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プログラミング教育の基礎知識

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●この資料について
2017年3月に文部科学省から公示された新学習指導要領では、小学校でのプログラミング教育が始まることが明確化。
しかり、現状では「プログラミング言語のみを教育で学ぶ」ような誤解も多く、健全な議論が行われているとは考えづらい状況。
そこで、様々な議論の土台となるよう、新学習指導要領や関連資料から、プログラミング教育に関する重要なポイントや海外の動向を取りまとめた資料を公開・共有いたします。

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プログラミング教育の基礎知識

  1. 1. プログラミング教育の 基礎知識 Ver1.0 平成29年7月29日(土) 前佛 雅人 (@zembutsu)
  2. 2. 「プログラミング教育」議論の土台にしたい  2017年3月に文部科学省から公示された新学習指導要領 では、小学校でのプログラミング教育が始まることが明確化。  しかり、現状では「プログラミング言語のみを教育で学ぶ」ような 誤解も多く、健全な議論が行われているとは考えづらい状況。  そこで、様々な議論の土台となるよう、新学習指導要領や関 連資料から、プログラミング教育に関する重要なポイントや海 外の動向を取りまとめた資料を公開・共有いたします。 この資料の作者:前佛 雅人 について  さくらインターネット株式会社 技術本部ミドルウェアグループ 石狩市への小学校プログラミング教育支援プロジェクト、 クラウドチーム、VPSチーム、エバンジェリストチーム 所属 この資料の 位置付け
  3. 3. “ 新学習指導要領における プログラミング教育とは? 3
  4. 4. プログラミング的思考を育む プログラム言語を習得するのではなく、 思考の論理性を明確にするため 4
  5. 5. プログラミング教育 の位置付け 5 新学習指導要領 情報活用 能力 言語能力 問題発見・ 解決能力 基礎となる 資質・能力  知識・技能  思考力・判断力・表現力等  学びに向かう力・人間性等 児童の日々の学習や 生涯にわたる学びの基礎
  6. 6. プログラミング教育 の位置付け 6 新学習指導要領 情報活用 能力 児童の日々の学習や 生涯にわたる学びの基礎 言語能力 問題発見・ 解決能力 基礎となる 資質・能力 情報を得る 整理・比較 発信・伝達 保存・共有 活用手段  基本操作習得  プログラミング的思考  情報モラル  情報セキュリティ  統計等
  7. 7. プログラム言語の習得ではなく 「考え方」の習慣を取り入れる  日々の学習や活動における、問題解決のため  ただ単にコンピュータを扱うのが目的ではない プログラミング的 思考とは何か? 7
  8. 8. シーケンス 料理を作る手順のように 順番通りに処理をするプログラミング的 思考の4要素 パターン 類似性や型の発見から、 複雑な問題を解決する 8 データ構造 効率よくデータを利用する ための整理ルール アルゴリズム 問題を解くため手順や 解決方法
  9. 9. “ なぜプログラミング教育を 小学校で行うのか 9
  10. 10. 初等中等教育におけるプログラミング 教育の必修化を明言  情報活用能力の育成・教育環境の整備  発達の段階に即して実施 第26回 産業競争力会議 2016年4月19日 10 平成28年 第26回産業競争力会議 http://www.kantei.go.jp/jp/singi/keizaisaisei/skkkaigi/dai26/gijiyoushi.pdf
  11. 11. 英国(イングランド)  5~16歳の義務教育で公式必修カリキュラムに導入 (2014年9月~)  従来の「ICT」授業から「Computing」授業へ  CS(コンピュータ科学)、IT(情報技術)、DL (デジタル・リテラシー)の3分野で構成  プログラミングは CS に含まれ、アルゴリズムの理解、 プログラムの作成なども含む  授業は1時間/週(約30時間/年) プログラミング教育 国際情勢 11 諸外国におけるプログラミング教育に関する調査研究 http://jouhouka.mext.go.jp/school/pdf/programming_syogaikoku_houkokusyo.pdf
  12. 12. 韓国  2007年から中学・高校でプログラミング教育を実施し、 情報科学を重視  大学入試科目が存在しないため、履修者は少ない  あらゆる学問分野の発展に必要な手法であるとして、 コンピューティショナルシンキングを導入  情報教育とは別にITCリテラシ教育を実施  2017年3月から、初等教育で「ソフトウェア」が正規 の教育課程に プログラミング教育 国際情勢 12 諸外国におけるプログラミング教育に関する調査研究 http://jouhouka.mext.go.jp/school/pdf/programming_syogaikoku_houkokusyo.pdf
  13. 13. 台湾  2011年から「情報」に関するカリキュラムを実施  「自然と生活の科学技術」の学習領域に含まれる  必修科目ではない  小学校ではプログラミング教育はなく、情報モラルに 関する教育が主  中等教育から「プログラミング言語の基本概念とその 機能の理解」が含まれている プログラミング教育 国際情勢 13 諸外国におけるプログラミング教育に関する調査研究 http://jouhouka.mext.go.jp/school/pdf/programming_syogaikoku_houkokusyo.pdf
