2018 Fiscal Year Research-status Report

Design of a programming experience in learning of subjects and development of a curriculum model based on it

Research Project

Project/Area Number	18K02930
Research Institution	Tokyo Gakugei University
Principal Investigator	加藤直樹東京学芸大学, 教育実践研究支援センター, 准教授 (00313297)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	プログラミング教育 / 情報活用能力 / 論理的思考 / 小学校 / 教科等教育
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は，コンピュータに意図した処理を行わせるために必要な論理的思考力を，小学生の発達段階で育成できることに考慮しつつ，情報科学・情報工学の視点から明確にし，教科教育の観点から，その力の育成を教科の学びに位置付けたプログラミング体験として具体化することである．この目的を達成するために，2018年度は，コンピュータに意図した処理を行わせるために必要な論理的思考力を構成する要素を検討し，小学校各教科等の学習内容から，プログラミング活動と親和性が高く，その活動によって教科の学びを強化できるものを抽出し，その内容に適応させたプログラミング体験を設計し，実践を行ってきた．第一に，前年度から行ってきた理科におけるプログラミング教育の実践を引き続き実施し，天気の変化，電流の働きの単元に対してプログラミング教育を適用した授業を設計し，実践した．本研究では，理科にプログラミング教育を適用する方策，理科におけるプログラミング教育はプログラミング体験の初期に位置づけ，系統的な学びを設計することで教科横断の学びの実現，創造的なプログラミングへの展開が可能であることを示した．この成果は情報処理学会コンピュータと教育研究会で報告した．第二に，低学年におけるプログラミング教育を設計し，実践した．本研究では，低学年の段階からプログラミング体験を入れていくことは可能であり，また，中学年，高学年におけるプログラミング教育の導入として重要な位置づけとなること，および，情報活用能力の基礎となるコンピュータ利用リテラシー教育にもなることを示した．第三に，上記成果をもとに資料と研修プログラムを開発し，近隣小学校における校内研修や研究授業，および大学の授業において指導を行った．資料についてはwebで順次公開を進めている．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 2018年度は，コンピュータに意図した処理を行わせるために必要な論理的思考力を構成する要素の検討，小学校各教科等の学習内容から，プログラミング活動と親和性が高く，その活動によって教科の学びを強化できるものの抽出，その内容に適応させたプログラミング体験を設計し，そして実践を通した実施可能性の検証を予定していた．研究実績の概要に書いたとおり，2018年度は概ね順調に進展した．ただし，研究を進める中で，論理的思考力という抽象度の高い要素の抽出は，より具体的な授業案から抽出していく方がより効果的であると判断し，教科教育にプログラミング体験を組み込んだ授業の設計とその実践を先行して進めることとした．授業実践については，協力校の協力によって想定以上の実践を行うことができ，今後の研究の方向性を定める知見を得ることができた．
Strategy for Future Research Activity	2019年度は，2018年度に引き続き，コンピュータに意図した処理を行わせるために必要な論理的思考力を構成する要素を育むプログラミング体験を，教科の学習に組み込んだ授業案を設計し，協力校での実践を元にした評価・再設計を行い，授業案を洗練する．そして，これらの成果を元にしてカリキュラムモデルを開発することが当初の計画であった．基本的には当初の計画通りとする．ただし，進捗状況に示した計画変更にあわせ．特に，算数及び理科の全学年全単元を対象にして，プログラミング体験を組み込んだ授業案の設計を進める．そこから論理的思考力を構成する要素の抽出を進め，カリキュラムモデルを開発していく．なお，2020年度よりプログラミング教育が必須となる学習指導要領が実施されるが，完成年度を迎えるまでは，2020年度以降の入学生以外が系統的なプログラミング教育を受けることができない．それに対応したカリキュラムモデルも併せて開発をしていく．
Causes of Carryover	2018年度は，学会発表にかかる支出，実践補助にかかる支出が計画よりも少なかった． 2019年度は，実践環境を整備するための物品費を確保するために，2018年度よりも必要な額が多いと考えられるものの，予定額を下げていた．そこで，次年度使用額として生じた予算は，主に学会発表の旅費と参加費，及び実践補助に上乗せした形で使用することとする．また，物品費も計画時から減らした計画となっているために，機材の購入にも回し，よりよい実践環境の構築を行うこととする．