はじめに

2020年度より開始される小学校プログラミング教育。本連載では、「自立できるプログラミング教育」を目指し、自治体・学校への支援を実施しているさくらインターネットの取り組みについてご紹介しています。第4回となる今回は、出前授業のメニューに盛り込んでいる、コンピューターを使わないプログラミング的思考の学習法「アンプラグドコンピューティング」の実践についてご紹介します。

なお、さくらインターネットで実施している出前授業のメニューや、コンピューターを使った授業とコンピューターを使わない授業のそれぞれの特徴などは本連載第2回記事に記載がありますので、そちらも併せてご覧ください。

アンプラグドコンピューティング実践の説明に入る前に、小学校におけるプログラミング教育の実施背景やねらいについて、振り返っておきたいと思います。

今日、コンピューターは人々の生活の様々な場面で活用されています。家電や自動車をはじめモノの多くにコンピューターが内蔵され、人々の生活を便利なものにしてきています。今後、あらゆる活動においてコンピュータを理解し活用していくことが求められていく世の中になっていきます。これからの社会を生きていく子供たちにとって、将来どのような職業に就くとも必要になってくる「プログラミング的思考」や「コンピューターの働きについての理解」を身につけていくために、2020年度から小学校においてもプログラミング教育が導入されることとなりました。

プログラミング教育で育む資質・能力については、以下のように整理されています。

  1. 知識及び技能
    身近な生活でコンピューターが活用されていることや、問題の解決には必要な手順があることに気づくこと。
  2. 思考力、判断力、表現力等
    発達の段階に即して、「プログラミング的思考」を育成すること。
  3. 学びに向かう力、人間性等
    発達の段階に即して、コンピューターの働きを、よりよい人生や社会づくりに生かそうとする態度を涵養すること。

小学校プログラミング教育の手引(第一版) P8より引用

次節以降では、これらの資質・能力を育んでいくために、出前授業のメニューにどのように反映させていったかについてご紹介してまいります。

コンピューターを使わないプログラミング的思考の授業~アンプラグドコンピューティング~

さくらインターネットが出前授業として実施しているアンプラグドコンピューティングのメニューでは、グループワークを中心として、子供たちが話し合いによって「コンピューターの働きについての理解」を深めていけるような内容になっています。前述した「プログラミング教育で育む資質・能力」については、以下のように反映されています。

  • 身近な生活でコンピューターが活用されていることや、問題の解決には必要な手順があることに気づくこと。
    →グループワークから、子供たちに「自分の身の回りにコンピューターで制御された物がたくさんあること」に気づいてもらうような内容になっています。また高学年向けには、コンピューターが何をしているかを書き出すようなワークシートを用意し、問題の解決には必要な手順があることに気づいてもらうことを取り込んでいます。
  • 発達の段階に即して、「プログラミング的思考」を育成すること。
    →低学年から高学年まで幅広く適用可能な内容としている代わりに、発達の段階に応じて教材や取り組む内容を変えるなどして対応しています。
  • 発達の段階に即して、コンピューターの働きを、よりよい人生や社会づくりに生かそうとする態度を涵養すること。
    →すでにコンピューターが入っているものだけでなく、これからコンピューターが入ったら便利になりそうなものについても挙げてもらい、世の中にはコンピューターを使って便利になることがたくさんあることや、そのようなことに地域で気づけるようになることを念頭に置いて授業を実施しています。

それでは、具体的な授業の中身を紹介してまいりたいと思います。

「身の回りにあるコンピューターを探そう」

「身の回りにあるコンピューターを探そう」では、子供たちに「自分の身の回りにプログラミングしたコンピューターで制御された物がたくさんあること」に気づいてもらい、それらがどう利用されているかを知ってもらうことを目的としたメニューです。授業はプロジェクターに映し出される資料や、手元に用意されたワークシート、子供たち同士でおこなうグループワークによって展開し、授業中にコンピューターを触ることはありません。それでも、この授業にはコンピューターについて知るための要素が多く含まれています。

学年ごとに違った取り組みを

本メニューは1年生から6年生まで、全学年で実施可能な内容としています。しかし、小学生は学年によってできることの差が大きいです。そのため、どの学年でも取り入れられるように、子供たちの成長度合いに合わせた工夫をしています。

小学校低学年向けのワークシート。カードをそれぞれの枠に入れていくことで、字を書くのに時間がかかる低学年向けに配慮された仕様になっている

高学年向けワークシート。左側の絵では、コンピューターが入っていると思うものに色を塗り、右側のシートには、コンピューターが何をしているかを書き出すよう、より思考を求める内容になっている

