテ

トを動かすことが目的ではなく，「ロボットを五角形に動かビジュアルプログラミングの言語は多数あるが，基本的にす」というプログラミング体験を通して，「正多角形の性質

Scratch 系の言語を用いられることが多い。私自身もこれまでを理解する」という教科のねらいを達成するという活動が実の指導では Scratch 系を活用している。学 校での活用では、

現するわけである。

プログラミングに不慣れな先生にとって、書籍等の資料が豊富に存在する Scratch は優位性があるだろう。また，ここでの注
意点は，「教えないこと」。教員はまず完成形に近づけるために，
児童に教え込んでしまいがちである。そのため，我々の意識を
Teacher から Facilitator に転換することが重要となる。
（４）ステップ３

フィジカルプログラミング

次の段階はロボットなどを動かすフィジカルプログラミングである。画面上のバーチャルな世界から，具体物の動くリアルな世界になるわけである。現在 数 多くのロボット等が 発 売され ，ヒューマノイド型，車型，ボール型，ブロック型がある。
ライトニングラボ画像

現時点では，慌てて導入することなく，自校の実践を高めた上で，段階的に導入することが肝要かと思う。

ブロック型
車型

4

移行期間に教育委員会と学校がやるべきこと（１）教育委員会がやるべきこと
市町村の教育委員会の最大の責務は教育環境整備である。
ボール型

8

No.21

プログラミングにはタブレット，コンピュータ等のデバイス

プログラミング教育で育てたい力

特 集の整備が不可欠である。アンプラグドコンピュータの指導がプログラミングを体験しイメージできるようになると，次いかに有効であろうと，それだけでは不十分である。当然，は各学年の指導計画の中で，プログラミング体験を活用でき

教科指導の中での活用も推進されることから，充分な台数のる場面の洗い出しである。ここで注意すべきは，教科の特質

デバイス整備が，今後のプログラミングの指導の充実には欠に応じるということである。あくまで教科のねらいの達成がかせない。そこで，学校種に応じた適切な機種選定，計画的目的であり，プログラミングをすることが目的にならないよ

かつ段階的整備計画の策定，そして調達が，小学校は2020

うにするということである。まずは，アンプラグドコン

年，中学校は2021年までに進められる必要がある。コン

ピュータを活用できる場面から考えるとスムーズな導入がでピュータ室の40台リプレイスの予定という自治体もまだまきるだろう。

だ見られることから，これは喫緊の課題であろう。

③とにかく授業をやってみること

次に，学校教育でのプログラミングが順調に滑り出した後指導計画へのプログラミング体験を落とし込みができ，とりを考えてみよう。学校教育の中でのプログラミング指導には

あえずの指導計画が作成されると，次はまずは授業をやってみ限界がある。そこで，社会教育におけるプログラミングを学るという段階となる。ここでの指導計画は当分の間，暫定版となぶ場づくりとなる。ここでは総務省が計画しているプログラ

る。あくまで「プログラミングで学ぶ」ことを踏まえて実践する

ミング少年団構想が活きてくるだろう。もっとプログラミン

わけだが，やってみてプログラミングには合わないとか，プログ

グをやりたいという児童・生徒の受け皿としてスポーツ少年

ラミングが目的になりそうになったら指導計画から削除する。ま団のような場が必要になると考える。このときこそ地域の人

た，指導の経験を積む中で，当初考えていなかった指導内容で材，企業の力を借りての組織づくりが不可欠である。これも，も，プログラミングでの指導が有効と気づくことも多い。だから，2020年に向け，今から準備していくことが大切であろう。

適宜，指導計画に加除修正を加えながら，新しいものを学校全（２）学校がやるべきこと

体でつくり上げていこうとする姿勢が大切である。

プログラミングに必要な機器整備はまだまだ充分ではない。
しかし，それを待っていたのでは2020年には間に合わない。

④そしてフィジカルプログラミング
ある程度，プログラミング体験の指導の素地ができた段階で，このため各学校はまず走り出すことが必要であろう。しかし，

いよいよロボットの登場である。指導側のリテラシーがあってこいきなり授業をやろうとしても，阻害要因が多すぎる。そこ

そのフィジカルプログラミングと考えている。そうでない場合，

で，どこから始めればいいのか手順を考えてみたい。ここでロボットを動かすことが目的化し，教科等のねらいと乖離するは，学校全体とリーダーとなる教員の二つの取り組みの同時恐れがある。だから，指導にあたる先生のリテラシーがある程進行が必要となる。学校での教育活動には牽引車が欠かせな度高まった段階でフィジカルプログラミングの導入を検討すべい。そのため2020年までにリーダー教員の育成を図りながきだろう。

ら，全体のレベルアップを図るという手法をとることになる。

⑤結論「つべこべ言わずやってみろ」

これは，道徳教育，英語教育，アクティブ・ラーニングでもプログラミングは多くの教員にとって学習活動をイメージしに同様の取り組みが必要となるだろう。

くい未知の領域である。そのため，その実施に躊躇する教員が①まずは教員が体験すること多いのが現状である。しかし，やってみなければ見えてこない部

現状では，ほとんどの教員がプログラミングの経験がない

分も多い内容でもある。新学習指導要領の完全実施を前にし状況であることから，今年度はまず教員がさまざまなプログ

た移行期だからこそ，まずはやってみる。そして，やってみてうま

ラミングを体験することが重要である。プログラミングに触

くいかなかったら，また学校全体で考えればいい。これから始れ，遊んでみることで，プログラミングとはどのようなもの

まる移行期，日本中がプログラミングに取り組み，その実践をかを実感し，イメージすることがプログラミング指導の第一集め共有し合うことで，より効果的で深い学びが実現する。プロ

歩と言える。

グラミングで日本の教育が変わる！ そんな未来に向かって，②できる教科，内容を探すこと

まずは「つべこべ言わずやってみろ」

❖

No.21

9

特 集

Ⅲ すべての学校でプログラミング教育を実現するために―柏市教育委員会の取り組み―

柏市教育委員会 学校教育課 副参事

佐和 伸明 / さわ のぶあき
柏市・松戸市小学校教諭，柏市立教育研究所指導主事，柏市立柏第二小学校教頭を経て現職。1990
年代から ICT 教育に関わる。
『タブレット端末を活用した 21 世紀型コミュニケーション力の育成』（日
本教育情報化振興会）など共著本多数。現在は，プログラミング教育の推進等，子供たちがこれからの時代をたくましく生き抜くことための教育企画を担当。

1

柏市が目指す教育の方向性ミング）を，受け身ではなく手段として効果的に活用していくことが求められる。

現在の子供たちが大人となって活躍する社会は，解のない〇将来どのような職業に就くとしても，時代を超えて普遍的に課題に対して，他者と協力し合い，最善を尽くしながら取り組み，求められる資質・能力としてプログラミング的思考（論理的

新たな価値を創造していく力が求められる。

思考）を育てる必要がある。

柏市では，こうした社会的変化を視野に入れ，新しい時代を生き抜くために必要となる力を『学ぶ意欲と学ぶ習慣』と捉え，すべての子供たちがこれらを身に付けられるよう，さまざまな〇プログラミング的思考は，もはや情報リテラシーの１つと言える。
(2) 目指すところ施策を展開している。昨年度からの実証授業を経て，本年度（平

課題や目的に応じて，意図した処理を行うようにコンピュー成 29 年度）より，市内全小学校（42 校）の４年生（約 3，600 名）

タに指示することができるということを体験させながら，「プロを対象に実施したプログラミング教育は，その取り組みの一環

グラミング的思考」を育てることを目指す。したがって，コーディである。

ングのような作成技術を身に付けることが目的ではなく，課題新学習指導要領において，学力の基盤として「情報活用能力」の解決や意図する活動を実現するために一つ一つの動きを組が位置付き，プログラミングを体験することが明記されたもの

み合わせ，論理的に考えていく力（論理的思考力）の育成を図の，自治体全体での取り組みはまだ少ない。そのような状況のることがプログラミング教育導入のねらいである。

なか，柏市では，プログラミング的思考の育成はすべての子供(3) 先行実施に向けた背景に必要であると判断し，新学習指導要領の完全実施を待たずして，『オール柏』で実施することとした。

2020 年からの新学習指導要領の実施を待たず，柏市がいち早くプログラミング教育に向けた取り組みを開始する背景には，次の３点が挙げられる。

2

プログラミング教育の考え方(1) 実施の必要性①全国に先駆けてプログラミング教育を実施していた歴史
柏市では，昭和62年度より市内小学校において「ベーシック」や「ロゴ」といったプログラミング言語による学習を実施し情報化が進展する社会を生き抜くために必要な力の育成にていた（図１）。教育用アプリケーションソフトやインターネット

おいて，プログラミング教育を実施する必要性を次のように捉の利用が主流となり，約10年間でプログラミング学習は実施さえている。

れなくなったが，当時の成果と課題を引き継いでいることは，再〇生活にますます身近なものとなっている情報技術（プログラ始動に向けた柏市の強みであった。

10

No.21

プログラミング教育で育てたい力

3

特 集

柏市プログラミング教育の実際

ここでは，実際に柏市で実施しているプログラミング教育の実践事例の一部について紹介したい。
(１) 全校で実施するプログラミング学習
平成 29 年度から市内全小学校で実施しているプログラミン
グ学習は，平成 28 年 10 月と 11 月に，学校規模や児童の実態，
地域性，ICT 環境が異なる３校，10 学級を対象に実証授業を行い，改善を図ったものである。
図１

①実施方法

田中北小でのプログラミング学習（昭和 62 年）〇対象学年は小学校第４学年②外部人材の活用（ICT支援員）〇総合的な学習の時間の２時間で実施

プログラミング教育実施における最大の課題は，指導者の育〇「Scratch（スクラッチ）」を利用

成であろう。指導はおろか，自分が体験したことのある教師は〇授業の計画は教育委員会が作成

ごくわずかであろうし，現段階では指導事例も少ない。

〇担任とICT支援員のTTで実施

柏市では，平成26年度より，全・小中学校にICT支援員を派遣し，情報活用能力や情報モラルの育成を目的とした授業を学級単位で実施してきた。
そこで，プログラミング教育を現行の事業のなかに位置付けることで（表1），担任とITアドバイザーとのTTにより指導体制を構築できる。
このことにより，担任の負担感を軽減させつつ，全校において質の高い授業の実現が可能となる。

表1

学年

授業支援内容時数

小１

はじめてのコンピュータ

１

小３

ローマ字入力２

小４★プログラミング

２

小５

プレゼン作成１

小６

情報モラル(加害・被害)

１

中１

情報モラル(傍観者)１

中２

情報モラル(ＳＮＳ利用)

１

中２

情報モラル(ＳＮＳ利用)

１②学習の流れ〇身近な生活のなかに，プログラミングが活用されていることを知る。<知識>〇「ねこ」が行ったり来たりするプログラム作成を通して，プログ
ラミングの基礎技能を身に付ける。<技能>〇「ねこ」と「ねずみ」のゲームづくりを課題とし，どんな命令（プログラミング）が必要か考え，話し合う。<思考力>〇コンピュータによるプログラミングによって，ゲームを各自で完成する。<思考力・判断力・表現力>

柏市情報活用能力・情報モラル育成計画③ＩＣＴ環境の充実
プログラミング教育の実施に向けて，コンピュータ室の整備に加え，小・中学校すべての普通教室にプロジェクタを常設し，タブレット端末を用意するなど，日常的に ICT を活用することのできる環境を整備済みである。

図2

Scratch によるプログラミング③学びにつなげるためにゲームづくりを通したプログラミング教育が目指すところは，作成技術ではなく，プログラミング的思考を育てることである。

No.21

11

特 集
ゲームを完成するために，指示通りにブロックを動かしてい①実施方法

るだけでは，思考力の育成は期待できない。そこで，子供た〇対象学年は小学校第６学年

ちが思考する時間を確保し，思考の過程を把握するために，〇総合的な学習の時間の３時間で実施

ワークシートを活用している（図３）。

○「Scratch」を利用

まず，教師がつくったゲームを見て，完成のイメージを掴ませる。次に，ワークシートを利用して，ゲームを完成させるためにはどんな命令が必要かを考え，書き込んでいく。そして，友だちと話し合って必要な命令を整理してから，各自でコンピュータを使った操作を行っていく。
この授業では，自分なりの考えでゲームを改良していく時間をできる限り多く確保したいと考えている。思いついたア②学習の流れ〇テーマを確認し，自分の学校のなかで，１年生に伝えたい場
所や内容を考える。
〇分担を決め（３，４人グループ），プログラミングでどんなゲー
ムをつくるか考える。必要に応じて撮影やインタビュー等を行う。
〇理科室やコンピュータ室，校長室などから１年生に紹介したイディアを試行錯誤しながらつくり上げていく過程を通して，い場所を選び，画面上でカーソルを動かすと，物が動いたり，思考力や表現力を育てていきたい。コンピュータによるプロ音が出たり，説明が表 示されたりするプログラムをつくる

グラミングは，自分が考えたことが実現できたかどうかの結（図４）。

果がすぐに形に表れることも，子供たちの意欲を持続させや〇できあがった作品を「１年生を迎える会」でプレゼントする。

すいと考える。

学校探検の際に各教室にコンピュータを置いて体験してもらい，その後は，教室で自由に操作してもらう。
③学びにつなげるために
プログラミングの基礎がわかっている子供たちであったため，つくりたい
ゲームの 発 想も豊 かであった。アイディアを実現すためには，グルーブに寄り添った支援が必要と

