Systematization of competencies to be cultivated in programming education and development of a curriculum based on these

• Project/Area Number: 21K02922
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 09080:Science education-related
• Research Institution: Tokyo Gakugei University
• Principal Investigator: 加藤 直樹 東京学芸大学, ICTセンター, 教授 (00313297)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: プログラミング教育 / 情報活用能力 / データ活用力 / アルゴリズム的思考 / 論理的思考 / 教科等教育 / カリキュラム / 資質能力 / 小学校

Outline of Research at the Start

2020年度より小学校の教育課程においてプログラミング教育が必須化された．しかし，ほとんどの学校において準備不足のまま2020年度を迎え，十分な実施には程遠い状況となっている．この原因には様々あるが，多くの小学校教員がプログラミング教育に関する知識経験がないにも関わらず，授業の道標となる教科書の記載や自ら授業を設計するための指針がほとんどないことなどがある．本研究では，教科等各単元や課程外で実施できるプログラミング活動について，その活動で必要となる資質能力を整理し，その資質能力を系統的に育む具体的なプログラミング教育のカリキュラムを開発するとともに，カリキュラム再構築のための指針を確立する．

Outline of Annual Research Achievements

現時点のプログラミング教育は，教科書に掲載された数少ない記載，教師が独自に探してきた教材，研究校が発信した指導案等をもとに実施されている．それら一つ一つはプログラミング教育の目的を達成するものであるが，系統化された実施にならないため，たとえばあるプログラミング活動を行う際，その活動に必要な資質能力をそれまでに育んでいないということが起こり，その活動を効果的に行うことができない，本質的な活動を行う前の準備活動に多くの時間が必要になるなどの問題が生じる．そこで本研究では，前段階で進めてきた研究成果であるモデルカリキュラムをもとにし，各教科等各単元及び課程外で実施できるプログラミング活動について，その活動で用いる資質能力を小学生の発達段階と各単元の順序性を考慮しつつ整理し，プログラミング活動の再設計や追加を行いながら，資質能力を系統的に育むカリキュラムを開発するとともにカリキュラム再構築のための指針を確立する．
この目的に向かって，本研究では(a)これまでに開発した各プログラミング活動について再分析を行い，育む資質能力の要素を明らかにする，(b)授業実践を通して，各要素が習得・活用できる時期を明らかにする，(c)完成年度（プログラミング教育を1年生から開始した児童が卒業する年度）までの補完的活動を開発する，ことを進めていく．
2022年度は，算数，理科，生活科，総合的な学習の単元において，上記研究項目を実施した．特に，算数と総合的な学習の単元においては，事前事後テストを通して上記(a)(b)の項目について数量的な検証を実施した．そして，これらの成果をもとにカリキュラムの再開発を進めた．また，この研究成果をもとに，教員向けの研修会，及び教員養成系大学における授業の教材を開発し，研修と授業を実施した．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19対策の影響は十分に薄れたが，学校現場はGIGA端末（ICT）活用に追われていることもあり，プログラミング教育の取り組みも薄くなってしまっている．それが一つの要因となり，プログラミング教育の実証計画が遅れ，年度内に成果の対外発表が行えなかった．

Strategy for Future Research Activity

2023年度以降も，引き続き，研究目的の達成に向かい，各研究項目を実施していく．
2023年度は，まず2022年度までの成果の公表を実施する．また，これまでに再検討してきたカリキュラムの実証を進めていき，研究のまとめの段階に入っていく．加えて，さらなるカリキュラムの改善を目標に，能力別教材の開発，データの活用分野の教材の開発を進めていく．また，開発したカリキュラムの現場への普及のために，指導案，教員用研修教材等の整理・公開を実施する．
現在までの進捗状況にも記した通り，教育現場におけるプログラミング教育への取り組みが下火になってきており，実証が難しい面も出てきている．これまでの協力校に加え，他の学校，教員にも協力を求め，実証を実施していく．

Research Products

• [Remarks] 小学校におけるプログラミング教育モデルカリキュラム 開発版
  • URL: https://scrapbox.io/IML-Lab/CPEES