AI時代の教育論文誌 第３巻 pp.1-6 （受理日：2020年12月14日）

教員志望の学生によるプログラミング教育の実践と評価
小学校プログミング教育の学習活動のE分類に着目してPractice and Evaluation of Programming Education by Pre-Service Teachers:Focusing on the E-Classification of Learning Activities in Elementary School
Programming Education
東京学芸大学*

佐佐木穂花* 北澤武*2
東京学芸大学大学院*2＜抄 録＞本研究では，文部科学省（2020）の小学校プログラミング教育の学習活動の E 分類に着目し，教員志望の学生が小学生にプログラミング教育を行った．実践後，学生を対象にプログラミング教育に関する質問紙調査を行い，小学校プログラミング教育を経験することとプログラミング教育の指導や児童理解の関係について分析した．その結果，学生が小学校のプログラミング教育を経験することにより，総合的な学習の時間におけるプログラミング教育に役立つという認識や，児童理解に繋がると認識する傾向があることが分かった．
＜キーワード＞小学校，プログラミング教育，教員養成，大学生，指導観，児童観
１ はじめにログラミングを体験する学習活動が求められている．

2020年度から施行された小学校学習指導要領（平成一方，小学校プログラミング教育を指導できる教員29年3月告示）では，プログラミング教育が必修化さを養成することが課題になっている．黒田・森山（2017）

れ，総則に「プログラミングを体験しながら，コンピは，小学校教員を対象にプログラミング教育の実施にュータに意図した処理を行わせるために必要な論理的向けた課題や教員研修のニーズを調査した．その結果，思考力を身に付けるための学習活動」の記載がなされ小学校教員はプログラミング教育の実施に対して，自ている（文部科学省，2017）．児童にプログラミング己の知識や理解の不足に課題を感じていた．この課題を体験させるために，文部科学省（2020）は図1の分を解決するためには，教員養成段階から小学校プログ類を設けた．具体的には，「A 学習指導要領に例示さラミング教育を指導する体験を行うことが重要であるれている単元等で実施するもの」をはじめ，「B」，「C」，と考える．だが，現行の教員養成系大学のカリキュラ「D」で謳われているように，教育課程内において全ムに，教員志望の学生が小学校プログラミングを学ぶての学年・各教科等で取り扱うことや，学校裁量の時授業を必修化することは難しい．これについて，教育間，クラブ活動などで取り扱うことが求められている．

学部の学生が児童にプログラミング教育を直接行う実加えて，「E」「F」のように，教育課程外で児童がプ

践が報告されているが（白土ら，2017；尾藤ら，2018），評価を行うことが課題となっている．
そこで本研究では，図1の「E 学校を会場とするが，教育課程外のもの」に着目し，小学校と連携しながら，教員志望の学生が児童にプログラミング教育を実践できる場を設け，学生の指導力や児童理解にどのような影響を与えるか，評価を行うことを目的とする．
２

概要

（１）対象
図1

小学校プログラミング教育の学習活動の分類（文部科学省，2020）

都内教員養成系大学で情報教育を専攻し，同じ研究室に所属する教育学部3年次生5名（男性3名，女性2名：*SASAKI Honoka: Tokyo Gakugei University a171412p@st.u-gakugei.ac.jp*2 KITAZAWA Takeshi: Graduate School of Teacher Education, Tokyo Gakugei University ktakeshi@u-gakugei.ac.jp

AI時代の教育論文誌 1

内4名は小学校教員志望，男性1名は小学校教員免許取を調査した結果，相模原市のプログラミング教育の取得予定であるが中学校教員志望．いずれもプログラミり組みに「オリジナルタイマーを作ろう」の事例が掲

ング指導経験なし）と大学院生1名（男性：小学校教員載されていたことから，このテーマで実践することにの免許を取得し，高校（情報）の教員志望．プログラした（相模原市教育センター，2020）．

ミング指導経験あり）の計6名を本研究の対象とした．

第一著者が中心となって実践の流れを検討し，他のまた，本研究に参加した児童は，都内公立小学校46名の学生や小学校教員免許状を所持する大学教員で～6年生29名（4年生：15名，5年生11名，6年生3名）ある第二著者と協議した後，実践を行った．実践は第であった．この児童らは，学校を通じて募集し，本実一著者が中心に行い，他の学生はティーム・ティーチ