図3

ワークシートに書き込むようす

なるが，指導者の人数が④児童アンケートの結果少ないとフォローしきれ

授業終了後，４年生，約 300 名を抽出して児童アンケー

ないこともある。

トを実施したところ，楽しかった（99.0％），もっと表現してみたい（98.3％），真剣によく考えた（88.5％）など，たいへん好評であった。なかでも，興味深かったのは，プログ

子供たちが，主体的に
図4児童が作成したプログラムの学習を進めていくために

一部

は，グループ内，または学

ラミングの学習をすることは，大人になって必要である

級全体で学び合えるようにしくみづくりが大切であろう。

（85.0％）というものであった。はじめてのプログラミング(３)算数でのプログラミング学習例との出会いにより，興味を持つきっかけづくりと，思考力を新学習指導要領で例示されている，「多角形の作図」につい育てる活動に寄与したものと考える。

て実践した事例を紹介する。

(２) 発展的なプログラミング学習①実施方法

次に，プログラミングの基礎を学んだ子供たちが学校紹介のゲームづくりを行った事例を紹介する。

12

No.21

〇対象学年は小学校第５学年〇単元「円と正多角形」の正多角形作図１時間で実施

プログラミング教育で育てたい力〇「Scratch」を利用②学習の流れ〇プログラミングで正方形のかき方を考える〇正三角形のかき方を考える。角の大きさを60°にすると，うまくかけない理由を考える。
〇正六角形，正五角形のかき方を考え，共通する決まりを見つ
ける。

4

特 集

プログラミング教育と学力

プログラミング教育については，思考力との関係がよく言われているが，その問題の前に，子供のプログラミングに対するイメージについて考えてみたい。
柏市では，30年ほど前からプログラミング教育を行っており，
1988年に田中北小学校で実施したアンケートの「プログラミン〇見つけた決まりを使って，さまざまな正多角形をかく。

グをすると頭がよくなるか」という質問について，当時の子供た③学びにつなげるために

ちは，42.5％が「そう思う」と回答をしていた（図６）。今年度，プログラミングの基本的な概念である「順次処理」「繰り返

同じ学校で，２時間のスクラッチ体験のあと同じ質問をすると，し」を身に付けることができる。できるだけ子供たちが活動す

83.3％が「そう思う」と応えており，ポジティブな回答が倍増しる時間を長くするために，算数の学習とは関係のない背景やペている。30年ほど前のプログラミング教育は，プログラミング

ンなどは，事前にプログラミングしたテンプレートを配布した

言語についても，時数についても，かなり難しいことを長時間か（図 5）。

けて行っていたはずなのに，現在の評価のほうが高かった。こ(４)理科でのプログラミング学習例

れは，柏市内全体で見ても同様な結果であった（図６）。

新学習指導要領では，「児童がプログラミングを体験しながさらに，「頭がよいとはどういうことか」とヒアリング調査をら，コンピュータに意図した処理を行わせる」とあるので，コンしたところ，「考える力がある人」，「新しいものをつくれる人」

ピュータを活用することが望ましいが，ここでは，アンプラグドという回答が多かった。このことから，これからの時代に求めの実践例も紹介する。

られる資質・能力の変化を，子供たち自身が敏感に感じとって①実施方法

いるのではないかと推測している。

〇対象学年は小学校第６学年

今の時点では，プログラミングと学力との関連についてのはっ〇単元「水溶液の性質」のまとめの時間２時間で実施

きりしたデータを示すことはできないが，子供たちの学びへ向②学習の流れかう意欲については，少なくない影響があるという事実を受け〇６種類の不明な水溶液について，これまで学んだ知識により，止める必要があると思っている。今後は，算数や理科といった実験を通して見分けるためのフローチャートを考える（図5）。

教科のなかでプログラミング学習を取り入れる効果について検〇フローチャート通りに実験を行い，水溶液を判断する。

証が必要であると考えている。

❖③学びにつなげるために
どんな順番で，どのような処理で行っていくか考えることで，
プログラミングの「順次処理」「選択」を身に付けることができる。新学習指導要領で例示されている，電気製品の動作についても，ぜひプログラミング学習を取り入れたい。

図6
図5

プログラミングをすると頭が良くなるか

フローチャートをつくる

No.21

13

塩野直道記念

第5回 「算数・数学の自由研究」 作品コンクール受賞作品の発表
一般財団法人 理数教育研究所では，児童・生徒が日常生

塩野直道記念 第 5 回「算数・数学の自由研究」作品コンクー

活や学校での学習などから興味をもった事象を，算数・数学

ルには，第 4 回を上回る多数のご応募をいただきありがとうご的な見方・考え方を活用して主体的に探究していく姿勢を培

ざいました。小学生，中学生，高校生の皆さんから合わせてうために，2013 年度から塩野直道記念「算数・数学の自由

17,120 件の作品が届きました。海外からも 24 件の応募を研究」作品コンクールを開催しました。今年は第 5 回となりいただきました。

ます。

作品は各地域で選考後，中央審査委員会で最終審査を行い，p.15~17 のように受賞者が決定しました。

◦塩野直道賞 顕彰委員会

中央審査委員根上 生也

横浜国立大学大学院 教授

岡本 和夫 東京大学名誉教授 /Rimse 理事長

銀島 文

国立教育政策研究所 総合研究官

清水 静海 帝京大学教授 /Rimse 理事

桜井 進

サイエンスナビゲーター

梶川 眞秀 公益社団法人 全国珠算教育連盟理事長

島田 功

日本体育大学 教授

中島 さち子ジャズピアニスト・数学と音楽の研究者

藤田 岳彦

中央大学 教授

蒔苗 直道

筑波大学 准教授

渡辺 美智子慶應義塾大学大学院 教授

吉川 弘之 東京大学名誉教授 /Rimse 名誉理事

委員

[ 特別顧問 ]塩野 宏

委員長

東京大学名誉教授（五十音順）

主催 : 一般財団法人 理数教育研究所
協賛 : 株式会社 内田洋行
株式会社 学研ホールディングス
公益財団法人 日本数学検定協会
カシオ計算機株式会社
後援 : 文部科学省
国立教育政策研究所
読売新聞社
公益財団法人 文字・活字文化推進機構
公益社団法人 全国珠算教育連盟
中央審査委員会（2017年11月26日，東京・アルカディア市ヶ谷）

14

No.21

受賞者一覧

とばしすうであそぼう

塩野直道賞

コーヒーに月は浮かぶの？

塩野直道賞

三角形及びその辺を準線とする放物線の性質

塩野直道賞

家事と数学の橋渡し

最優秀賞

小学校高学年の部

中学校の部

︵
〜

高等学校の部に作品を紹介 ︶p.28

優秀賞 ︵ 作〜品をに紹介 ︶
p.29

p.30

特別賞 ︵ 作〜品をに紹介 ︶p.31

第 5 回「算数・数学の自由研究」作品コンクール

塩野直道賞

小学校低学年の部

p.23

塩野直道記念兵庫県 神戸市立春日台小学校 1 年

福田 彬仁

岐阜県 岐阜大学教育学部附属小学校 5 年 香田 倫果

東京都 海城中学校 3 年 島 倫太郎

愛知県 滝高等学校 1 年 丹羽 駿輔，細江 力生

文部科学大臣賞

印象派な言語たち

Rimse 理事長賞

パスカル的三角形とフィボナッチ的数列を作り出すカードゲームに関する研究

愛知県 愛知教育大学附属名古屋中学校 2 年 クーロン ファニー桜子

兵庫県 関西学院高等部 2 年 鈴木 翔大，北川 将

読売新聞社賞

アイスより当たります内田洋行賞

月はどうしてはなれて行かないように見えるの？

学研賞「たくさんのお茶をのみたい！」茶畑の形のなぞにせまることにした！

日本数学検定協会賞

徳島県 徳島県立城ノ内中学校 2 年 佐藤 雅姫

愛知県 岡崎市立井田小学校 5 年 西田 香穂

京都府 京都聖母学院小学校 1 年 安田 貫志

フィボナッチ数列は 2 進数でも美しいのか

京都府 京都教育大学附属京都小中学校 9 年 𠮷田 桃子

審査委員特別賞

まわりしょうぎで金のさか立ちはいつでるのか ?

審査委員特別賞

0.01秒でも速く！リレー攻略法

審査委員特別賞「ちょっと」ってどれくらい？

審査委員特別賞

2 項係数を含む和と変形パスカルの三角形

p.32

山口県 山口大学教育学部附属山口小学校 2 年 田中 煌人

愛知県 小牧市立小牧小学校 6 年 丸山 藍生

広島県 広島市立江波小学校 6 年 重本 慧

大阪府 大阪星光学院高等学校 3 年 大江 亮輔

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15

奨励賞
Rimse 奨励賞 小学校低学年の部
作品タイトル

学校名

学年

受賞者氏名

「21ゲーム」必勝法

埼玉県 さいたま市立常盤小学校

3年

石川 嵩大

かけ算からうかび上がるもの

東京都 暁星小学校

2年

中島 義凱

とんぼのハネ，せみのハネ

東京都 暁星小学校

2年

山﨑 一輝

ゴールはいつ生まれる？

東京都 白百合学園小学校

3年

吉川 桜子

トランプのきり方大けんきゅう！！

東京都 東京学芸大学附属小金井小学校

3年

原 虎太朗

ケーキをちゃんと分けるには ?

富山県 富山大学人間発達科学部附属小学校

2年

室谷 勇仁

甲子園 何回に，とく点が入るのか。

静岡県 静岡市立西奈小学校

3年

大川 皓己

メモ 100% ？！

愛知県 日進市立梨の木小学校

3年

菱沼 武龍

きり絵のふしぎ大阪府 大阪市立東粉浜小学校

2年

山中 琉聖

ぼくはデザイナー！！
〜おりがみをひらいてみたら「わあ きれい」〜

鹿児島県 肝付町立内之浦小学校

2年

橋口 真桜

学年

受賞者氏名

Rimse 奨励賞 小学校高学年の部
作品タイトル

16

学校名

糸を使っていろいろな形のカステラを 5 等分
〜 5 人で仲良く食べよう ! 〜

山形県 山形大学附属小学校

5年

三浦 千奈

太陽はあと何年輝いてくれるのか

群馬県 高崎市立下里見小学校

6年

富沢 謙信

地球に砂山をつくったら月まで届くか ?

東京都 清明学園初等学校

5年

諸星 春陽

丸いすはいくつ積める ?

福井県 福井大学教育学部附属義務教育学校
前期課程

6年

和田 涼花

きょりと高さの関係

長野県 信州大学教育学部附属松本小学校

5年

輿 仁珠

星形の不思議京都府 洛南高等学校附属小学校

5年

藤井 咲羽

ウォータースライダーで速く滑るには ?

大阪府 大阪教育大学附属池田小学校

6年

田中 莉穂

余った 1 個は誰のもの ?
〜あみだくじは本当に公平なのか〜

山口県 山口大学教育学部附属山口小学校

4年

久保 黛子

「○倍にうすめる」はどれだけ水を入れるといいの ?
比を使っておいしい飲み物づくりにチャレンジ！！

福岡県 北九州市立大谷小学校

6年

小島 未来

水害発生！ 手作りイカダでペットとひなんできるか？

熊本県 熊本市立壺川小学校

6年

園田 智翔

No.21

Rimse 奨励賞 中学校の部
作品タイトル

学校名

学年

受賞者氏名

歩かなくてもいいんじゃないですか … ?
〜エスカレーターの効率について考える〜

宮城県 仙台青陵中等教育学校

3年

松浦 広和

第 7 回 JJMO 本戦第 5 問の解法の多様化・
3 次元空間での拡張について

山形県 山形大学附属中学校

3年

浅野 笙

1/9801 の謎を解き明かしていくと，
どこにたどり着くのだろうか ?

新潟県 新潟市立両川中学校

3年

畑野 安奈

月は，地球を何回救ってくれたのだろう ?
〜小天体の衝突を分析する〜

福井県 福井大学教育学部附属義務教育学校
後期課程

7年

金原 成秀

真ん中を探せ ! 〜様々な真ん中の決め方〜

愛知県 田原市立泉中学校

1年

小笠原 愛

“数える”ということ

滋賀県 大津市立皇子山中学校

2年

佐藤 悠子

早ゆでスパゲティの秘密を探る

京都府 京都市立桃山中学校

3年

中田 楓菜

折り紙の技術で電球カバー用正角柱を作る〜熊本銘菓「誉の陣太鼓」の紙缶詰技術を参考に〜

愛媛県 愛媛大学教育学部附属中学校

2年

福田 雛乃

正四角錐の切断 〜分類と描画法〜

佐賀県 小城市立牛津中学校

3年

蘭 瑠偉

色相空間 〜音と色の空間絵本〜

熊本県 熊本大学教育学部附属中学校

3年

東矢 彩葉

学年

受賞者氏名

Rimse 奨励賞 高等学校の部
作品タイトル

学校名

フィボナッチ数列の倍数，約数の関係

東京都 筑波大学附属駒場高等学校

3年

原 季史

1/49 に隠された様々な等比数列とその規則性

東京都 東京学芸大学附属高等学校

1年

設楽 紅那

ある条件を満たす置換の個数について

東京都 桐朋高等学校

1年

高田 幹也

インド式割り算のしくみ

神奈川県 横浜市立
横浜サイエンスフロンティア高等学校

1年

竹橋 侑矢

0（ゼロ）で割ることを「考える」

三重県 皇學館高等学校

1年

渡辺 時丸

3.14 は何角形 ?