高学年向けワークシートの解答例

このメニューの指導案・説明資料・教材は、さくらのプログラミング教育ポータルの資料ページからダウンロードが可能ですので、本記事と併せてご覧いただければと思います。

「ロボットのお仕事」

「ロボットのお仕事」では、子供たちはロボット役とプログラマー役に分かれ、ロボット役の子はプログラマー役の子の指示に従って、荷物を隣の机に移す動作を行います。「動作を細かく分け、順番に並べる『シーケンス』」を体験できるメニューになっています。

また「ロボットのお仕事」でやったことを、身近な作業で使うとどのようなメリットがあるのかを子供たちに考えてもらう時間も用意されています。主なものとしては「最初に全ての動作を組み立てることで、次に何をすべきかがわかる」「作業の抜け漏れがなくなる」「誰にでもわかりやすく作業の仕方を伝えられる(条件分岐を使うことで判断の条件を明確にする・くり返し行われる作業はグルーピングしておく)」「無駄な動作を見つけて省くことで効率的に変えることができる」などが挙げられます。

また、今後伝え方の工夫を考えたいテーマとして、「似たような作業があった場合、手順の一部を変えるだけで良くなり、0から考える必要がなくなる」が挙げられます。「ロボットのお仕事」でシーケンスを体験して、Hour of Codeなどのプログラミング体験に移行すると、スムーズにプログラミングのイメージがつかめるというメリットがあり、「プログラミング体験で数字を変えるだけで良かったのにプログラムを全て消して最初からやり直してしまう子どもがいるため、シーケンスの体験のタイミングでこのことをうまく伝えられれば」と、出前授業の担当者は語っています。

「ロボットのお仕事」では、画像右側にある命令カードを組み合わせて命令をつくり、ロボットを動かして荷物を動かすにはどうしたらいいのかを体験できるようになっている

「信号機ゲーム」

「信号機ゲーム」では、子供たちは信号機役とコンピューター役に分かれ、コンピューター役の子の指示に従って信号機役の子が色を変えるという動作をし、対になったもう1組の信号機とで、事故が起こらないように正確に信号を変えていくゲームに取り組みます。「シーケンス」を体験するとともに、コンピューターやプログラミングの「良さ」や、人間とコンピューターの役割の違いを知る体験になっているのが特徴です。

講師の「信号機がもし人間だったら?」という問いに子供たちは「間違っちゃう」「ずっと休めないの辛い」「お腹すくね」などの感想を述べていました。決められたとおりの動作を正確におこなえることや、人間と違い「疲れない(24時間365日ずっと動き続けられる)」といったコンピューターやプログラミングの良さを理解してもらえるとともに、講師の「信号機にプログラミングするのは誰?信号機が何秒ごとに変わるかを決めるのは誰?」という問いかけから、プログラミングしたりコンピューターの動作を決定するのは人間であることを理解してもらうようになっています。

信号機ゲームで用いられる命令シート。信号機の色ごとに何をするか命令が記載されている

出前授業を実践してみて(「身の回りにあるコンピューターを探そう」より)

低学年向けの授業で「ごみがいっぱいになったらしらせるよ」のお仕事は「そうじき」か「ごみばこ」かで議論になったことがありました。「ごみばこ」派の子どもの言い分は「ごみばこがごみがいっぱいになって知らせてくれたら便利」といったものでした。このように「身の回りにあるものにコンピューターが入ったらどうなる?」ということを子供たちが考えるきっかけになりました。他には「ソファーはコンピューターが入っていないに分けたけど、背もたれがリモコンで倒れたりするソファー(ベッド?)があるかも」「寒い日はソファーがあったかいといいな」などの意見もありました。

また、先生方は当初「子どもたちがどのくらいITの知識があるのか」がわからなかったそうです。「田舎の子どもだから、コンピューターを持っている子どももいないだろうし、あまり盛り上がらないんじゃないか」という予想もありましたが、実際には「iPadも、スマホも、Pepperも、ドローンも、ルンバも、写真を見せてそれが何か聞くとすぐに答えが返ってくる」「中学年以上になると、センサー、AI、人工知能などの言葉も何となくだがどんなものかを知っている」といったように、予想以上に子供たちはITの知識を持っていました。

おわりに

比較的どの学年でも実施しやすいことや、学校のICT環境に依らない点などから、小学校の現場からアンプラグドコンピューティングに対する注目が集まっています。小学校プログラミング教育の手引(第一版)において、文部科学省では「コンピューターを用いずに『プログラミング的思考』を育成する指導は、これまでの実践にも見いだすことができ、今後とも取り入れていくことは考えられます。<中略>プログラミング教育全体において児童がコンピューターをほとんど用いないということは望ましくないことに留意する必要があります」という見解を示しており、「コンピューターを用いた授業」と「コンピューターを用いない授業」それぞれの特性を活用してカリキュラムに反映させていくことが必要だと考えられます。さくらインターネットでも、引き続き双方の面からプログラミング教育を推進できるような支援をおこなっていきます。