  14. 14. 香港  小学校ではプログラミング教育は行われていないが、 情報リテラシに関する教育は行われている  中学校ではプログラミング教育が導入され、必修科目。 プログラミングの基礎として、変数、演算子、フロー制 御文やループなどの構文や、プログラミング言語として LOGO、BASIC、Pascal、Java、C++、Visual Basic等の教育も行っている  高校では選択教科であり必修ではない プログラミング教育 国際情勢 14 諸外国におけるプログラミング教育に関する調査研究 http://jouhouka.mext.go.jp/school/pdf/programming_syogaikoku_houkokusyo.pdf
  15. 15. シンガポール  初等教育ではプログラミング教育は実施されていない  学校によっては応用クラス、副カリキュラム、クラブ活動 としてプログラミングの場を設けている  中等教育では、普通校技術系コースでは 「Computer Applications」が必修 プログラミング教育 国際情勢 15 諸外国におけるプログラミング教育に関する調査研究 http://jouhouka.mext.go.jp/school/pdf/programming_syogaikoku_houkokusyo.pdf
  16. 16. インド  2005年の全国方針として、「数学」の範囲として 「Computer Science」(コンピュータ科学)を設け ている  初等教育でLEGOを用いた図形描画、中等教育で はQBasic、Visual Basic、C++、Java等のプログ ラミング言語を教えている  インドは連邦共和制のため、実際には各州ごとに学 校制度やカリキュラムが異なる場合がある プログラミング教育 国際情勢 16 諸外国におけるプログラミング教育に関する調査研究 http://jouhouka.mext.go.jp/school/pdf/programming_syogaikoku_houkokusyo.pdf
  17. 17. “ 有識者会議の取りまとめ解説 17
  18. 18. 18 http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/chukyo/chukyo3/074/siryo/__icsFiles/afieldfile/2016/07/07/1373891_5_1_1.pdf
  19. 19. プログラミング教育で目指す資質・能力 19 知識 技能 学びに 向かう力 人間性 等 思考力 判断力 表現力 等 身近な生活でのコンピュータ 活用や、問題解決には手順 が必要と気づく コンピュータの働きを、よりよい 人生や社会作りに活かす 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
  20. 20. プログラミング教育と プログラム的思考 プログラミング教育  コンピュータを意図した 通りに動かせるように、 指示する体験  将来どのような職業でも 時代を超えて普遍的に 求められる力としての プログラミング的思考 を育成 プログラミング的思考  自分が意図する活動を実現 するために、論理的に考えて いく力  問題解決に「どのような組み 合わせ」が適切なのか  「組みあわせを改善するには」 20
  21. 21. “ 新しいコンピュータの利用 21
  22. 22. IoT(アイオーティー) モノのインターネット 22 Internet of Things  様々な物がインターネットに繋がる  一般的に様々なセンサーや家電 などがネットとつながり、クラウド上 にデータを保管  機器同士が通信 (例:見守りポット)  パソコンを通さない新しいインターネット活用。クラウド 技術と組みあわせることで、既存の産業やサービスの 枠組みを良くするような動きもある インターネット・オブ・シングス
  23. 23. AI・機械学習 深層学習 23 機械学習  人間が自然に行う学習 能力と同等の機能を、 コンピュータで実現しよう とする技術・手法 深層学習  機械学習の手法の1 つであり、汎用的な人 工知能の実現が期待  将棋、チェス、囲碁 AI(人工知能)  広義には人工的にコンピュータ上などで人間と同等の知能を 持たせようとする試み  機械学習、深層学習の発展により、AIと同じように語られる ことも マシンラーニング ディープラーニング
  24. 24. フィンテック ビットコイン 24 フィンテック  金融(ファイナンス)と 情報通信技術(テクノロ ジー)を組みあわせた新 しいサービスや金融商品  例:仮想通貨技術 ビットコイン  仮想通貨技術の1つ  インターネットを通した決 済網および暗号通過  現実世界における金や 信用を基盤とせず、計 算機能の提供(通信 のやりとりを仲介)を価 値に置き換える
  25. 25. “ ここまでの まとめ 25
  26. 26. プログラミング教育の 基礎知識 26 プログラミング教育は、体験を通し プログラミング的思考を育むため  プログラム言語の習得ではなく「考え方」の習慣を取り入れる  「シーケンス」「パターン」「データ構造」「アルゴリズム」の要素  世界各国でプログラミング教育の流れが進んでおり、 日本は立ち後れている  新しいコンピュータの利用が進んでいる

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