践の趣旨に本人と保護者から同意を得た者であった．

ング（以下，TT）として参加した．授業形態は個別学

なお，参加した児童には，教育課程内でタブレット端習を主とし，児童4～5人に対して1人の学生がロボッ

末を日常的に扱い，プログラミングを経験したことがト作成の補助を行ったり，プログラミングにつまずいある者が数名存在したが，後述するプログラミングロた児童に対して助言をしたりした．

ボットに触れたことがある児童は全くいなかった．

（３）手続き（２）実践の内容

本実践では，プログラミング教育ロボット「embot2019年11月9日（土）13:30〜15:30（2時間）に，「オ（https://www.embot.jp/）」を使用した．この理由とリジナルタイマーを作ろう」というテーマで，小学校して，短時間で自分のロボットが作成でき，かつプロプログラミング教育を実践した（図2）．このテーマをグラミング体験が可能と判断したためである．

採用した理由として，本実践にかかわる学生と議論し図2は，本実践の手続きを示したものである．導入でた結果，「小学生にとって身近なプログラミング機器は，児童に見通しを持たせるために，めあてを提示しを活用したテーマにすることが重要である」という結た（図3）．展開では，基本的なタブレットの操作の説論に至ったためである．この議論を踏まえ，先行研究

明をした後，1人1台のタブレット環境の下，児童にマ

図2

本実践の学習指導案

AI時代の教育論文誌 2

図3

図4

授業の板書の様子

図6

児童がロボットを組み立てる様子

学生がプログラミングを指導している様子とプログラミング教育の指導力や児童理解との関係について分析するために，学生（6名）に質問紙調査を実施した．調査項目は，北澤・森本（2015）を参考に，指導観，児童観に関する項目（プログラミング教育を指導する自信がついたか，プログラミング教育で子どもがつまずくところを理解できたかなど）を全10項目（5件法）で問うた（図7）．
図5

ワークシートの記述例（第 5 学年児童）

ニュアルを見せながら使用するロボットを個々に組み立てるように指示した（図4）．
次に，児童にタイマーの機能についてイメージを持たせるために，実際のタイマーを映像で提示した．そして，自分が作りたいと思うタイマーをワークシートに記入させた後（図5），プログラミングを作成させた．
この際，アイデアが出ない児童や途中でプログラミングにつまずいた児童には，学生がヒントを出したり，助言を行ったりした（図6）．
終末では，児童が作成したオリジナルのプログラムを大型提示装置に提示し，実際に作成したロボットの動きとの関係が見えるように全体共有しながら発表する活動を行った．その後，本実践を通して学んだことと今後やってみたいことについてワークシートに記述させた後，全体で共有する振り返りを行った．

各項目について，全体の肯定・否定の傾向を分析するために，中央値（3）を母平均とするｔ検定を行った．
なお，サンプル数に影響するパラメトリック検定では，効果量と併せて検定結果を判断する必要があるため（水本ほか，2008），t検定と効果量（r）の結果に基づき判定した．
また，以下の自由記述（全5項目）を問うた．
1）「大学生によるプログラミング教育」で児童はどんな場面でどのようなつまずきを感じていましたか．
2）児童のつまずきに対してあなたはどのような支援をしましたか．
3）プログラミング教育を行うために身に付けておかなければならない教員の能力は何ですか．
4）「大学生によるプログラミング教育」で学んだことは何ですか．
5）「大学生によるプログラミング教育」の改善点は何ですか．

（４）分析方法
実践後，小学校プログラミング教育を経験すること

AI時代の教育論文誌 3

*p<.05, **p<.01

図7

質問紙調査の結果（中央値（3）を母平均とするｔ検定，括弧内は標準偏差，r は効果量）

上記 1）〜4）は，質問紙の回答結果を裏付ける自由記述に着目した．上記 5）は，全回答に着目した．

さらに，「2）児童のつまずきに対してどのような支援をしましたか」と自由記述で問うた結果に着目した
ところ，「完成させたい理想のプログラミングについ３

結果と考察て細かく聞いてそのプログラミングに必要な要素を会

中央値（3）を母平均とするｔ検定の結果を図7に示話の中で引き出した」，「次にしなければいけない動す．10項目中7項目に有意差が認められた．以下，詳作を考えさせ，ブロックを構成させた」のように，児細を述べる．

