高等学校「情報Ⅰ」オンライン学習会 第9回

情報・メディアと問題解決の進め方
遠山紗矢香（静岡大学情報学部）1

かつて非常に重視されていたこと• 知識をできるだけたくさん正確に記憶する• 与えられた問題を速く・簡単・正確に解く• 1人で，道具に頼らずに，上記を行うⒸ遠山紗矢香 All rights reserved.

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かつて非常に重視されていたことと，現在考え直されていること• 知識をできるだけたくさん正確に記憶する→知識は適切に検索すればすぐに得られる• 与えられた問題を速く・簡単・正確に解く→検索で得た知識も使って，未知の問題を解決する• 1人で，道具に頼らずに，上記を行う→仲間が持ち寄った知識や技術を融合して，数々の道具を駆使して，新しい価値を生み出すⒸ遠山紗矢香 All rights reserved.

3指導要領上の表現

平成28年12月21日 中央教育審議会 幼稚園、小学校、中学校、高等学校及び特別支援学校の学習指導要領等の改善及び必要な方策等について（答申）より

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評価のポイントも変わる• どちらを高く評価したいでしょうか？
• 九九を覚えていて，正確に再現できる• 「7×6は？」→「42! 7×7の答えもしってる」• 九九の考え方を使って文章問題が解ける• 「ボールを7こしまうことができるかごが6こあるとき，ぜんぶでいくつのボールをしまうことができますか？」→「7こ入るかごが6こあるから，7+7+7+7+7+7 で，42!」Ⓒ遠山紗矢香 All rights reserved.

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全国学力・学習状況調査の結果から

平成１９年度全国学力・学習状況調査 算数 A問題 5
https://www.nier.go.jp/tyousa/07mondai_shou_sansuu_a.pdf

正答率 96%
平成１９年度全国学力・学習状況調査 算数 B 問題 5
https://www.nier.go.jp/tyousa/07mondai_shou_sansuu_b.pdf

正答率についてhttps://www.nier.go.jp/tyousakekka/zenkoku_data_shou/3kyoukani_kansuru_kakumondai_tyousakekka/S311_setsumonbetsu_chousakekka.pdfⒸ遠山紗矢香 All rights reserved.

正答率 18.2%
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問題解決の流れ

文部科学省，高等学校情報科「情報Ⅰ」教員研修用教材，p18(平成31年3月29日)

7菊地寛（2021）「情報の授業をしよう！：SDGsをテーマとした総合的な学習の時間におけるICT活用 -1人1台タブレット端末の利用による情報活用能力の育成-」. 情報処理, 62(8), 414-420.

菊地寛先生のご実践：エコバッグ（浜松市立雄踏小5年生 総合的な学習の時間 SDGs）

問題の発見：エコバッグが使われていない場面
を見るよ•
••
•

お母さんに聞いたら，スーパーで買ったものが全部入る大きさがいいって言ってた！
コンビニだと，小さいバッグを使っているお客さんをよく見るよ．
インターネットで調べたら，男性は女性ほどエコバッグを使わないんだって．
男性が使いたいと思えるようなエコバッグのデザインにすればいいんじゃないかな？

問題の定義：エコバッグのデザインがよくないのでは？
Ⓒ遠山紗矢香 All rights reserved.

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解決方法の探索：デザインが難しい…
• 専門家にオンラインインタビュー• 実際にバッグを販売している専門家• 布製品のデザインと販売をしている専門家

児童が専門家とテレビ会議している写真Ⓒ遠山紗矢香 All rights reserved.

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計画の実行：ICTも使って進めよう• タブレットで下書きしてみよう• 友達のやり方も参考にしてみよう

バッグに写し取り，ポスカで清書振り返り：図工が苦手な児童も，「タブレット端末を使って絵が描けて楽しかった．思うように描けてよかった」と感想を述べていた．(菊地, 2021)
手書き※図は遠山による再現

タブレットで配置・配色等を試すⒸ遠山紗矢香 All rights reserved.

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実行：作ったバッグで商店街へ児童がデザインしたバッグの例

撮影はいずれも遠山による• 振り返り• 自分達で使ってみる• 調べたことを互いに共有するⒸ遠山紗矢香 All rights reserved.

11問題解決の流れとPPDACサイクルの対応
エコバッグが使われていないときがある

もっと使い勝手の良いエコバッグにするには？

P:問題の設定

児童全員が自作のエコバッグで買い物へ

P:計画立案

C:結論

A:分析
デザインを試行錯誤「持ちたい」と思える
エコバッグをデザインしよう

D:情報収集専門家へインタビュー

PPDACサイクル MacKay, R. J., & Oldford, R. W. (2000). Scientific method, statisticalmethod and the speed of light. Statistical Science, 15(3), 254–278.
https://doi.org/10.1214/ss/1009212817Ⓒ遠山紗矢香 All rights reserved.