京都府 立命館宇治高等学校

1年

藤野 雄二郎完全数の新たな世界 〜 3 を底に持つ完全数〜

大阪府 大阪府立生野高等学校

2年

石床 悠人

n！の素因数分解とオイラー関数

岡山県 岡山理科大学附属高等学校

2年

小倉 僚太，藤原 稜也，
三宅 寛明，森田 隆司，
山根 優平

ナイト・ツアーの成立する盤について

沖縄県 沖縄県立球陽高等学校

2年

平良 丞，石川 開，
照屋 拓，松田 朝之

トランプのあるシャッフルとその代数方程式

沖縄県 沖縄県立球陽高等学校

3年

大城 有，石川 菜未加，
呉屋 ひなた，
與儀 深優

No.21

17

全応募作品の中から，最優秀賞，優秀賞，特別賞，奨励賞の受賞者のほか，下記の方々の作品が地区審査から中央審査委員会の最終審査に推薦されました。
小学校低学年の部
学校名

学年

４

尾野 悠人

氏名

４

坂本 光咲

栃木県

宇都宮大学教育学部附属小学校

２

柏倉 美那

４

福島 結衣

神奈川県

横浜市立子安小学校

２

近藤 悠斗

４

箕輪 怜晟

５

大橋 利巧

京都府

洛南高等学校附属小学校

新潟県

新潟大学教育学部附属長岡小学校

３

千葉 幹太

富山県

富山大学人間発達科学部附属小学校

２

金野 智仁

５

河本 高秀

静岡県

静岡市立葵小学校

２

坂下 誠亮

５

島田 あゆみ

５

髙山 慈子

三重県

三重大学教育学部附属小学校

１

横山 颯香

京都聖母学院小学校

２

破田野 智皇5児玉 崚景

同志社小学校

２

梅村 ゆり

６

小山 菜々花

２

太田 瑛麻

６

善明 宗一郎

２

大野 優晟

６

西川 佳凜

２

桂 彩華

６

森本 星

２

杉並 慧

６

山上 航平

２

髙島 瑞生

４

西川 昇太

２

野口 真理子

５

開田 然

２

花田 一登真

５

川﨑 菫

５

牧野 有

京都府
洛南高等学校附属小学校

大阪府

兵庫県
岡山県

熊本県

関西大学初等部

３

岡田 莉奈

姫路市立城乾小学校

６

八木 宏平

１

大澤 由佳

姫路市立手柄小学校

６

石丸 結衣

愛媛大学教育学部附属小学校

６

有吉 秀成

北九州市立田野浦小学校

６

高城 葵子

６

川﨑 雄斗

６

斎藤 琴美

河瀬 絢香

四天王寺小学校

２

夏井 理駆

福岡県

明石市立魚住小学校

２

中田 結彩

岡山大学教育学部附属小学校

熊本大学教育学部附属小学校

佐賀大学教育学部附属小学校

中川 摩耶

１

吉田 早希

白石町立白石小学校

６

大田 梨華，原田 紗彩

３

吉岡 直彦

長崎市立福田小学校

４

中尾 湖春，松尾 咲歩

長崎大学教育学部附属小学校

５

増田 佳純

長崎県

２

小野 紗椰

２

小島 万和

熊本県

熊本市立出水小学校

６

立川 真帆

２

松永 芽依

鹿児島県

鹿児島市立大明丘小学校

６

福森 望遥

中学校の部
学年

氏名

茨城大学教育学部附属小学校

５

榎本 悠花

常陸太田市立太田小学校

５

田所 睦陽

６

相澤 聡嗣

４

村松 志優

文京区立関口台町小学校

４

中原 義文

新潟県

上越教育大学附属小学校

６

富山県

富山大学人間発達科学部附属小学校

福井県
山梨県

学校名
北海道教育大学附属釧路中学校
北海道

北海道教育大学附属札幌中学校

学年

氏名

１

山本 和果

３

黒沢 愛奈

３

橘 早映

岩手県

岩手大学教育学部附属中学校

１

中島 咲晴，髙橋 茉衣，
冨澤 蒼依

千原 菜々子宮城県

宮城教育大学附属中学校

１

山田 杏里沙

4

豊田 拓実

山形県

山形大学附属中学校

３

中村 友梨香

福井大学教育学部附属義務教育学校
前期課程

６

德永 愛子

茨城県

茨城大学教育学部附属中学校

２

木村 理乃

６

鷲﨑 寛幸

栃木県

益子町立益子中学校

１

櫻井 迅人

山梨大学教育学部附属小学校

６

藤原 楓奈子

５

大杉 悠真

埼玉県

埼玉大学教育学部附属中学校

５

辻 歩乃果

５

若木 歩紀

４

栗林 潤

滋賀大学教育学部附属小学校

京都聖母学院小学校
同志社小学校

18

佐賀県

３

暁星小学校

京都府

仁川学院小学校

安積 尚汰

白百合学園小学校

滋賀県

兵庫県

２

仁川学院小学校大阪教育大学附属天王寺小学校

明石市立魚住小学校

愛媛県

学校名

東京都

大阪府

３

小学校高学年の部

茨城県

立命館小学校

No.21

５

岡田 咲人

５

中野 和道

６

三宅 萌由

千葉県

１

坂下 夏菜

３

佐藤 ちひろ千葉市立花園中学校

１

進藤 さくら

千葉市立松ヶ丘中学校

１

伊藤 菜月

２

嵯峨野 渉

２

水町 ひろか

東京都立富士高等学校附属中学校

２

太田 久美

目黒区立第七中学校

２

加賀谷 祈

東京学芸大学附属世田谷中学校
東京都

東京都
神奈川県
福井県

長野県

早稲田中学校

３

加藤 拓真

２

濱砂 七珠

東京都立富士高等学校附属中学校

２

森田 花子

３

大津 泰人

慶応義塾普通部

３

川口 卓朗

３

梶原 悠大

９

金原 匡秀

３

佐伯 美喜子

９

金巻 明希

１

児玉 実来

１

本田 海渡

福井大学教育学部附属義務教育学校
後期課程

９

森 文香

長野市立東北中学校

３

中島 花梨

長野市立長野中学校

１

藤田 結愛

大分県立大分豊府中学校
大分県
別府市立山の手中学校

日向市立富島中学校

１

甲斐 千晴，緒方 彩弥，
釘村 姫可，黒木 玲

宮崎県立都城泉ヶ丘高等学校附属中学校

１

福島 ちづる

１

日高 陽暉

２

熊田原 莉子岐阜県

岐阜大学教育学部附属中学校

２

香田 栞理

滋賀県

彦根市立中央中学校

３

江原 和希

京都市立西京高等学校附属中学校

１

松井 葵

同志社中学校３

池田 はるな

大阪教育大学附属池田中学校

２

熊ノ郷 健人

２

森山 直樹

２

新山 百香

姶良市立重富中学校

２

平田 千夏

３

實平 栞那

鹿児島市立伊敷中学校

２

白坂 悠真

３

新保 彩萌

鹿児島市立武中学校

２

山之内 究

３

中村 いち花

１

垣内 智哉

１

藤田 清良

１

宮内 仁登実

１

前田 祐奈

２

白尾 彩也香

１

田畑 有彩

３

井上 翔理

２

福島 百香

３

大中原 史音

３

相川 和

１

山本 大心

３

佐川 理緒

３

安田 千歳

滝川第二中学校

１

阿部 百花

姫路市立城乾中学校

１

河南 青

姫路市立白鷺中学校

２

長谷川 柚果京都府

大阪府

関西大学中等部

四天王寺中学校
小林聖心女子学院中学校

賢明女子学院中学校
兵庫県

姫路市立花田中学校

２後藤 亜里沙奈良県

広陵町立真美ケ丘中学校

２

西村 茉奈美

和歌山県

開智中学校

３

伊藤 あかり島根県

島根大学教育学部附属中学校

３

石倉 夏

岡山県

岡山大学教育学部附属中学校

２

小野 媛乃

２

早川 翔

広島大学附属東雲中学校

１

平尾 紬希

山口大学教育学部附属光中学校

１

山田 加奈子

山口大学教育学部附属山口中学校

２

西村 凜

徳島県

阿波市立土成中学校

３

寺井 菜々子，
リンツ ジャスミン真理子

香川県

香川大学教育学部附属高松中学校

３

上田 瑞稀

愛媛県

愛媛大学教育学部附属中学校

２

山名 里沙

２

井上 亜梨沙

広島県
山口県

福岡県

小倉日新館中学校
福岡教育大学附属小倉中学校

佐賀県

熊本県

佐賀大学教育学部附属中学校

２

藤田 悠里

２

黒本 涼音

１

大島 侑子

１

川久保 怜

２

田中 佐弥

３

伊藤 さくら３髙橋 彩夏

熊本市立錦ヶ丘中学校

２

緒方 瑛知

熊本大学教育学部附属中学校

２

園村 水咲

宮崎県

宮崎大学教育学部附属中学校

鹿児島県
鹿児島大学教育学部附属中学校

海外ジュネーブ日本語補習学校 中学部

高等学校の部
学校名
筑波大学附属駒場高等学校
東京都
東京学芸大学附属高等学校

学年

氏名

３

伊藤 優輝

３

髙野 雄基

３

友藤 康司

１

上田 笑鈴

１

鈴木 陽大

三重県

三重県立名張青峰高等学校

１

堀 愛佳

大阪府

大阪星光学院高等学校

１

続木 丈

広島県

広島大学附属高等学校

３

植山 敬将

佐賀県

佐賀県立鳥栖高等学校

３

佐々木 裕貴No.21

19

審査を終えて −中央審査委員からのメッセージ−
5 回目にして応募数は 17,000 件を超えました。その内訳は小学生 2,606 作品，中学生 13,532 作品，高校生 982 作品。この応募者数増加の勢いが止まらなければ，いつの日にか日本の小・中・高生全員が作品を送ってくれるようになるのではと思えるくらいです。
（誰か，研究してみてください） 今年の特徴は 2 つ。テーマが多岐にわたっていることと「数学」を感じさせるものが多かったことです。小学校高学年の部
で塩野直道賞を受賞した「コーヒーに月は浮かぶの ?」は，実際にコーヒーカップの水
面に月を映りこませるというとてもロマンチックな状況を実現させるために，非常に根上委員長

緻密な数学的考察をしています。小学校低学年の部では，いつもなら子供ならではのアイディアに感動させてもらっていましたが，今回はある電卓マジックを出発点に，それを一般化して数学的に考察してくれた「とばしすうであそぼう」が受賞しました。中・高生の部は，これまでは歴史やスポーツに関わる数学的な考察が目立っていましたが，今回は純粋に数学的な現象を解明した作品が多数寄せられました。もちろん，そういう数学的な深い研究も歓迎ですが，算数・数学を生活や身の回りのことに活用するという視点の研究も期待します。

応募作品の数はだんだんと増えています。今年はさらに数が増えました。多くの児童・生徒の皆さんが，算数・数学の自由研究に取り組んでくださっているということで，たいへん嬉しく思っています。過去の受賞作品からヒントを得て研究に挑戦し，作品を仕上げてくれた方もいました。日頃感じている素朴な疑問をもとに独創的な作品を仕上げ
銀島委員てくれた方もいました。審査を担当する私たちにとっても，「そういえば，以前からこれは不思議に思っていた」というテーマに着目して研究に取り組んでくれた方もいました。ぜひ，身近な話題や現象に皆さんの算数・数学のセンサーを働かせていただき，自由に研究する楽しさを味わってほしいと思います。皆さんの「不思議だな」を大切にしてください。

身近な目線でテーマが選定されている応募作品が増えました。本コンクールが目指す
理念が実現されていると言えます。与えられた問題ではなく，自ら生活の中で自分だけの問題を発見する。教科書で学ぶ算数・数学に新たな興味・関心を持つきっかけになることでしょう。本コンクールが第 5 回に及ぶこともあり，昨年の作品の続きを応募してくる方が出現しました。数学への取り組みの持続性の観点からもたいへん歓迎すべき点です。皆さんのさらなるチャレンジを楽しみにしています。
桜井委員

20

No.21

島田委員

小学校低学年の自由研究作

今年も皆さんの自由研

品を見せていただきました。

究を楽しく読ませていた

日常場面の中から不思議さをだきました。今年は，い感じて追究した作品や算数のろいろなタイプの研究が中から不思議さを感じて追究

中央審査に上がっていて，した作品が全国から数多く寄バラエティー豊かな研究せられました。いずれも素晴となっていました。皆さらしい作品ばかりでした。不蒔苗委員んがいろいろなことに興思議さを感じる心（感性）はとても大切で，どんな偉大な研究味をもっていることがわかり嬉しかったのと，身の回りのにもその原点には不思議さを感じる心（感性）があります。こことを算数・数学を使って捉えたり，表現したり，そしてれからも不思議さを感じるその心（感性）を大切にしてさらに処理することで，仕組みがわかったり，よくわからなかっ

自由研究に挑戦してください。2018年もたくさんの素晴らしたことが明らかなったことがまとめられていて，感心もしい作品に出会えるのを楽しみにしております。

ました。来年も多くの応募をお待ちしています。

今年度もとても楽しく審査させていただきました !