童が理想とするプログラミングを作るためには何が必（１）児童観に関する分析

要なのかを考えながら問いかけ，児童が自らつまずき調査項目のうち，「2．「大学生によるプログラミンの解決方法に気付くような支援をしたという回答が3グ教育」を経験し，プログラミング教育で子供がつま件（50.0%，学部生男性1名，女性1名，院生1名）得らずくところを理解できた（ｔ(5) = 3.88, p < .05, M =れた．また，本実践では，プログラミングの繰り返し4.00, SD = 0.63, r = .87）」，「3．「大学生によるプ文に関する説明は扱わなかった．しかし，より発展的ログラミング教育」を経験し，子供のプログラミングなプログラミングに取り組もうとする児童が存在した能力を理解することができた（ｔ(5) = 3.80, p < .05, M

ため「繰り返し文の使い方や仕組みを教えた」という= 4.17, SD = 0.75, r = .86）」において，有意差が認め回答が2件（33.4%，学部生男性2名）得られた．これられた．これら全ての項目で，平均値が中央値3よりらの自由記述から，児童の理解度に応じて学習支援のも高い値を示したため，肯定的な回答と判断した．こ方法を試行錯誤した学生の存在が明らかになった．

れらの結果から，大学生がプログラミング教育を経験「4）「大学生によるプログラミング教育」で学んだすることで，児童のプログラミング能力の実態についことは何ですか」の自由記述に着目した結果，「児童て理解が深められる可能性がある．

がどんなことが苦手で，どんなことに興味・関心を持

なお，これらの問いに関する自由記述（「1）大学生つのか学んだ」，「児童の主体性があったのでヒントによるプログラミング教育」で児童はどのような場面を与えすぎないことや小学生のできるプログラミングでつまずきを感じていたか）の回答に着目した結果，のレベルが分かった」という回答が5件（83.3%，学部「繰り返し文の使い方」という回答が3件（50.0％，学生男性2名，女性2名，院生1名）得られた．

部生男性1名，女性2名），「音や光などの操作をする以上のことから，学生が児童にプログラミング教育

時に指定した秒数待つという待機ブロックの使い方」

を行うことで，児童がつまずくポイントを理解したり，という回答が2件（33.4％，学部生男性1名，院生男性

児童のプログラミングに関する能力の実態を把握でき1名）得られた．

たりする可能性がある．将来，この実践を行った学生

AI時代の教育論文誌 4

が教員としてプログラミング教育を実施する際，本実つ（t (5) = 2.00, n.s., M = 3.67, SD = 0.82, r = .67）」

践の経験をどのように活かすかの追跡が重要である．

は，有意差が認められず，どちらとも言えないという（２）指導観に関する分析回答の割合が大きいことが分かった．

調査項目のうち，「6．「大学生によるプログラミン

これらの結果から，小学校プログラミング教育を実グ教育」の経験は，小学校の総合的な学習の時間のプ践したことによって，学生の多くは授業設計のおおまログラミングを活用した指導の役に立つ（t (5) = 6.71,かなイメージはついたが，小学校プログラミング教育

p < .01, M = 4.50, SD = 0.55, r = .95）」，「8．「大の学習活動の分類（図1）のA区分に含まれる小5算数学生によるプログラミング教育」を経験することで，の正多角形のプログラミングや，小6理科のエネルギSTEAM教育のイメージが膨らむ（t (5) = 7.91, p < .01,ーのプログラミングの指導にまで役立つかは，何ともM = 4.67, SD = 0.52, r = .96）」，「9．「大学生によ言えないという認識であったと判断できる．今後，教るプログラミング教育」を経験することで，プログラ育課程内で実施するプログラミング教育を実際に体験