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発展問題：プログラミング講座がしたい
問題定義：オンライン形式でやろう！
子ども達は1人1台端末の活用に慣れている

大学生は基本をレクチャー

情報処理学会東海支部主催

MirAI TokAI ジュニアプログラミングコンテスト
最優秀賞・優秀賞・努力賞 各賞受賞
(2021年度)Ⓒ遠山紗矢香 All rights reserved.

学習したことが次の問題解決を支えていく
13例：高校生がやるとしたら？
エコバッグが使われていないときがある

もっと使い勝手の良いエコバッグにするには？

P:問題の設定

エコバッグを気軽に使ってもらうための提案

P:計画立案

C:結論

A:分析
集計・整理仮説
エコバッグ使用を妨げる原因があるのではないか

D:情報収集
アンケート調査(量)店頭等での観察(質)Ⓒ遠山紗矢香 All rights reserved.

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P:計画立案• 仮説：エコバッグ使用を妨げる原因があるのではないか＜小学生もここまでできる＞••••

お母さんに聞いたら，スーパーで買ったものが全部入る大きさがいいって言ってた！
コンビニだと，小さいバッグを使っているお客さんをよく見るよ．
インターネットで調べたら，男性は女性ほどエコバッグを使わないんだって．
→男性が使いたいと思えるようなエコバッグのデザインにすればいいんじゃないかな？

• 計画立案の際に有効な方法 すでにある調査結果は積極的に活用！
• 検索エンジンでの調査*• 身近な人（家族・友人・先生など）への聞き取り調査• 先行研究の調査：図書館，Google scholarやJ-Stageなど*フィルターバブル，デマ等に注意

仮説を作りなおすことも大歓迎！
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D:情報収集• 手段：アンケート調査(量)• アンケート調査：大量に集めた回答からパターンを見出す• 「量的データ」と呼ばれる• プロが行うインターネット調査では，少なくとも数千件のデータを取るなぜ？

• 性別，年代，職業，居住地などの個人属性が回答に影響することがあるから• 人数が少ないと，個人差と属性の差を区別することが難しいから• →結果が偏ってしまう＜小学生もここまでできる＞

調査前に生徒同士で話し合ったり，複数生徒で調査協力を呼びかけると，調査対象者の偏りがなくなりやすいⒸ遠山紗矢香 All rights reserved.

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D:情報収集• 店頭等での観察(質)• 行動観察：少ない事例を対象に詳しく様子を分析する• 「質的データ」と呼ばれる• プロが行う調査でも，3～20事例程度
これで足りるの？

• じっくりとした調査で，新しいアイディアや改善点に気付く場合もある• 「ペルソナ*」 に対する「ユーザーインタビュー」など• 観察結果を踏まえてアンケートを作っても良い*ペルソナ：ある製品やサービスの典型的なユーザのこと

調査結果の扱い（プライバシー）に注意！
氏名を伏せるだけではプライバシー保護にならない場合があるⒸ遠山紗矢香 All rights reserved.

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A:分析
• 集計・整理• 仮説に沿ってデータを整理する• 回答を属性別に表にまとめる→• グラフ等で可視化することも有効↓

ヒストグラム

散布図

クロス集計表

棒グラフ

分類の仕方や，しきい値の決め方で，結果の見え方は大きく変わる
結果からどんなことが言えるかも，見る人それぞれ意見は異なるⒸ遠山紗矢香 All rights reserved.

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C:結論
• エコバッグを気軽に使ってもらうための提案• 得られた結果の解釈を複数名で吟味する• データの特定の部分だけを見て説明していないか？
• データから言える範囲を超えた「希望的観測」になっていな
いか？

• 同じグループ以外の人から意見をもらう• 属性の異なる人から意見をもらう• データをただ示すだけでなく，データをどのように解釈したか説明する• わからなかったことを「今後の展望」としてまとめることで次の問題解決へつながるⒸ遠山紗矢香 All rights reserved.

19例：高校生がやるとしたら？
エコバッグが使われていないときがある

もっと使い勝手の良いエコバッグにするには？

P:問題の設定

エコバッグを気軽に使ってもらうための提案

P:計画立案

C:結論

A:分析
集計・整理

仮説
エコバッグ使用を妨げる原因があるのではないか

D:情報収集
アンケート調査(量)店頭等での観察(質)Ⓒ遠山紗矢香 All rights reserved.

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「公正」で個別最適な学び• 問題が同じでも，問題解決の方法・道筋は多様• 個人が力を発揮するために個別最適な方法を選ぶことができるとよい
Lynch, S., Sutherland, S. & Walton Fisette , J (2020)より引用

現実平等

公正解放

国立教育政策研究所 令和２年度教育改革国際シンポジウム
柏木 智子先生の資料（スライド3枚目）Ⓒ遠山紗矢香 All rights reserved.

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まとめ
• 問題解決とは，未知の問題を解いて新たな価値を生み出すこと• 問題解決は身近にあり，小学生も経験している• 情報・メディアを活用した問題解決は，PPDACサイクルと相性がよい• 問題解決をすることが，次の問題発見につながる• 問題解決活動の中身は多様• 問題解決活動は思考力・判断力・表現力を育てる
機会Ⓒ遠山紗矢香 All rights reserved.

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