中島委員

おもに高校の作品

毎年，このを担当しました。今自由研究作品を通して皆さんの自年もレベルの高い作

由で豊かな想像力や創造性に出会品が多く，毎年楽しえること，とても楽しみにしていんで審査しています。

ます。社会のいろいろな課題を解

特に，数学を遊びと決したいとき，スポーツや芸術でして楽しむ中学生にさらに成長したいとき，数学や数

藤田委員

よる幾何学に関する

理的思考は大きな力となります。皆さんが本自由研究を通じて培っ発見，高校生たちによる遊びに端を発した数理の探究

た力や感性は，人生を豊かに深めてくれるはずです。ぜひ，これか（これは確率論の始まりとも同じで由緒正しき数学な

らも算数・数学の研究力を育て，素敵な未来を創っていってください。

のです）などに感動しました。来年もこの感動に出会いたいです。

本年度も審査を通して，皆さんの想像力が算数・数学と組み合わさることでこんなにも自由で創造性に溢れた研究作品になるのだということに，改めて驚かされました。算数・数学の問
題をただ解くのではなく，およそ関係のないと思われる日常の気づきを算数・数学のモデルに見立てて考えていくこと，考えたことを日常と再度結びつけることは，その発想自体が，ロボッ
トやAI技術が社会に浸透してきた現在，とても価値があります。AIとアナリティクス・ネイティ
ブ時代の皆さんのセンス溢れる作品に来年も出会えることを楽しみにしています。
渡辺委員

No.21

21

表彰の集い
優秀作品の受賞者を招いて，2017 年 12 月 17 日に東京・アルカディア
市ヶ谷にて表彰の集い（表彰式・作品発表）を開催しました。

22

No.21

最優秀賞・優秀賞・特別賞 - 受賞作品の紹介と講評
塩野直道賞

とばしすうであそぼう

小学校低学年の部

兵庫県 神戸市立春日台小学校 1 年

福田 彬仁
全 5 ページ▲ 1 ページ目▲2ページ目講評「とばしすう」という遊びを独自に発展させている力，もともとの「数」のユニークな表現方法，
９をかけた結果の規則性発見，９をかけた結果か
らもとの数を当てるための方法のまとめなど，非常によくできた独創的な研究になっています。例
外の扱い方もうまい。自らの発想で算数を発展探究する喜びも随所に溢れています。１年生とは思えない素晴らしい算数力に脱帽しました！
5ページ目▶

中央審査委員会※紙面の都合で，受賞作品は一部のみを紹介しています。理数教育研究所のホームページで，作品のすべてをご覧いただけます（http://www.rimse.or.jp/）。

No.21

23

塩野直道賞

コーヒーに月は浮かぶの？

小学校高学年の部

岐阜県 岐阜大学教育学部附属小学校 5 年 香田 倫果
全 5 ページ▲1ページ目▲4ページ目

講評
好きな歌の歌詞に「コーヒーに月と星を浮かべ…」とあることから，実際にどのような現象なのか，算数を使って考察し，再現してみました。コー
ヒーカップの大きさや月の角度，水面の入射角と反射角の関係などから答えを導いています。さらに，月の見える大きさの違いや湖に映る月など発展的に考察が展開している点が高く評価できます。
中央審査委員会▲5ページ目24

No.21

塩野直道賞
中学校の部

三角形及びその辺を準線とする放物線の性質
東京都 海城中学校 3 年 島 倫太郎
全 10 ページ▲ 1 ページ目▲2ページ目講評
作品では幾何学ツール Geogebra を用いて初等幾何の命題を発見し，その論証を行っています。
Geogebra を用いた実験から命題発見に到るまで，相当な時間取り組んだことが伺えます。命題のオ
リジナリティおよび論証の的確さが評価されました。今後この作品のようにコンピューターツール
を用いた数学への取り組みが増えていくことが期待されます。
中央審査委員会▲6ページ目No.21

25

塩野直道賞高等学校の部

家事と数学の橋渡し
愛知県 滝高等学校 1 年

丹羽 駿輔，細江 力生
全 6 ページ▲1ページ目▲2ページ目

講評
箸を並べるという日常生活に数学的課題を発見し，“ 取りやすい ” という条件を定義したうえ
で，条件を満たす並べ方の数を求める一般式の導出に成功しています。求める際に，具体例で「逆手順」という独自の発想の有効性を示し，その視点で一般形を導いた後，さらに、柄の異なる膳の箸だったら？

色の異なる

本の棒が

組だったら？ と，得意の「逆手順」で問題を次々に解いています。柔軟な発想で数学を楽しんでいるようすがよくわかる作品です。
▲5ページ目26

No.21

中央審査委員会

文部科学大臣賞

印象派な言語たち
愛知県 愛知教育大学附属名古屋中学校 2 年 クーロン ファニー桜子
全 10 ページ▲ 1 ページ目▲6ページ目

講評
8言語（日英露仏独中韓芬）を聞いたときに受ける印象の違いを数量化して解明しようとした意
欲的な作品です。ある文章を8言語に翻訳してIPA（国際音声記号）に変換することで母音と子音の割合を算出して可視化し，それらが言語の印象に影響を与えていることを発見しています。言語の印象というのはとても感覚的な内容ですが，上手に研究対象にして説得力のある考察にまとまっています。文例を増やすことで研究の発展性も期待できる興味深い内容です。
中央審査委員会▲8ページ目

No.21

27

Rimse 理事長賞

パスカル的三角形とフィボナッチ的数列を作り出すカードゲームに関する研究
兵庫県 関西学院高等部 2 年 鈴木 翔大，北川 将
全 10 ページ▲ 1 ページ目▲2ページ目

講評
パスカルとフェルマーは 17 世紀に，あるギャ
ンブルゲームに関する問題について 23 通の手紙を交わし，二項係数のいろいろな性質，確率論への応用を調べ，これが近代確率論の創始となりました。本研究もゲームとしてのロシアンルーレッ
トとその一般化に関することから数理の問題を見いだし，数々の数学的に面白く新しい結果を導き出しています。また，すでに国際学会での研究発表も行っていて，Rimse 理事長賞にふさわしい研究といえます。
▲5ページ目28

No.21

中央審査委員会

読売新聞社賞

アイスより当たります
徳島県 徳島県立城ノ内中学校 2 年 佐藤 雅姫
全 9 ページ

講評
時代性，社会性，有用性の感じられる研究テーマに取り組んでいます。日常生活でも「歩きスマホ」の危険性は指摘されていますが，その検証に挑戦し，キャッチーなタイトルで作品にまとめてくれました。横断歩道で行き交う
人々の動きは複雑でランダムですが，それらを単純化して制御することにより上手に考察を進めています。図を描いたりグラフで表現したり，幾何学や確率統計の考えを使って現実の事象を扱っている点も高く評価できます。
中央審査委員会▲ 2 ページ目

内田洋行賞

月はどうしてはなれて行かないように見えるの？
愛知県 岡崎市立井田小学校 5 年 西田 香穂
全 5 ページ

講評
夜空の月はいつも止まっているのに，近くの街路樹は流れるように，遠くの高層ビルはゆっくりと動いて見えることに不思議さを感じ，それを解明しています。近いビルと遠いビル，移動する自分の位置関係を図にして，それぞれの距離の大小を考察して，遠いビルほど自分から離れていく距離が短いことを突き止めています。小学生にもかかわらず，いくつもの計算をして，不等式の評価を行っているのには驚かされました。
中央審査委員会▲ 4 ページ目

No.21

29

学研賞

「たくさんのお茶をのみたい！」茶畑の形のなぞにせまることにした！
京都府 京都聖母学院小学校 1 年 安田 貫志
全 5 ページ

講評
茶畑の形がなぜかまぼこ型をしているのかに不思議さを感じ，探究した作品です。実際に，人工芝を使ってかまぼこ型と平面型を作り，それぞれの表面積を比べたり，朝・昼・夕方に太陽の当たる面積を比べたりして比較研究している点が素晴らしいです。お茶の栽培をしている農家の人もいろいろな形と比べながらかまぼこ型がよいことを見つけたそうです。これからも日常場面に見られる形に不思議さを感じて，なぜそのような形をしているのかを研究してください。期待しています。
中央審査委員会▲ 3 ページ目

日本数学検定協会賞

フィボナッチ数列は 2 進数でも美しいのか
京都府 京都教育大学附属京都小中学校 9 年 吉田 桃子
全 9 ページ

講評
単純な規則から生成されるフィボナッチ数には数多くの性質が発見されています。本作品では，「10 進数を 2 進数に変換したらどのような性質が発見されるか」という明確な動機のもとに研究がなされています。自作のコンピュー
ター・プログラムを用いて２進数への変換およびパターン生成を行い，規則を発見しその考察を行っています。テー
マ自体のオリジナリティ，的確なコンピューターの使用，
規則発見のプロセスの明解さが評価されました。
中央審査委員会30

No.21▲ 1 ページ目審査委員特別賞

まわりしょうぎで金のさか立ちはいつでるのか ?
山口県 山口大学教育学部附属山口小学校 2 年 田中 煌人
全 5 ページ

講評
金将を不思議な形の「（７面体）サイコロ」と見なして遊ぶ「まわり将棋」の探究作品です。自由な発想でサイコロをとらえ，その非対称性と目が出る頻度との間の関係を探っています。地域に伝わる「まわり将棋」のルールが本当に妥当かどうかも統計的に検証し，新しいルールの提案までありました。伝統的な遊びとの出会いとともに，ゲームのルールがどのように作られてきたのかを改めて自ら問い直す姿勢など，面白く拝読しました。
中央審査委員会▲ 1 ページ目

審査委員特別賞

0.01秒でも速く！ リレー攻略法
愛知県 小牧市立小牧小学校 6 年 丸山 藍生
全 5 ページ

講評
新しく結成された４人チームが 400 メートルリレーでよい記録を出すために，算数を活用して知恵を絞りました。
メンバーの１分間の足を運ぶ回数や歩幅を測定して速さを計算し，バトンを渡すタイミングや走者の特性に合わせた走順について仮説を立てて実験を繰り返し，100 メート
ル走の自己ベストの合計よりも早い記録を出せる走法を発見しました。そして，初出場にもかかわらず，地区大会で３位になったのには感動しました。
中央審査委員会▲ 1 ページ目

No.21

31

審査委員特別賞「ちょっと」ってどれくらい？
広島県 広島市立江波小学校 6 年 重本 慧
全 5 ページ

講評
ことばで「ちょっと」と表現された時間は，実際はどれぐらいの時間なのか，質問紙による調査を行ってデータを集め，分析し考察しています。質問紙の工夫や相対的な時間の感覚，また，ものの長さの「ちょっと」との比較など，得られた結果を評価して，調べ方を改善したり，新たな課
題を見つけたりするなど多面的な見方がされている点が優れています。
中央審査委員会▲ 2 ページ目

審査委員特別賞

2項係数を含む和と変形パスカルの三角形
大阪府 大阪星光学院高等学校 3 年 大江 亮輔
全 8 ページ

講評
二項係数の面白い関係式はいろいろあり，現在までに多くの結果が知られています。本研究ではよく知られた二項係数の有名な関係式を少し変形し，その数理的な性質をいろいろ調べています。レポートもよくまとめられていて，オリジナリティが感じられ，また，彼の数学に対する関心の高さが伺える興味深い研究です。
中央審査委員会▲ 7 ページ目

32

No.21

連 載 数学と音楽の織りなす世界

るとき，会社でハンコを繰り返し押さなくてはいけないとき…いろんなところでリズムが生まれています。歩けば勿論その人なりのリズムが生まれますし，包丁でトントンと野菜を切るときにもリズムが生まれています。

第10回

リズムは，拍の集まりと言い換えることもできます。何か

世界の音楽文化と変拍子と数列動作が繰り返されるとき，その「動」の瞬間を拍ととらえ，拍を繰り返すとリズムになる，という考え方です。因みに，歩くときは右足，左足，と交互に出すことが基本かと思いますので，ある意味では２拍子（２つの拍で一つのまとまりとなり，そのまとまり：小節が繰り返される）と考えることができます。では，心臓の鼓動や瞬きは何拍子なのでしょう。

世界の伝統音楽と変拍子
ジャズピアニスト・数学者・
STEAM教育者

中島 さち子

上記の問いに答える前に，いわゆる「音楽」のリズムにも目を向けてみましょう。

/

なかじま さちこ（株）steAm代表，東京大学大学院数理科学研究科特任研究 員。1996 年国 際 数 学オリンピックで日本人 女子 初の金メダ ル，翌年同大 会で銀メダル獲 得。東 京 大学で数学を専攻する一方，ジャズに出会い，卒業後本格的に音楽
活 動開 始。2010 年にはリーダーアルバム RE JOICE ，2016年に Time， Space， Existence ， 2017年に希望の花 をリリース。著書に『人生を変える「数学」そして「音 楽」』（講談社）ほか。現在は，音楽活動や数学研
究のほか，全国で数学や音楽の講演，執筆，21世紀型人材育成などに携わる。「算数・数学の自由研究」作品コンクー
ルの中央審査委員を務める。

