（２０１８年度）ちゅうでん教育振興助成
高等専門学校の部（２０１９年度助成）
報告書資料

学校名

活動・研究のテーマ

Ｎｏ ‐ ０７明石工業高等専門学校
小学生に困りごとがプログラミングで解決できることを体感させる授業とコンテストの実践〈活動・研究の意義および活動報告〉
１．活動・研究に至る経緯
2020 年度より小学校でプログラミング教育が必修化される．しかし，小学校の先生方全員にプログラミングの経験があるわけではないことから，小学校の現場では準備が進められない状況にあり，我々の調査では，「本教育のねらいにある『プログラム（情報技術）で身の回りの問題を解決できること』を実体験させることが難しい」とのことであった．そこで，本活動では，プログラミングの楽しさ・無限に広がる可能性を感じてもらうため，また，プログラム（情報技術）で生活を便利にしたり社会を良くしたりできることを体感してもらうため，「暗くて夜トイレに行けない」という問題を題材とし，照明を遠隔操作するプログラムで解決する体験授業を実施することを目的とした．そして，その延長として「困りごと解決コンテスト」を通じ，自分の考えを形にする場を提供する．併せて，本取組で得た成果（開発したコンテンツ）を他の小学校に展開していく．
２．活動報告２．１

活動の概要

本取組では，小野小学校 6 年生（約 40 人/組×3 学級）を対象とした．申請当初，上記コンテストは冬休みに実施予定だったが，採択にあたり校長先生と相談したところ，「休み期間が長い夏休みでの実施の方が生徒もしっかり取り組めるだろう」ということで，6・7 月に体験授業（45 分×2 コマ）を 1 回ずつ実施し，夏休みでコンテスト（作品製作）を行うことにした．なお，6 年担任の先生方から，「『困りごと』を生徒が探すのは難しいと思う」というご意見を頂き，校長先生と相談した結果，実現するシステムの条件を特に設けず，身近なシステムの再現で良いとして，夏休みの自由工作の一環で「小野小学校プログラミングコンテスト」として実施することとした．
２．２

体験授業・コンテストの実施内容

6 月 25 日，本活動の導入として，夜に怖くてトイレに行けない原因が「暗いこと」であることと，遠隔で照明を ON にできればよいことを確認し，取り組みの目的を明確にした．そして，各人に 2 枚の micro:bit を配布し，1 枚目には操作信号を送信するプログラム，2 枚目には LED とスピーカーをつなぎ，1 枚目の micro:bit から信号を受け取ると音を出したり LED を点灯させるプログラムを実装した．そして，実際に離れたところから操作信号を送信するとプログラム通りに LED やスピーカーが動作することを確認した．最後に，次回の授業に向けた導入として，「実用的には，これに加えて遠隔操作で OFF にできる必要があること」を確認した．
7 月 16 日，今回は 2 人ずつのペアをつくり，お互いに相手の micro:bit につながった LED を ON/OFF するプログラムを実装した．本授業では，遠隔操作で ON/OFF を切り替える際に必要で，夏休みに実施するコンテストで必要となるであろう変数と分岐の説明を行った．そして，コンテストで実装するシステムの発想につながるように，micro:bit が明るさや傾きを検出できることや，コンテストで貸し出す予定のセンサ・モータを用いると人感ライトや駐車場の入り口のバーの動きなどを再現できることを実演した後，身の回りでプログラムが使われている例を考えてもらうこととした．コンテスト参加希望者へ micro:bit やセンサ一式等を貸し出すにあたり，事前に参加希望人数を調査したところ，20 人程度を見込んでいたところに 45 名ほどが参加の意向を示したため，貸し出し用の物品を追加購入した．そして，7/30 に機材の使い方を説明し，実装目標とするシステムについての相談の場を設け，実装に必要となる物品を各生徒に貸し出した．その後，8/1,2,5,6 の 4 日間（9 時から 12 時），小野小学校にご協力頂き，誰でもプログラミングを進められるように校内のコンピュータ室を開放して頂いた．利用者はのべ 77名であった．なお，この期間中の 10 時から 12 時は，Skype による遠隔質問受付を行い，生徒のプログラム実装のサポートを行った．最後に，8/8 に小野小学校で直接各生徒のプログラムを見ながら質問受付を行った．最終的に作品を完成させて提出できた生徒は 29 名であった．完成度が高いと感じた作品として，仮想の相手とじゃんけんで勝負できるゲーム（割込み処理が必要），上手く作りこんだ作品として，仮想上で駅が３つある線路を考えてその２区間に運賃を設定し，電車で駅の間を移動するとチャージされている 5000 円が徐々に減っていくゲーム（お金が無くなる不安を煽る音楽も鳴る），実際に使えそうな作品として，micro:bit を船に取り付け，傾き検出を用いて船が傾く（転覆の危険がある）と警告音を出す作品，センサとモータを組み合わせた作品として線路の踏切（電車をセンサで検知すると 2 個の赤色 LED を交互に点滅させてモータで遮断棒を降ろし，通過後は LED を消灯させて遮断棒を上げる）などがあった．その他，体験授業では説明しなかった関数や配列を利用した作品も見られ，想像以上に高度なプログラムを実装していた．
２．３