ミング教育の必要性を理解した（t (5) = 2.74, p < .05,できる機会を設けることが必要である．

M = 4.00, SD = 0.89, r = .77）」，「10．「大学生に（３）改善点についてよるプログラミング教育」の取り組みは，教員養成系「5）「大学生によるプログラミング教育」の改善点大学で導入するべきである（t (5) = 6.71, p < .01, M =は何ですか」と自由記述で問うた結果，「プログラミ4.50, SD = 0.55, r = .95）」において有意差が認められングを共有する時間や環境が少なかった点」という回た．これら全ての項目で平均値が中央値3よりも高い答が2件（33.4％，学部生女性2名）認められた．この値を示し，肯定的な回答であった．

実践を通して，プログラミング教育では，児童同士のこれらの結果から，大学生が本実践のようなプログ学び合いの時間が重要であり，作成したプログラムをラミング教育を経験することで，小学校の総合的な学共有することが児童の新たな学びになると考える学生

習の時間で扱うプログラミング教育の指導に役立つとの存在が明らかになった．また，この課題を解決するいう認識やプログラミング教育の必要性，STEAM教ために，児童同士が情報共有する場を設ける方法が考育のイメージが膨らむという認識が高まる可能性が示えられる．レズニック（2018）はプログラミング教育

唆された．

において，子供達がある作品を創る過程の中で，作品これらの問いに関する自由記述で「3）プログラミンを創造し，実際に創って遊び，そして，創った作品をグ教育を行うために身に付けておかなければならない

友達と共有し，どのようにすればより良くなるかを考教員の能力は何ですか」と問うた結果，「論理的思考え，再び創造して創るという学習モデルを提唱してい力に関する理解」という回答が4件（66.7%，学部生男る．つまり，まずは個人で考え，その後グループで協性3名，女性1名），「使うソフトやプログラミングの働学習をした後，全体で共有し，再び個人の学習に戻

基本的な操作方法の理解」という回答が2件（33.4％，り，最初に考えたものと今の考えの関係を振り返る学

学部生女性1名，院生1名）得られた．これらの知見か習活動を意識した学習の流れを実践することが，児童ら，本実践を通じて，教員はプログラミング教育の論の学びをより深め，プログラミング的思考力を高める理的思考力や，プログラミングの基本的な操作方法をことに繋がると考える．

理解しておく必要があることに気付いた学生の存在が明らかになった．

次に，「プログラミング教育に興味を持てない児童へのアプローチ方法を考えること」という回答や「教調査項目のうち「7．「大学生によるプログラミング師自身がプログラミングの構文を把握している必要が教育」を経験することで，小学校の各教科等でプログあること」という回答が2件（33.4%，学部生男性2名）

ラミングを活用する授業を設計しやすくなる（t (5) =得られた．募集した児童のみで行われた本実践では，4.00, p < .05, M = 4.33, SD = 0.82, r = .87）」におい

もともとプログラミング教育に興味関心があった児童て有意差が認められた．このことから，本実践を経験が多く存在していたと言えよう．しかし，学校現場でしたことで，プログラミング教育の授業のイメージがはプログラミング教育に消極的な児童が少なからず存つき，設計しやすいと感じる学生が存在することが分在していると思われる．教員はプログラミング教育をかった．だが，「4.「大学生によるプログラミング教指導する際の注意点や，児童のプログラミング経験や育」の経験は，小学校算数（小5：正多角形）のプログ既有知識，プログラミングに対する興味関心を事前にラミングを活用した指導の役に立つ（t (5) = 0.42, n.s.,

把握する能力を身に付ける必要がある．例えば注意点

M = 2.83, SD = 0.98, r = .18）」，「5.「大学生によるとして，同じ動作をするロボットを作成しても，実際プログラミング教育」の経験は，小学校理科（小6：エのプログラムには複数の手順が考えられることを教員ネルギー）のプログラミングを活用した指導の役に立は理解しておくことが必要である．そして，児童のプAI時代の教育論文誌 5ログラミング経験や既有知識に合わせながら，必要に応じて繰り返しや条件分岐を扱うことが求められる．

付記
本研究は，以下の発表を再分析した．

それを理解しながらプログラミング教育を指導できる

佐佐木穂花，北澤武（2020）教員志望の学生によるようになるためには，本実践のような体験を通じて，プログラミング教育の実践と意識の変容分析―プロ

学生が自身の課題を把握しながら，教員養成の段階かグラミングに関する学習活動のE分類に着目してらプログラミングに関する知識を深めたり，プログラ―．2019年度JSiSE学生研究発表会：109-110