世界には，実にいろんな音楽があります。何百年何千年前
から脈々と受け継がれ，時代とともに変容してきた音楽もあれば，ここ数十年の中で生み出された新しいタイプの音楽もあります。西洋音楽では音楽は「作曲家」とともに語られることが多いのですが，その他の多くの音楽はその土地ごとの慣習や文化，生活とともに生まれ，育ってきました。
「リズム」も，文化ごとにいろいろと変わります。※ 1 特にインド・アラブの音楽は複雑な拍子が多く，摩訶不思議なグルーブを醸し出します。
例えば，日本の音楽は基本２拍子，韓国のアリランは基本

日常生活の中のリズム（拍）

３拍子，西洋音楽は４拍子が基本ですが純粋な３拍子（ワルツ）もあり，ブルガリアのパイドゥーシュコ（国の踊りの一音楽を特徴づける３大要素として，西洋ではリズム・メロつ）は５拍子，マケドニアのレスノトというダンスやブルガ

ディ・ハーモニーがあげられます。今回はリズムについておリアのラチャニッツァは７拍子，ブルガリアやトルコのカル

話したいと思います。

シュラマは９拍子，インドでは例えばジャプタールは 10 拍

私たちはふだん，音楽を聴いていないときであっても，さ子，ブルガリアのコパニッツァ（これも国の踊りの一つ）は

まざまな音やリズムの中で生きています。身近なリズム（拍，11 拍子です。youtube 等にいくつか例が出ていますので，

ビート）にはどのようなものがあるでしょうか。

是非その不思議なグルーブを楽しんでみてください。なお，

例えば，心臓の鼓動，呼吸等はある程度一定の速度でリズ

例えばインドでは，異なる拍子を行ったり来たりしたり，時ムを刻んでいます。時に興奮すると速くなったりしますが…。

には 7 拍子の中に 12 個の音を入れたり（一音は 7/12 拍），

また，瞬きも多少不規則な動きはあっても，ある種周期的に7.75 拍子などの小数拍子もあります。

繰り返し行われるリズムです。お肉を食べて噛むとき，牛乳をごくごくと飲むとき，他にもお百姓さんが鍬（くわ）を振一方，面白いことに，日本をはじめとする音楽には１拍子，
あるいは０拍子（無拍子）もたくさんあります。例えば，「あ

No.21

33

連 載 数学と音楽の織りなす世界
んたがたどこさ」は２拍や３拍，４拍のフレーズが＜不規則子です。実際に聞いてみたり，手を叩いてみたりすると，同じに＞組み合わさり，全部で４８拍の曲になっていますが，こ７拍子でもかなりグルーブ・リズムの「感覚」が違うことがわ

れは一つ一つの拍の長さは変わらない「１拍子」と考えるこかるかと思います。他にも，例えば有名なデイブ・ブルーベッとができます（２拍子でも３拍子でもありません）。私たち

クの５拍子の曲“Take Five”は 3+2 の５拍子（SQ）ですが，の心臓の鼓動もある意味では１拍子ですね。

ブルガリアのパイドゥーシュコは QS（2+3）です。

では，０拍子（無拍子）とは何でしょうか？

例えば日本

なお，ブルガリアの人たちは，例えば QS のパイドューシュの声明（しょうみょう）や追分民謡などのように，拍が歌や

コは２拍目が少し長い２拍子，QQS のラチャニッツァは３拍

感情に応じて自在に伸び縮みするものです。一つ一つの拍の目が少し長くなった３拍子ととらえて踊っているのだとか。そ長さが違うとふつうは怒られそうですが，逆に声明などではう言われても実際にグルーブに乗るためには慣れがいるのです

それができなければ技術的に下手である，ということになっ…。Q：クイックのところはふつうのステップ，S：スローのとてしまいます。歌を重視し感情に任せて拍を自在に伸び縮み

ころはスキップステップを踏めばよいのですね。

させる無拍子は，世界でもたくさん存在します。もしかした

さて，ここで問題です。では，世の中のリズムを Q（2 拍）

ら私たちの瞬きは０拍子になったり，気づかぬうちに周期的と S（3 拍）でつくろうとすると，例えば世界には何通りの 9な１拍子になっていたりするのかもしれません。

拍子があるのでしょうか。

なお，少しマニアックな考察をすると，拍子というのは，

例えば 2 拍子は Q の 1 通り，3 拍子は S の 1 通り，4 拍

平面の繰り返し敷き詰め模様ならぬ時間の繰り返し敷き詰め

子は QQ（2+2）の 1 通り，5 拍子は QS（2+3）と SQ（3+2）

模様であると考えることができます。連載の第８回で見てきの 2 通 り で す。9 拍 子 は SQQQ（3+2+2+2），QSQQ

たバッハの音楽やエッシャーの絵の中の繰り返しは平面など（2+3+2+2），QQSQ（2+2+3+2），QQQS（2+2+2+3），の図形的な世界の繰り返し模様でした。結晶構造は３次元空SSS（3+3+3）の 5 通りですね。他は，いかがでしょうか。

間の繰り返し模様の基本形です。一方，拍子は「時間」とい是非数えてみましょう。

う１次元世界の繰り返し模様といえるのです。

実際に 12 拍子まで数えてみると表１のようになります。この数列をこの連載では「変拍子数列」と呼びます。

２と３がつくる（変）拍子の世界とパドヴァン数列とは言え，５拍子や７拍子，９拍子，11 拍子なんて急に言われても「聴いたことがない！」という方がほとんどではないかと思います。ましてや，「７拍子で手を叩く」などはとても難しいに違いない！と感じるでしょう。

皆さんが数えた答えと一致したでしょうか。13 拍子や 14
拍子は何通りになりましたか？ ※ 2
次に，この数列から「規則性」を発見してみてください！
因みに，ヒントは，フィボナッチ数列（表2）です。
明らかにフィボナッチ数列のほうが速く大きくなっていきま
すが，実はこれら２つの数列は従妹のように似ているのです。

ところが，ブルガリアやトルコやインドでは，子供たちが自フィボナッチ数列はご存じの方も多いかと思いますが，ɴ 番目

然に（変な拍子とも思わず）楽しく７拍子や９拍子のリズムにの数は ɴ － 1 番目（１つ左）と ɴ －２番目（２つ左）の数を乗って遊んでいたり，音楽家とは限らないふつうの大人もダン足したものになっています。例えば，８番目の数 21 は，７番

スを楽しんだりしています。彼らはどのように感じながら複雑

目の数 13 と６番目の数 8 を足したものになっています。では，な拍子を楽しんでいるのでしょうか。

変拍子数列はどうでしょうか。

最終的には慣れや感覚的なものも多いと思いますが，一ついかがでしょう。発見できましたか？※ 3の考え方が東欧にあります。ブルガリアやマケドニアなど東欧ある方は是非，証明もしてみてください。

さらに腕に自信ののいろいろな拍子は，実は２拍を Q（Quick：クイック），３

なお，変拍子数列を１つずらして 1 ～ 3 項目を 1，4 項目を拍を S（Slow：スロー）と呼び，Q と S の組み合わせでつくっ

2，5 項目を 3，…と考えた数列には，建築家のリチャード・ています。例えば，マケドニアの７拍子は SQQ（3+2+2）でパドヴァン（1935–）に因んで「パドヴァン数列」という名前

すが，ブルガリアのラチャニッツァは QQS（2+2+3）の７拍がついています。

34

No.21

表１

変拍子数列

拍子

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

場合の数

0

1

1

1

2

2

3

4

5

7

9

12

表２

フィボナッチ数列
N

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

フィボナッチ数列
N番目の数

1

1

2

3

5

8

13

21

34

55

89

144

N

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

ペラン数列
N番目の数

0

2

3

2

5

5

7

10

12

17

22

29

表3

ペラン数列

13×13

16

12

21×21
3

2

5×5
図1

9

8×8

2

1
1 1

7

フィボナッチ数列と螺旋

図2

4
5

パドヴァン数列と螺旋合わせで表現しているなんて，ロマンチックではないでしょ

フィボナッチ数列とパドヴァン数列は似ている？

うか。音楽も，過去のものを踏襲するだけでなく，数学研究

さて，規則性以外のフィボナッチ数列とパドヴァン数列の類似性を少し覗いてみましょう。

同様，常に今この瞬間もみんなで創り出していく文化の一つです。創造の苦闘の際には，実は数学がヒントをくれます。

◆フィボナッチ数列の隣接項の比は黄金比φ（ⓧ ⊖ⓧ⊖1＝0の
2

さて，21世紀らしいグルーブとは何なのでしょうか。

1より大きい実数解）に限りなく近づいていく。一方，パ

最後にもう一つ。とても不思議な数列をご紹介して終わり

ドヴァン数列の隣接項の比はプラスチック数ρ（ⓧ ⊖ⓧ⊖1にします。その名はペラン数列。パドヴァン数列と同様の規＝0 の1より大きい実数解）に限りなく近づいていく。

則性ですが，初項が 0，2，3 から始まるものです。

叅◆フィボナッチ数は図1のように正方形での螺旋構造の中にこの数列にはなんと「ɴ が素数ならばペラン数列の ɴ 番

現れるが，パドヴァン数列は図2のように正三角形での螺目の数は ɴ の倍数」という美しい性質があります。確かめ

旋構造の中に現れる（なぜでしょう？）。

てみましょう。さて，逆は成り立つでしょうか？ ※ 4❖

このように，なんと変拍子はフィボナッチ数列の従妹であるパドヴァン数列と関係があったのです。いやはや深い…。
もちろん，実際に音楽を楽しむときは心を開放し，難しく数

補足※1 農耕民族では鍬（くわ）を振る「1,2」の2拍子が多く，騎馬民族は馬が「ぱっかぱっか」と走るため3拍子が多いと言われています。

を数え過ぎず，ノリをいかに身体に染み込ませるかが重要に※2 変拍子数列の13番目（13拍子）は16，14番目（14拍子）は21です。

なりますし，音楽は感情や感性と切っても切り離せないもの※3 答えは「ɴ番目の数はɴ⊖2番目（2つ左）とɴ−3番目（3つ左）の数をです。でも，そんな感性的な音楽を，密かにパドヴァン数列
が支え，多様で微妙な心や感情の機微を個性豊かな数の組み足したものになっている」。
※4 実は逆命題は反例が知られています。例えば， ɴ＝271441＝5212
は合成数ですが，ペラン数列のɴ 項目はɴの倍数になっています。

No.21

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連 載 サイエンス・フィクション?

り衝撃を受けます。人工知能は，このまま人智の及ばぬところに達してしまうのでしょうか。出藍の誉れと素直に喜んでいいのか，悩ましく思います。
この新しい人工知能の指す手には，トップ棋士でも想像で第10回

きない手が含まれているそうです。こうした一手が勝利につ出藍の誉れ ?

ながるのを目にすると，人間の知能の限界を感じ，すべて人工知能に任せたほうが良いようにも思えます。少なくとも，
私が囲碁で勝つためには，自分で思考をせず，人工知能の指示に従うべきでしょう。
それでは囲碁ではなく，個人の生き方や社会の運営など，
私たちの実生活に関わる判断も，人工知能に任せたほうが良いのでしょうか。近い将来，人工知能は，さらに広く，深く社会に浸透すると考えられています。私たちは，どこまで人工知能に判断を委ねても良いのでしょうか。

東北大学高度教養教育・学生支援機構
准教授

山内 保典

今回の作品は，社会の運営を人工知能に任せた社会を描いています。既に囲碁などでは，人工知能のほうが大多数の人/

やまのうち やすのり

1977年愛知県に生まれる。2005年名古屋大学大学院教育発達科学研究科博士課程後期課程修了。博士（心理学）。
名古屋大学大学院情報科学研究科（研究員），大阪大学コ
ミュニケーションデザイン・センター（特任研究員・特任助教），大阪大学全学教育推進機構（講師）を経て，2016年より現職。コミュニケーションを軸に，科学の営み，科学者と市民の対話，科学技術政策形成への市民参加を研究・実践している。現在は，将来の科学者や研究者が学ぶ高等教
育の在り方にも関心を広げ，カリキュラムの調査，開発，実践にも取り組んでいる。

より，良い判断ができることを踏まえて，作中の人々の立場に立つと，他人事ではないと感じられると思います。

ポイント1ー社会の運営を人工知能に任せるか否か
短いですが，印象的な作品です。ぜひ原作をお読みください。今回はポイントを 2 つに分けて考えていきます。1 つ目は，人工知能に社会の運営を任せるか否かです。
前提として，社会運営の学習の可能性について考えます。

人智の及ばない一手
囲碁の世界で，人工知能が世界のトップ棋士に，次々と勝囲碁などのゲームの特徴としてゴール（達成すべき具体的な成果）やルール（プレイヤーがゴールに達するうえでの制約）※2の存在があげられます（マクゴニガル，2011）。
それに利を収めています。恥ずかしながら，私はこれほどの急速な対し，「何が社会運営で達成すべき具体的なゴールなのか」

進歩を予測していませんでした。

について，合意形成をすることは困難であり，むしろ 1 つ

さらに，これまでの人工知能は人間が指した棋譜を学習しに定めるのではなく，地域や時代に合わせて変化させるべきていたのですが，そうした学習をしない人工知能も開発されかもしれません。同様に，制約となる諸条件，法律，規範と※1ているようです（Silver，2017）。
その新しい人工知能は，いったルールも変化します。このようにゴールとルールが変囲碁のルールだけを与えられた状態で，人工知能どうしの対わり続ければ，それぞれの指し手の良し悪しも確定しません。

