先進校の取り組みから見えた可能性と課題
「プログラミング教育」を一般教科にどう盛り込むか？ 前原小学校の実践から探る（1/2 ページ）
2016年からプログラミング教育に取り組む小金井市立前原小学校は、一般教科の中にプログラミングを盛り込む試みを始めた。次期学習指導要領を先取りしたこの取り組みから、プログラミング教育の可能性と課題を探る。
前原小学校の松田 孝氏。前任校の多摩市立愛和小学校に引き続き積極的なプログラミング教育に取り組む
2020年4月から順次実施となる次期学習指導要領には、小学校でのプログラミング教育に関する記述がある。算数や理科、総合的な学習など、各教科の中でプログラミング教育の要素を盛り込んでいく方針だ。各教科のどの単元でどのように実施するかは、学校や教員の裁量になるという。
東京都の小金井市立前原小学校は2016年以降、「総合的な学習の時間」から年35コマを割り当て、アイコンの組み合わせといった視覚的なプログラミングを可能にする「ビジュアルプログラミング」中心のプログラミング教育に取り組んできた。そんな同校は今、次期学習指導要領を踏まえて、各教科の授業にプログラミングを取り入れる挑戦を進めている。
現在、前原小学校が取り組んでいるのが、6年生の理科の授業にプログラミング教育を取り入れる試みだ。同校の校長、松田 孝氏は取り組みの推進に当たって、東京学芸大学准教授の加藤直樹氏、子ども向けプログラミング教室を運営するCA Tech Kids代表の上野朝大氏、教材の製造販売を手掛けるアーテック取締役の福永正人氏などに協力を仰いだ。
前原小学校が公開したプログラミング活用授業の様子を紹介しながら、プログラミング教育の可能性と課題を整理する。
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松田校長の前任校、多摩市立愛和小学校のプログラミング実践
理科の授業に「Studuino」「Scratch」を活用
2017年6月に公開した授業では、血圧や心拍といったバイタルサインの計測にプログラミングを活用する2種類の演習を実施した。1つ目の演習は、脈拍が一定以上になると通知するようなプログラムの作成だ。
公開授業では、脈拍の平均値を求めて画面に出力するプログラムを作成することを目標とした。脈拍の測定に必要なプログラムは事前に準備しており、児童にはそれを基に脈拍の平均値を出すプログラムに作り替えてもらった（写真1）。児童に与えた時間は10分。前回の授業で脈拍センサーの仕組みや脈拍計測プログラムの作成方法を学んでいたからか、多くの児童は比較的スムーズに作業を進めていたものの、うまく動かずに悩んでいる児童も少なからずいた。
写真1 児童は脈拍の平均値を算出するプログラム作成に取り組んだ《クリックで拡大》
東京学芸大学の学生2人がメンターとして参加し、児童のサポートをしていた。演習の終わりには松田氏が、脈拍の高さが人体に与える影響など、演習内容と関連する解説をした。成人の血液量は一般的に5リットル前後であることから、容量1リットルのペットボトル5本を使って、5リットルの液体を実際に示して見せるといった工夫もしていた。
プログラミングの環境として、児童1人1台のWindows搭載PCを配備した。Windows搭載PCには、ビジュアルプログラミング環境「Scratch 2.0」のオフライン版（Scratch 2.0 Offline Editor）と、Scratch 2.0からStuduinoを制御可能にする「Scratio」をインストールした上で、児童に配備した。
脈泊を測るためのデバイスも用意した。具体的には心拍センサーと、アーテックのロボット製作用マイコンボード「Studuino」（注）を各20台用意し、クラス全員で順に使用した。測定用デバイスは以下の通りだ（写真2）。
※注：オープンソースハードウェアの汎用（はんよう）マイコンボード「Arduino」をベースに、モーター制御機能をはじめロボット製作に必要な機能を搭載したマイコンボード。
- Studuino
- 赤色、緑色、青色LED（発光ダイオード）
- 心拍センサー
- ジャンパー線（スイッチの代わりに利用する電線）
- 電池ボックス
- USBケーブル
写真2 脈拍の測定に利用したデバイス群《クリックで拡大》
“うそ発見器”の開発を通じて脈拍を理解
2つ目の演習は、脈拍が100bpm（1分当たりの拍動数）を超えたら、スピーカーから音を出す、LEDを光らせるといった何らかのアウトプットをするプログラムの作成を課題とした。安静時の脈拍は成人で60～70bpm前後であり、100bpmを超える脈拍は、通常の脈拍よりも早い「頻脈」という。
1つ目の演習とは異なり、プログラミングのスキルに応じた3グループに児童を分けて課題に取り組んでもらった。児童に与えた時間はグループ問わず約20分だった。比較的プログラミングスキルが高い児童のグループは、プログラムがうまく動いている様子がうかがえた。一方で他のグループでは、プログラミングの仕方がよく分からずに困っている児童がいた。メンターの数が2人と限られていたためか、質問する相手を捕まえるのに苦労しているようだった。
演習の最後には、児童が作成したプログラムの動作確認をした。いわゆる「うそ発見器」の仕組みと同様であることから、担任とは別の教員を被験者として呼んで脈拍センサーを取り付けてもらい、全ての質問に「いいえ」で答えてもらう形を取った。松田氏が際どい質問を投げ掛けると被験者の教員の脈拍が上がり、画面が光ってアラームが鳴り響き、そのたびに児童たちが沸き返るというほほえましい場面もあった。
授業の最後には、教育ITベンチャーのコードタクトが販売する授業支援システム「schoolTakt」のノート機能を使い、児童に授業内容の振り返りを記入してもらった。各児童が記入したノートはクラス全員で共有し、コメント機能や「いいね」機能を使って他の児童からのフィードバックが受けられるようにしていた。これらのノートを蓄積していくことで、各児童の学習履歴を集約した「ポートフォリオ」を構築できるのだ。
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