ミング教育の授業デザインを研究したりすることが重要である．

謝辞

加えて，「いかに児童を評価するか考える段階があ

本研究は科研費基盤研究C（18K02814）と，2019年ったらよりよくなると思う」という回答が1件（16.7%，度東京学芸大学共同研究「産学連携によるプログラミ学部生男性1名）得られた．図1のA，B分類の場合，プング教育の普及スキームに関する研究」の支援を得た．

ログラミング教育の評価だけでなく，各教科等の評価また，本研究にご協力いただきました教職員の皆様，についても考えなければならない．児童理解や指導力ならびに，学生の皆様に感謝申し上げます．

を高めるためにも，評価観点について学生が考えたり，議論したりする時間を設けることが重要である．

［参考文献］

また，今回の実践では，学習指導案の展開2のシステ

文部科学省（2017）小学校学習指導要領（平成29年告ム作成を30分としたものの，児童に試行錯誤させる活示）．http://www.mext.go.jp/component/a_menu/e

動が十分でなかったため，より多くの時間を確保する

ducation/micro_detail/__icsFiles/afieldfile/2019/09

ことが課題である．加えて，全員の作品を共有する時/26/1413522_001.pdf（参照日 2020.07.25）

間も十分ではなかったため，共有や振り返りの時間を文部科学省（2020）小学校プログラミング教育の手引確保することが求められる．そのためには，導入の説（第三版）．https://www.mext.go.jp/content/2020

明を端的にしたり，展開1を要領よく進められるよう

2020-mxt_jogai02-100003171_002.pdfに教材を事前に配布しておいたりする必要がある．

（参照日 2020.07.25）
黒田昌克，森山潤（2017）小学校段階におけるプログ

４

まとめ
本研究では，文部科学省（2020）のプログラミングに関する学習活動のE分類に着目し，小学校と連携しラミング教育の実践に向けた教員の課題意識と研修ニーズのとの関連性．日本教育工学論文誌，41（Suppl.）：169-172

ながら，教員志望の学生が小学校プログラミング教育

尾藤菜摘，森本康彦（2018）幼児・児童に対する地域を大学のカリキュラムとは別に実践できる場を設けた．

行事におけるプログラミング教育の実践．日本情報そして，学生がこの実践をすることによって，小学校科教育学会第11回全国大会講演論文集，pp.112

プログラミング教育の指導力や児童理解にどのような白土航大ほか（2017）学生ボランティアによる学童保影響を及ぼすかについて分析することを目的とした．

育における小学校のプログラミング教育の設計と実学生によるプログラミング教育の実践後，学生を対践．日本教育工学会第33回全国大会講演論文集，pp.

象に質問紙調査を行った．その結果，総合的な学習の425-426

時間におけるプログラミング教育に役立つという認識

相模原市教育センター（2020）相模原プログラミングや，児童理解に繋がると認識する傾向があることが分教育の取組．http://www.sagamihara-kng.ed.jp/jou

かった．さらに，プログラミング教育を行うために身

hou-han/kyouikunojouhouka/data/1_1_2_programに付けておかなければならない教員の能力として，論

minged_sagamihara.pdf（参照日 2020.08.10）

理的思考力やembotのようなプログラミング教材を用

北澤武，森本康彦（2015）教職実践演習の到達目標のいた基本的な操作方法の理解に気づく学生が存在する達成を目指したICT活用によるカリキュラムデザことが分かった．

インと評価．日本教育工学会論文誌，33(9)：209-

今後の課題として，対象となる学生数を増やしたり，教育課程内でのプログラミング教育を体験できる方法を検討することが挙げられる．さらに，本実践に参加した児童の観点から，本実践の評価を行うことが求められる．

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水本篤，竹内理（2008）研究論文における効果量の報告のために ―基礎的概念と注意点― ．英語教育研究，
31：57-66
ミッチェル・レズニックほか（2018）ライフロング・
キンダーキンダーガーデン 創造的思考力を育む4つの原則，日経BP社

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