局を 490 万回繰り返して，学習を行いました。しかも，そ

結果として，有効な手段の学習が難しくなるでしょう。

の新しい人工知能は，トップ棋士に勝利した前の人工知能と

仮に社会運営におけるゴールとルールを定めても，膨大な100 回対局し，100 勝したそうです。詳細なプログラムは数にのぼる，結果に影響する要因を知ることができないとい理解できていませんが，これまで人間が蓄積してきた棋譜無う問題もあります。特に，100 年先を見据えて政策を考え

しに，人工知能だけで短期間で学習ができることには，かな

る場合，100 年後の社会状況や人々の価値観も，結果に影

36

No.21

作品の概要 「おカバさま」 星 新一
作品の概

『未来いそっぷ』（新潮社）収録となる場合もあった。
何年かがたち，人々が内心，おかしいんじゃないか，
コンピューターが狂ってるんじゃないかとの疑惑をもち社会の運営をコンピューターにまかせる時代となり，かけたとき，世界に異変が行った。家畜の伝染病が大流

さまざまな問題と混乱が収まった。平穏な世の中になっ行したのだ。コンピューターは，家畜がほぼ全滅し，もたある日，コンピューターが，カバをおカバさまと呼んとどおりになるには，年月を要すると発表した。

で大切にし，この指示にさからう者に厳罰を処するように指示した。ただちに立法の手続きがとられた。

人びとの「どうしたらいいのでしょう」という質問に対し，コンピューターは指示をした。
「心配はいらない。カコンピューターは，これまで正しい指示をしてくれた。

バを食えばいいのだ。カバについての保護令をただちにその指示に反してはいけない。この指示こそ絶対なのだ。

廃止し，食料にふりむけよ」。人びとがコンピューターの理由はわからないが，コンピューターがまちがったこと

指示に従い料理してみると，おいしく食べることができた。

をするわけがない。人間のなかには，「くだらん。そこ

なにしろ，コンピューターの指示は正しいのだ。みごまでカバを大切にすることなんかない」という人もいたとに立証されたではないか。動物のうち，カバだけは伝が，政策に反対したということで重罪となった。

染病にやられなかった。指示をばかにしてカバを増やさ

かくして，政府には < おカバさま省 > ができ，特別なかったら，栄養失調で大 量の死者が出ていた。コンの警察機構もできた。カバの専門医や繁殖を高めるホル

ピューターは，あらゆる情報をもとに，この状態の予測

モン剤の国営製造工場のおかげでカバは増え続け，街なをたてたのだろう。それによって，人類の危機は未然にかをも歩きまわっている。店先の野菜を食べ始めれば，防げたのだ。コンピューターへの人びとの信頼は高まった。

店員は客を整理し，カバのじゃまにならないように努め

しかし，このとき，コンピューターにかすかな狂いが生る。カバの食べた分を書類にして役所に提出すれば，料じた。その結果，こんな指示が出ることになった。
「人

金がもらえるのだ。人びとは，いたるところにいる，す間はこれから，立って歩いてはいかん。よつんばいで歩く

べてのカバを，尊敬しなければならなかった。時には，べきである」。故障によるむちゃくちゃな指 示なのだが，自分たちを犠牲にしてでも，カバを大切にしなければ罪誰ひとりそう思うものはいなかった。いるわけがない。

響する要因となります。しかし今後 100 年間に何が起こる

健全な生態系を保護するうえで，人類は多すぎると判断されのか，そして 100 年後に何が良い政策と呼ばれるのかは，て，減らされてもおかしくありません。作中でも，人々はカ

誰も知ることができません。優秀な人工知能なら予測できるバのために不便を強いられたり，罪に問われたりしました。

かもしれませんが，その予測の正しさを検証できるのは長期的に見れば人々は助かりましたが，これがもう数十年続

100 年先であり，予測が誤りである可能性は排除できません。

いた場合，特に伝染病が広がる前に亡くなった人にとって，このような学習の難しさはありますが，一方で，こうした良い政策といえるかどうかは判断が分かれます。一方で，人問題は人工知能だけでなく，人間の判断でも無視できないは間が設定するとしたら，かえって政治的な議論が紛糾するでずです。そうであれば，やはり人工知能の判断のほうが，人しょう。自分の抱く理想的な社会像がゴールとして設定され間よりは当てになるかもしれません。また，この作品は，人れば，その実現可能性は極めて高くなるからです。

工知能に政治を任せることで，さまざまな問題と混乱が収ま加えて，作品でも描かれていましたが，人工知能の指示にり，平穏で順調な世の中になったという前提で描かれていま従う人と従わない人とで対立が起きるかもしれません。作中

す。ここからは，人工知能に社会運営ができるという前提のでは「この指示こそ絶対なのだ。理由はわからないが，コン

うえで，懸念されることについて考えていきます。

ピューターがまちがったことをするわけがない」という人がまず変わり続けるゴールとルールの設定を，人工知能に任出てきます。しかし，人工知能の指示の根拠や意図がわからせるのか，人間が行うのかが 1 つの分岐点になるでしょう。

なければ信頼できないという人もいるでしょう。さらに，歴仮に人工知能に任せた場合，人間からすると受け入れがたい史の中で何度も示されてきた，特定の考えを絶対視すること

ゴールやルールを設定する可能性が懸念されます。例えば，の危険性を心配する人もいるかもしれません。

No.21

37

連 載 サイエンス・フィクション?
あるいは，効率的な社会運営をゴールにした場合，人工知

ムの場合，各パーツに問題が起きる可能性が 10 万分の 1 で能によって各人にそれぞれの才能に合った職を割り当てるこ

あれば，10 パーツは問題を抱えることになります。さらにとが有効かもしれません。無駄な努力を未然に防げます。し人工知能の情報処理の過程で問題があった場合，検証する人

かし，人工知能から「あなたは夢をかなえられないから，早物には，膨大な情報に基づく複雑な計算を理解するという高く諦めなさい」と指示されたら，あなたはどう感じますか。

度な専門性に加え，人工知能と遜色ない速度が求められます。

確かに実現可能性の低い夢を追いかけることは，効率性からそのような人物は存在し得るでしょうか。

すれば愚かな行為かもしれません。しかし，それを行う自由

仮に数年かけて，問題の発生と所在を把握した場合でも，と権利を訴え，夢を追うことに生きがいを感じる人もいるとすべての指示を無視すれば社会が混乱します。しかし，各指思います。人工知能に従えば必ず勝てるゲームでも，あえて示の正誤を判断するためには，各指示の背景にある複雑な計

自分の力で勝負することで，私たちはそのゲームを楽しむこ

算を，すべて精査しなければなりません。別の人工知能と比とができます。ゲームは勝つことが目標ですが，本当に楽し較しようにも，全く別の要因で，新しい人工知能が間違っていのは，勝利を目指して努力している時間なのです。人工知いる可能性もあります。さらに誤作動が起きた以上，人工知能の指示に従って，ゲームに勝つことが味気ないように，指能への信頼は落ちているため，誤作動による指示が与えた社示に従うだけの人生も味気ないかもしれません。

会への影響を，どう取り除くのかも課題になります。

ポイント2ー人工知能の誤作動に気づけるか

現代の私たちとのつながり

もう 1 つ懸念されるのが，作品に描かれたような，人々

現在，人工知能に従う形で，業務改善を行う試みなどが進が人工知能の誤作動に気づかず，間違った指示を信じて疑わめられています。こうした試みは，新たな可能性を切り拓くないという事態です。人類は，人工知能の誤作動に気づき，ものです。一方で，作品で描かれたような，人工知能の指示

よつんばいをやめることができるのか。これが 2 つ目のポに従う人間の社会は，どこか違和感のある姿です。こうしたイントです。物理的な故障は，定期検査などで発見できるの違和感は，これからの人工知能と人間との協働を考えるうえで，ここでは指示の内容から誤作動に気づけるかを考えます。

で，頭の片隅に置いておく価値があります。

作品では，カバの一件があり，異議を唱えたり，故障を疑っ

また現在は，それほど人工知能が人に指示する社会にはたりする者がいなくなりました。批判的な見方を放棄した状なっていませんが，一部の科学者，政治家，カリスマ経営者

態で，問題を発見することは困難です。

などが，作中の人工知能のように振る舞っているように見え

例えば，よつんばいの効果が出ないことに疑問は持つでしょうが，数年で効果が出たカバのときとは異なり，よつん

ることも少なくありません。その意味では，上述した懸念の一部は既に現実化しているともいえます。

ばいは数十年後や数百年後の危機に備えた判断だと解釈する

人工知能の社会への普及により，人間の知能の特徴や，人かもしれません。そう考えれば，効果がない期間が長いから間が果たすべき役割が問い直されています。将来を担う世代といって間違いと判断できません。いつまでも「異変は明日に何を教育するのか。私を含め，教育関係者は数十年先を見起きるかもしれない」と言い続けることができるのです。

据えた判断を，まさに今求められています。私たちが想像で仮に疑いを持ったとしても，問題の所在を特定できず，誤りを証明できないでしょう。問題の発生源の候補が多すぎるからです。この人工知能は「あらゆる情報」を得ています。
逆に言えば，そのうちに 1 つでも誤情報が混入すれば，間違った結果が出る可能性があります。あるいは，どこかのパーツが不良品だったり，経年劣化で問題を起こしたりしているかもしれません。仮に 100 万パーツで構成されているシステ

38

No.21

きないような人工知能との素晴らしい協働を実現する，まさに出藍の誉れとなる世代を生み出したいものです。

❖

参考資料※ 1 https://www.nature.com/nature/journal/v550/n7676/pdf/
nature24270.pdf※ 2 マクゴニガル，J.（2011）『幸せな未来は「ゲーム」が創る』，p.39，
早川書房 .

連 載 ヒトの生物学を教えよう
連載

ルロースという物質を分解する酵素を持ちません。そこで，体内にセルロースを分解できる微生物を棲まわせることでこの問題を解決しています。ウシの胃の 4 つの部屋にはこうした微生物が棲んでおり，食べ物はウシの口で細かくされ，

第10回

腸内細菌は何をしているのか？

胃では酵素の働きで分解されます。これを反芻運動で繰り返し，必要な栄養を摂取しているのです。これはウシの例ですが，同様にヒトでも腸内細菌は重要な役割を果たしています。
ヒトは 100 兆個，1,000 種類以上の腸内細菌をもち，腸内細菌のもつ遺伝子の総数は数百万個ともいわれます（ここに挙げた以外にもさまざまな見積りがあります）。ヒトの体の細胞数は数十兆個，遺伝子の総数は約 2 万個といわれているので，腸内細菌は，細胞の数では私たち自身の細胞よりもはるかに多く，遺伝子の総数でいえば，実に 100 倍以上ということになります。
腸内細菌の種類は人によって大きく異なります。しかし，東京都立国立高等学校 主任教諭

大野 智久

/

おおの ともひさ

腸内細菌全体を見ると，発現している遺伝子は似ているそうです。つまり，細菌の種類は異なっていても，全体としての働きには共通性があると考えられます。このことから，腸内

1981年茨城県に生まれる。2004年東京大学大学院総合文化研究科修士課程修了。在学中は松田良一教授に師事。
2006年都立高校の教諭（理科・生物）となり，2015年より現任校に勤務。日本生物教育学会，日本生物教育会に所属。東京都生物教育研究会を中心に活動。日本人類学会や
日本人類遺伝学会などの学会と連携し，「ヒトの生物学」の高校現場への導入を模索。上越教育大学の西川純教授の提唱する『学び合い』の考え方に基づく協働学習を実践。NHK
高校講座の生物基礎の講師を務める。

細菌を，「新たな臓器」のように捉えることができ，ある特定の役割を果たしているのだと考えることができるのです。

肥満と腸内細菌
ヒトと腸内細菌の関係を示す最初の例として，肥満について紹介します。そもそもなぜ人は肥満になるのでしょうか。

皆さんは，腸内細菌のことをどのくらい知っていますか。

これまでは遺伝子などによって影響を受ける体質のことや，大腸などに細菌が棲んでいるということくらいは知っている

どのくらいのカロリーを摂取しどのくらい運動しているかとと思います。腸内細菌の働きには，例えばさまざまなビタミ

いった生活習慣が問題になってきました。しかし，近年の研ンの合成などがありますが，最近の研究では，腸内細菌に関究で，これらの要因に加えて，肥満に腸内細菌が大きく関わっ

して驚くべきことが次々にわかってきました。

ていることが明らかになってきました。

高校では，生物やそれ以外の科目を含めて腸内細菌は教科

2013 年，ジェフリー・ゴードンらが Science に発表し書には登場してきません。しかし，腸内細菌に対する理解は，た論文では，一方が肥満，もう一方が肥満でない双子の女性「リテラシー」というにふさわしい，市民としての必須のもの便に含まれる腸内細菌を無菌マウスに移植すると，同じ餌のに思えます。そこで，今回は，腸内細菌の驚くべき世界をを与えられたにもかかわらず，肥満の人の腸内細菌を移植さほんの少しですがお伝えします。