アンケート結果

2 回の体験授業の後，本取組の成果検証のため，授業に対するアンケートを実施した．なお，ここでは紙面の都合上，本取組の目標であった「プログラムで生活を便利にしたり社会を良くしたりできることを体感してもらうこと」やプログラミングに興味が出たかどうかについての結果のみを示す．具体的な設問内容・回答の選択肢は以下の通りであり，回答結果を表１，２に示す．
設問 A: この授業でプログラミングについて興味がわきましたか。
選択肢：とても興味がわいた・興味がわいた・あまり興味はわかなかった・全く興味がわかなかった
設問 B：この授業を受けて、身の回りの困りごとが自分でも解決できると思いましたか。
選択肢：できると思った・できそうと思った・できなさそうと思った・できないと思った
表１より，本取組により約 9 割の生徒がプログラミングに興味が湧いたという結果が得られた．また，表２より，実際に困りごとを解決できると思った生徒は約 8 割となっており，若干ではあるが 2 回目の体験授業でその人数が増えていることから，変数や分岐を扱うことでできることが増えることを伝えられたのではないか，と推察する．この結果より，当初の目的であった「プログラムで生活を便利にしたり社会を良くしたりできることの体感」はほぼ達成できたと考える．その一方で，興味がわかない・困りごとを解決できそうにないと感じている生徒が 1 割程度いる．その理由として，変数や分岐の考え方はプログラミングを学習する際に躓きやすい個所でもあり，今回は通信の考え方も含まれたため，難しさを覚えたためかもしれない．
３．関連する活動報告

表１：設問 A の回答結果
選択肢
とても興味がわいた
興味がわいたあまり興味はわかなかった
全く興味がわかなかった

回答数(人)
6月
7月
6155
3135
683
1

表２：設問 B の回答結果
選択肢できると思ったできそうと思った
できなさそうと思った
できないと思った

回答数(人)
6月
7月
2134
6254
161230

本事業に関連する活動として，上述の取組で開発した授業コンテンツ，および，授業やコンテストの実施のために購入させて頂いた
micro:bit 等の部品一式を利用して，小野小学校以外の 2 校（稲美町立天満南小学校・小野市立市場小学校）にて体験授業を実施した．具体的には，天満南小学校では，5 年生 32 名を対象に歩行者信号機の動作を micro:bit・LED・スピーカーを用いて再現する体験授業を，6 年生 28 名を対象に小野小学校で 6 月に実施した遠隔操作で LED を ON にする体験授業を実施した（45 分×2 コマ）．また，市場小学校では，5・6 年生合計 128 名に対し，小野小学校で実施した 2 回の体験授業の内容を 1 回分（45 分×2 コマ）にまとめなおし，2 名ずつのグループにて遠隔操作でお互いの micro:bit の動作を ON/OFF させる体験授業を実施した．さらに，今回取り組んだ実際のプログラミングの下地となるアンプラグドプログラミング（コンピュータを使わずに手続きを並べて実行結果を検証する）の体験授業として，お掃除ロボットがごみを回収して充電基地に戻るように動かすことを想定し，4×4 マスのコースを「1 歩前へ進む」と「右向け右をする」の 2 つの動作をどのように並べれば，スタートからゴールまで到達できるかを考える授業を，小野小学校 4 年生を対象に 2 月 20 日に実施した．