れたマウスは，もう一方のマウスに比べてより体重が増加し，脂肪が蓄積したと報告されています。また，これらのマウス

ヒトにはどのくらい腸内細菌がいるか
ウシは草食動物ですが，植物のもつ食物繊維とよばれるセを同じケージで飼育すると，マウスはお互いの糞を食べて腸内細菌を取り込みました。その結果，肥満したマウスの体重が減少したのです。これは，「肥満を防ぐ腸内細菌」の存在

No.21

39

連 載 ヒトの生物学を教えよう
を示唆します。また，与えた餌を食物繊維が多いものにした

めてくれています。そうすることでリポ多糖の血管内への侵ときにはこのような結果が得られましたが，餌を食物繊維が入を防ぎ，全身の炎症を防いでくれているのです。

少なく飽和脂肪酸を多く含むものにしたときには特に変化が見られませんでした。

短鎖脂肪酸のもう一つの働きは，免疫系の制御です。免疫系には，過剰な反応を抑制するブレーキ役である制御性Ｔ細この実験からは，肥満はどんな腸内細菌をもつかによって胞という細胞がいます。この制御性Ｔ細胞は，腸内細菌のつ影響を受けること，またそれらの腸内細菌の働きはどんな食

くりだす短鎖脂肪酸の一種である酪酸により分化が誘導され事をとるかによって影響を受けることがわかります。

ます。逆に，酪酸が不足する場合には制御性Ｔ細胞が減少し，免疫系が過剰に働いてしまうということになります。この免腸内細菌は短鎖脂肪酸をつくる

疫系の過剰反応も，さまざまな疾患と関係していると考えられています。

なぜ，どんな食事をとるかによって腸内細菌の働きが影響

また，腸内細菌の働きによって制御性Ｔ細胞が誘導されるを受けたのでしょうか。ある種の腸内細菌は，食物繊維を取のとは逆に，制御性Ｔ細胞も，免疫グロブリンの一種である

り込んで分解し，短鎖脂肪酸と呼ばれる物質をつくって放出

IgA の産生を介して，腸内細菌のバランスを制御しているこします。代表的な短鎖脂肪酸は，酢酸，酪酸，プロピオン酸とがわかりました。さらに，IgA が結合しやすい腸内細菌との３種です。実は，私たちヒトにとっては，腸内細菌が腸にそうではない腸内細菌がいて，腸内細菌の選別につながって存在することそのものが大事なのではなく，腸内細菌の働きいるということもわかってきました。

によって短鎖脂肪酸がつくられることこそが大事なのです。

このように，腸内細菌と免疫系は，相互にやり取りをしな

短鎖脂肪酸の働きを２つ紹介します。１つは，腸壁の透過

がら私たちの健康維持に関わっており，短鎖脂肪酸も重要な性を低下させる働きです。短鎖脂肪酸が腸内に少ないと，腸役割をもっているのです。

壁の透過性が上がると考えられています（これを「リーキーガット（漏れる腸）」といいます）。このとき，ある種の腸内①

腸壁の透過性を低下させる
・リポ多糖の血管内への侵入を防ぐ。

細菌の表面からはがれおちたリポ多糖という物質が腸壁を通過して血液中に入ってきます。すると，リポ多糖により免疫→全身の炎症を防ぐ。
②

系が刺激され，全身で炎症が生じてしまいます。

→免疫の過剰反応を抑える。

全身で炎症が起こると，さまざまな悪影響が出ます。例えば，脂肪細胞では余剰のエネルギーを貯蔵する際には，分裂免疫系の制御・制御性T細胞の分化を誘導する。

図１

短鎖脂肪酸の働き

して細胞数を増やし，それぞれに少量の脂肪を蓄えるのですが，炎症が生じると，分裂をせずに細胞そのものが肥大してしまいます。すると，脂肪組織が本来果たすべき機能を正常に行うことができず，さまざまな合併症を引き起こすことになります。

抗生物質の影響約 70 年前から抗生物質の使用が一般に普及し始めました。
抗生物質は，ヒトの細胞に影響を与えず，細菌だけを選択的

また，血管壁に存在する LDL コレステロールに対し，全に排除してくれます。そのため，さまざまな病気が治せるよ

身の炎症状態ではマクロファージが過剰に炎症性サイトカイ

うになりました。しかし同時に，抗生物質の過剰使用が問題

ンを分泌することでマクロファージを集合させます。マクロになっています。例えば，ほとんどの風邪はウイルスによっ

ファージはコレステロールを食べ，そこにマクロファージのて引き起こされますが，抗生物質はウイルスには効きません。

死骸がたまっていくことで，ついには血液が流れにくくなっそれにもかかわらず，風邪のときにも抗生物質が処方されてたり血管が詰まったりする「動脈硬化」が起きてしまいます。

いるのです。医師は「細菌感染による合併症が生じないよう

このような事態に対し，ビフィズス菌などの腸内細菌は短に」ということで処方しているのかもしれません。しかし，鎖脂肪酸の１種である酢酸をつくり，腸壁のバリア機能を高患者のほうは「抗生物質で風邪が治る」と思い込んでいる場

40

No.21

合も多いようです。実際に，2009 年にヨーロッパで行われ「リーキーガット」を予防したり，肥満にならないようにした調査では，53% の人は抗生物質がウイルスを殺すと誤解たりするためには，食物繊維を「餌」として摂取し，腸内細しており，47% は風邪やインフルエンザに抗生物質が効く

菌の力を借りて短鎖脂肪酸をつくってもらうことが重要です。

と信じていたそうです。

上記のようにヨーグルトや食物繊維などの食物による方法

抗生物質を本当に必要なとき以外にも「念のため」と安易ではない新しい方法として注目されているのが，「便移植」に使用してしまうと，大きく危惧されることが２つあります。

です。これは，健康な人の腸内細菌を病気の人に移植すると１つは，病気に対する耐性菌を生み出してしまう可能性です。

いう治療法で，先ほど述べたクロストリジウム・ディフィシ

ここでは詳しくは述べませんが，これはずっと問題になって

ル感染症では，抗生物質が効かない重症の患者のうち，実にきたことです。そしてもう１つ，耐性菌に比べてまだあまり90％の患者を治療できたそうです。ただし，これ以外の疾知られていませんが，腸内細菌に対する悪影響があります。

患については，はっきりしたことはあまりわかっておらず，抗生物質の使用後に，下痢になることがあります。これは，一般に普及するのはまだ時間がかかるかもしれません。

腸内細菌がかく乱されたためであると考えられています。さ

私たちの「体質」は，ある程度遺伝子によって決まっていらに悪いケースでは，腸内でクロストリジウム・ディフィシると考えられますが，残念ながら遺伝子を変えることはでき

ルという細菌が増えてしまうこともあります（クロストリジません。それに対して，ヒトの 100 倍もの遺伝子をもつ腸ウム・ディフィシル感染症）。この病気では下痢や腹痛など内細菌の組成は変えることができます。

の症状が見られ，
敗血病などを併発し死に至ることもあります。

現在，ヒトと微生物の関係に負の影響を与えていると考え

また，肥満，食物アレルギー，花粉症，糖尿病，自閉症なられていることがおもに３つあります。抗生物質の過剰使用，

どは，ある時期から増加してきたのですが，それが抗生物質

食物繊維の摂取の不足，そして出産と育児の変化です（出産の使用と関係しているのではないかと指摘する研究者もいまと育児に関しては，次回以降で詳しく述べる予定です）。腸

す。疾患との関連性についてはさらなる研究を待たなければ内細菌の果たす大きな役割を知れば，いかに「彼ら」とうま確かなことは言えませんが，抗生物質の不必要な過剰使用がく付き合っていくかが重要であると理解していただけると思腸内細菌に悪影響を与えていることは確かでしょう。

います。
腸内細菌のためにすぐにできる，一番簡単な方法は，食物腸内細菌を改善する

繊維をたくさん摂ることです。野菜嫌いの人も，腸内細菌が食物繊維を取り込み短鎖脂肪酸をつくるようすを思い浮かべ

ここまで，腸内細菌の働きなどを紹介してきましたが，腸れば，「親愛なる共生微生物に日々の餌をあげる」と，前向内細菌を「改善」するにはどうしたらよいのでしょうか。大きな気持ちで野菜を食べることができるのではないでしょきくは，プロバイオティクスとプレバイオティクスという２うか。

つの方法があります。
まず思いつくのが，「ヨーグルトを食べて生きたまま乳酸

腸内細菌の驚くべき働きが少しでも伝わり，「彼ら」にも自分にも良い生活を送っていただくことを願っています。❖

菌を腸に届ける」といったように，細菌そのものを摂取する方法です。これをプロバイオティクスといいます。しかし，腸内に既にできあがった「生態系」に，外来の細菌が侵入し

参考資料
アランナ・コリン（2016 年）『あなたの体は 9 割が細菌』河出書房新社
山本太郎（2017 年）『抗生物質と人間』岩波新書て定着するのはなかなか難しいらしく，せっかく腸に到達しNHK スぺシャル取材班（2015 年）『腸内フローラ 10 の真実』主婦とた細菌も数日でいなくなってしまうようです。生きた細菌は

生活社

実際に腸まで到達しているようなので，ヨーグルトなども毎

Gordon JI. et al. Gut Microbiota from Twins Discordant for Obesity
Modulate Metabolism in Mice Science. 2013;341(6150)

日食べればある程度の効果は期待できるかもしれません。
細菌そのものではなく，細菌の「餌」となる物質を摂取す
る方法もあります。これをプレバイオティクスといいます。

No.21

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はじめに

教育に
新しい風を

『教室は学習そのものをやらせてしまう場所』
教室は，「やってごらん」という場所ではないからです。それをやらしてしまう場所だからです。「もっ授業は子どもが主役！

とよく読んでみなさい」「詳しく読んでごらん」，そういう場所ではなくて，ついつい詳しく読んでいた―そういう自覚もないぐらいに―詳しく読む必要があるのでしたら，その場で詳しく読むという経験そのものをさせてしまうところです。
大村はま著『教室に魅力を』（国土社）（一部抜粋）
私の受け持つ大学の授業で上記の「教室」の意味を討論した結果，次のような感想を発表したグループがあった。
①公園･･･子どもは自ずと夢中になって遊ぶ。
②かっぱえびせん･･･やめられない。止まらない。
③オアシス･･･人や動物は黙っていても水を飲む場所。
この３つの言葉は，主体的な学習にぴったりの言葉である。
このような自ら動き出す学びの場を教師が仕掛けることで「主体的・対話的で深い学び」の実現と考える。

授業の改善
次期学習指導要領では，「主体的・対話的で深い学び」が改訂の目玉となり，学びの質や深まりを重視している。
それは，子どもが主体的に学ぶなかで，知識を相互に関連付けてより深く理解したり，問題を見いだし解決策を考えたり，情報を調査して考えを形成したりすることを通して思考力，判断力，表現力が育つことを期待しているからである。
そのような学びを実現するには，子どもが，予想したり，調べたりしながら解決に向けて話し合う問題解決学習は必然である。自ら課題を見つけ，進んで解決に向かう能動的な子どもの姿が見えることが改善の一歩である。
教師が問題を与えるのではない。指導観 ･ 授業観の転換の視点に立って，授業改善に臨むことが迫られている。
①子どもが主体となる授業

青山学院大学 特任教授

柳下 則久
42

No.21

/

やぎした のりひさ

教師が仕掛けることで，子どもの興味・関心を引き出し，
授業は能動的になる。３つの例を次に挙げる。

教 育に新しい 風 を⑴ 問題を生む学習※マグロの巻き網漁の漁師さんの【理科の例】 ３年「磁石のふしぎ」

話「網を広げて底から泳いでいるマグロを一網打尽に獲ります。１
回の漁で，他の魚も入りますが，多いときで 100 トンですね。」「あなたならどちらの方法でマグロを獲りますか？」
マグロ漁は，いろいろな漁法で行われている。答えはない。
Ｔ：見てごらん。フォークに近づけると，立つんだよ。

それぞれの漁の意味について関心をもって考えるように，教Ｃ：わあ。すごい。不思議？

師は仕向けるのだ。

Ｃ：今度は，鉛筆を立たせて。
Ｃ：立たないね。おかしいね。
Ｃ：僕のカッターナイフやってみて。
Ｃ：ついたぞ。中に磁石？

教師の役割①仕切る授業か仕掛ける授業か
教師は子どもが「おかしいな」，「不思議だな」，「調べたい問題は，与えるものではない。子どもが発見するように，な」と興味・関心を示すようにすることが大切だ。子どもが自教師は手助けをするのである。

ら課題を見つけたり，情報を集めたり，調べたりして解決して⑵いくように，教師は仕掛けることだ。子どもに悟られないように，既習事項から解き方を考える学習【算数の例】

４年「四角形の面積」

見えない糸で子どもの思いを引き出してやることである。

次の面積を求めましょう。

授業では，教師が必要以上に話さないことだ。教師が丁寧4cmに説明したり解釈したり，必要以上に指示したりすることは，子どもの思考や子どもの発言の機会を奪うことになる。

3cm
4cm

3cm

「先生は，
この文章を読んで，○○と思ったのですが，みんなはどう思う」などと教師が誘導しては子どもの良さや可能性は引き出せない。教師が仕切る授業が子どもの自主性を奪ってしまう。

Ｃ：今までのやり方で解けないかな？

子どもの新鮮な驚きを半減させてはいけない。

Ｃ：大きい長方形から小さいのを引く。

②教師は黒衣（くろこ）

Ｃ：小さく長方形に分けてみよう。
2

黒衣とは，歌舞伎や人形浄瑠璃で，役者や人形遣いを助け

Ｃ：１cm がいくつあるか数えよう。

たり，小道具を役者に渡したりする係のことである。教師が黒既習の学習をもとに「求め方」を子ども自身が考えを出し衣となり，教材提示や学習環境の整備をすることだ。教師の支合い説明することを常に，教師は支援することだ。

援は，あたかも子どもが自ら課題を見つけ，問題を解決していっ⑶ 考える学習

たように学びをつくることだ。

【社会科の例】５年「おいしいマグロはどこから」※マグロの延縄漁の漁師さんの話「120 キロメートルから 150 キ
ロメートルの長さの幹縄に 2000

おわりに子どもを主語にした授業を展開すれば，子どもが主役の元気個から 3000 個のえさを付けたな授業がいずれの学校からでも聞こえてくるはずだ。

枝縄でマグロを獲ります。1 回の・今日は○○をやります。→○○について考えてきました。

漁で穫れるマグロの量は多くありません。

・この資料を読みましょう。→資料からこう言えます。
・○○をやりましょう。→○○をやってみたいな。

❖

No.21

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地域教育で活躍する人々

第20回

島根・鳥取両県の自然・地域を愛し理科好きな子どもを育む

島根大学 教育学部環境寺子屋室長
島根大学教職大学院 教授

島根大学の環境寺子屋プロジェクト

松本 一郎 / まつもと いちろう

自然・地域を愛し理科好きな子どもを育てたい

な専門職業人の養成や専門教育機能の充実）に申請，採択を「理科嫌い」や「理科離れ」が叫ばれてから長い月日を感受けることができました。現在の環境寺子屋は，このときのじます。地下資源に乏しい日本は，先人たちの努力によって世界の中で科学技 術立国となるための努力を積んできました。
自然豊かで四季折々の日本列島が私たち日本人の感性や勤勉

組織体制・プログラムが基本になっています（図 1）。

個性豊かで目的が明確な学習プログラム

性を育んできたようにも感じています。このような日本の科学
技術や自然環境を次代に守り伝えていくのが重要であり，先
寺子屋学修プログラム

学 生 交 流そのためには，子どもたちを日頃から見守り，教育を行って








いる現場の教員の役割が極めて重要です。そこで，私たちは

特に小・中学校教員の卵たち，つまり教師を目指す大学生に「理教員として地域へ( 環境・理科教育推進室 )人たちのバトンをしっかりとつないでいかなくてはなりません。

自然・地域を愛し理科好きな子どもを育てたいとの思いから，





海外教育
先 進 校

国際連携
共同研究

国

科が得意な教員になる」ためのプログラムを用意しました。こ際教 育 支 援



大
学
生











教

員

教育学部 1000 時間体験学修島根大学環境マネジメントシステム

社

会

・

地

域

研

修

地域貢献
地域連携

社

学校現場
教育機関

会

のプログラムを管理・提供するのが環境寺子屋（正式名称は，

図１

環境・理科教育推進室）であり，地域や国際社会と協同しな

本プロジェクトの目的，それは教育学部の「教員養成」といがら教育プログラムを実施しています。

夢の実現に向けた環境境寺子屋の開設と維持

環境寺子屋の組織と教育のイメージ

う大目標の線上にあります。つまり，「どのような教員を養成するか？」という問いに対し，教員の持つべき資質の一つとして「理科・科学に強い」という側面の強化をプログラムに盛り「環境寺子屋」は平成 20 年度に文部科学省の「質の高い込みました。そこで，本プログラムでは「豊富な環境リテラシー

大学教育推進プログラム（教育ＧＰ）」に申請，採択されたとを有して理科に強い」義務教育教員を養成するという大変シ

ころから始まりました。このプログラムは３年の期限付きのもンプルな目標を掲げました。シンプルであるが故に，それを達のでしたが，学部や地域内外に高い評価を受けることができ成するために「楽しめること」「教科の学習にフィードバックでました。これは，子どもたちや子どもたちを育てる教員の卵たきること」などの教育内容や方法を数多く盛り込みました。

ちにより良いプログラムを提供できたものと自負しています。

環境寺子屋の「環境」には，地球環境問題の解決という意

文部科学省からも平成 23 年 9 月 23 日付の書面にて「特に味も勿論持たせていますが，昨今の ESD（持続可能な開発の優れていて波及効果が見込まれる取組として貴教育プログラム

ための教育）や SDGs（持続可能な社会の構築にむけた 17を選定し（文章前後割愛）」とあり，現地視察を受けるに至りのゴール）の考えのように，「環境」が理科のみならず，さまました。これらの成果や評価を受けて，プログラムの内容にざまな教科や地域の課題につながっているという認識のもと，地域社会や国際社会との連携強化という内容を加え，平成

個性豊かで目的が明確な学習プログラムを構築しました。

24 年度からは文部科学省の特別経費（プロジェクト分 : 高度

44

No.21

プログラムの内容はおもに，A 領域（物質とエネルギー），B 領域（生命と地球・宇宙），C 領域（くらしの科学・物づくり）

もう１つの活動は「青空地球塾」という活動で，松江市やとして，16 のプログラムを構築しました。その後，プログラム

出雲市の小学生，中学生，高校生を対象に理科野外学習を実の新設や統合（PDCA サイクル）を繰り返し現在に至っていま施しているものです。年間約 15 校程度の学校に対して半日，す。ここでは，構築したプログラムのうち，地域との連携に焦もしくは終日をかけての野外学習であり，おもに地球の大地

点をあてたものを紹介します。

（地質）の学習（小学校６年生理科単元「土地のつくりと変化」，
および小学校５年生理科単元「流れる水のはたらき」）と関連

地域との連携から生まれる「地域に開かれた教育課程」の構築を目指してした内容です。担当は地質学を専門にする大学教員が行って環境寺子屋では地域の市民や小学生・中学生の児童・生徒

本活動は教員を目指す大学生にとって野外での授業参観やへの科学プログラムを提供しています。これは，地域貢献とい授業協議の場にもなっており，国内でも希で貴重な教育体験う意味合いを含みますが，地域とともに「学び」を創設すると活動となっていることが特徴の１つです。加えて，本活動にはいう「協同」を意識しています。ここでは，これまでに実施し「地域の自然と私たちの暮らしの関係を知る」という目的があた特色ある２つのプログラムを紹介します。

り，児童・生徒をはじめ，担任の先生や大学生にとっても学

１つは「秋鹿田んぼ塾」という活動で，島根県松江市の秋います。

びの場（研修）となっています。

鹿という地域において，休耕田を用いて年間を通して稲作活動を地域の市民とともに行うという内容です。１年がかりで行おわりにう活動であり毎年，十数人の教員を目指す大学生が地域の市民とともに草刈り作業，田おこし作業から収穫作業まで体験するもので，稲作活動とともに田んぼの生き物や微生物など
を肉眼や顕微鏡を用いて生物学的に調べることも盛り込みました。担当は生物学を専門にする大学教員が行いました。活動のようすを図２に示しました。
秋鹿田んぼ塾は環境寺子屋始動の前から活動をしていたものであり，10 年間におよび継続実施し市民との交流に一定の成果を示しました。現在は次の活動を見据えて，プログラムを再構築中の段階にあります。

図３

島根県斐伊川における学習場面のようす島根大学教育学部環境寺子屋では，通常の理科授業に加え，それぞれの専門分野が地域社会とどのようにつながっているのかを体験学習を通して教師を目指す大学生に提供してきました。また，同時に地域社会に開かれたものとしてこれらの活動をプログラム化して実施してきました。この環境寺子
屋の学習プログラムで学んだ学生が，教師となり理科好きな「子どもたち」を育てる日を楽しみに，地域社会とともに更なるプログラムの進化を目指したいと考えています。

図２❖

秋鹿田んぼ塾の一場面：田植えのようす

編集後記
本号では，これからの時代を生きる児童・生徒に必要な「情報活用能力」の育成を目指して，新学習指導要領で充実される「プログラミン
グ教育」を特集に取り上げました。教科の指導と関連させながら，プログラミング教育に取り組んでいただきたいと思います。また，第 5回を迎えた「算数・数学の自由研究」作品コンクールの審査結果を発表します。今年も学校からのご応募をお待ちしています。
（財）理数教育研究所 事務局

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日本の理数科教育をサポートする

知られざる

女性数学者の素顔

第1回

ナイチンゲール〜白衣の天使は統計学者〜と，フロレンスは看護師として38名の看護師を率い従軍する
決意をします。多くの負傷兵を献身的に看護する現場でフロレンスは一つの事実を見つけます。死傷者増の原因が負傷者の扱いのずさんさだったことです。政府と軍はそのことを把

近代看護の発展に貢献した白衣の天使として有名なフロレ

フロレンスの数学の出番となります。
「コウモリの翼」と呼ば学者です。フロレンスの実像に迫っていきます。

ことを国会議員に理解してもらうことに力を注ぎます。ここで，れるカラーグラフがフロレンスによって考案されました。
このグラフのおかげで戦場における兵士の生活た。フロレンスが 17 歳のとき，六頭立ての馬車，御者２人，環境の改善の必要性が国召使い３人とともに家族で大陸を巡る豪華な旅行をするほど会議員や官僚に理解され，でした。その大旅行でフロレンスはイタリアではオペラとピア

陸軍病院の衛生環境は改ノ，パリでは社交に明け暮れたといいます。それに増して優善されました。結果的に雅だったのが娘フロレンスへの教育です。父ウィリアムは自傷病兵の死亡率を劇的にら教師となり娘フロレンスに教えたのが，ギリシャ語，ラテ

引き下げることが実現さ

ン語，ドイツ語，フランス語，イタリア語，歴史，哲学，それました。さらには陸軍して数学。中でもフロレンスを熱中させたのが数学です。時医学校まで新たに創設さ間がある限り机に向かい数学に打ち込む娘の姿に，母は数

れ，イギリス中の病院で学の学習をやめさせたいと思うほどでした。華やかなパー

衛生環境の改善が行われるまでになりました。

ンスでした。

©Science Photo Library ／アフロ

フロレンスはイギリスの上流階級の両親の元に生まれましティよりも論理を追究することに没頭した数学少女がフロレ2018ものにすることができませんでした。フロレンスはイギリス兵の死亡原因が病院の衛生管理にあることを明らかにし，そのンス・ナイチンゲール（1820-1910）のもう一つの顔が統計

FEBRUARY

握できなかったために前線における看護救護体制を十分なサイエンスナビゲーター ® 桜井 進／さくらい すすむ

死亡原因を分類し視覚化したグラフ「コウモリの翼」

看護師フロレンスがこのような独創的な「グラフ」をつく
りだすことができたのも少女時代に熱中した数学のおかげ

もう一つ，フロレンスが打ち込んだのが貧しく苦しむ人々です。フロレンスが若い頃から強く影響を受けたのがベルに心を寄せる慈善です。彼女は手記に次のように語っています。

ギーの統計学者アドルフ・ケトレー（1796-1874）です。ケ
トレーは，確率論を社会現象に適用する「社会物理学」を

私の心は人びとの苦しみを想うと真っ暗になり，提唱し「近代統計学の父」と呼ばれています。フロレンスは

それが四六時中……私に付きまとって離れない。

ケトレーと交流していく中で揺るぎない数学の力を獲得して……私にはもう他のことは何も考えられない。詩

いきました。1860 年には，統計学者フロレンスとケトレー人たちが謳い上げるこの世の栄光も，私にはすべは互いに協力して，第４回国際統計会議において衛生統計て偽りとしか思えない。眼に映る人びとは皆，不の統一基準の採択を実現するまでになりました。

安や貧困や病気に蝕まれている。
（小玉香津子『ナイチンゲール』）

数学を味方につけた看護師フロレンス・ナイチンゲールは，
人々の命を救うために全力でその力を発揮しました。
「近代
看護教育の生みの親」として知られている白衣の天使ナイチ

かくして，24歳のフロレンスは貧しい病人の看護をするこ

ンゲールは，死亡統計の改善に尽力しながら医療統計学のとを決心します。まさかこのとき看護が数学と結びつくとは先駆者でもあったのです。彼女が考案した死亡率や，平均

夢にも思わなかったことでしょう。

入院日数の計算方式は，現在の医療統計学にそのまま使わ

1854年，英国とフランスはロシアに宣戦しクリミア戦争がれています。

勃発。前線における死傷者の多さを伝えるニュースが流れる

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（リムス）

編集・発行 （財）
理数教育研究所
大阪オフィス〒543-0052

大阪市天王寺区大道4丁目3番23号

TEL.06-6775-6538
東京オフィス〒113-0023

FAX.06-6775-6515

http : //www.rimse.or.jp※本冊子は，上記ホームページでもご覧いただけます。

印刷所：岩岡印刷株式会社

デザイン：株式会社 アートグローブ
東京都文京区向丘2丁目3番10号

TEL.03-3814-5204©Rimse 2018//

FAX.03-3814-2156

特 集

プログラミング教育で育てたい力

E-mail : info@rimse.or.jp

本文イラスト：株式会社 アートグローブ

表紙写真 :Business communication collage / Alex Williamson
2018年2月28日発行

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塩野直道記念 第 5 回「算数・数学の自由研究」作品コンクール受賞作品の発表（財）
理数教育研究所