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プログラミング的思考

この言葉に関しましては、文科省、総務省、経産省、事業者、メーカ、など、様々な立場の方々の主張が有りますので、公的な詳細は、そちらの方をご覧いただくとして、以下は、あくまでも私のスタンスです。
「全ての人間がプログラマになる訳であるまいし」と言う意見も有りますが、全ての人間が自動車を運転しなくとも道路交通規則は知っておいた方が、或いは、全ての人間が気象予報士にならなくとも気象災害の知識が有った方が、全ての人間がミュージシャンにならなくともドレミファは知っていた方が、生き方に幅が出るのと同程度に、これからの時代、様々な分野で日常的に溢れるＩＣＴやＡＩを上手に使いこなし、トラブルを想定、回避、解決し、（プログラムに）騙されない為に、そして、新たなアイディアを創造する為に、知っておいて損は無い、と思っております。１０年後は、もしかしたら、誰もがプログラミング的思考が普通な時代になっているかも知れないしね。

授業の中のプログラミング的思考

例えば、表計算ソフトで、全国珠算競技大会の成績管理をしたい、と思った際に、その表の作成の過程を頭でイメージ出来るか否か、の差は、大きい。どれだけ関数を覚えていても、連携出来なければ、表は完成しない。この、表をイメージ出来る思考が、基本的なプログラミング的思考なのだと考える。
小学校においては、プログラミングを主体とした授業は、それはそれで良いけれど、最低限として、プログラミングを主体にするのでは無く、学校で学習する内容に対する、シンキングツールやシミュレーションツールとして利用出来れば良いと考えている。

そして、中、高校では、さらに、解決すべき問題について、筋道を分析整理、一般化し、どの様にＩＣＴ機器で効率的に解決出来るかを推測する思考、対象となるものの中から反復を見つけ出したり、規則性を見つけ出したり、モジュール化したり、する様な思考の過程、さらに、それをＩＣＴ機器で実現する為に必要な考え方を知ることに繋げていければ、と、自分では思っている。

授業の中のプログラミング的思考　その１

小学校レベルな、身近な例で言えば、

盆踊りの身振り手振り、ダンスのステップ、など
実際に、ロボットの動きは、そうですよね。

多角形や星形多角形を描く
Scratchで三角形を描く例。

最初は、左側のコード。
繰り返しを使う事で、中央のコードへ改造。
更に、ｉという変数を使う事で、一般化。

勿論、最初から答を教えるのではなく、
内角や外角など、多角形の知識を理解させ、
徐々に、試行錯誤の中から、答を見付けさせる。

小学校の各教科では、プログラムを完成させることが最終目的では無く、シンキングツールとしてプログラムを組み立てることによって、教科で教えたいことを考えさせる。例えば、多角形や星形多角形を描くプログラムを作ることが目的では無く、プログラムを組み立てることによって、プログラミング的思考で、多角形や星形の特徴を考えさせる。

マッチ棒のパズル
例えば、マッチ棒４本で四角形を作る場合、先ず、縦に１本置き、その右横に３本をコの字型に置けば、四角形が１つ出来る。複数の四角形を右横に梯子状に繋げていきたい場合は、四角形の数だけさらに右横に３本をコの字型に反復して置けば良い事になる。
ｎ個（ｎは１以上）の四角形を作りたい時に必要なマッチ棒の本数は、３ｎ＋１本となる。
．．．ということを、教えるのではなく、発想させる。
重要な事は、プログラムを書く事では無く、実際にマッチ棒を置いてでも良いので、思考する事。
Javascript によるプログラム例
以下は、乱数（１～１０）の値で四角形を繰り返して描いています。適宜、再表示してください。
マッチ棒の横の間隔は、判り易い様に故意に空けてあります。

1.png 　　　　　 3.png
```
// Match puzzle     '17.7.5   by Ryn

var rand = Math.floor(Math.random()*10)+1;
document.write('四角の数 = ' + rand + '個　　　マッチ棒 = ' + (3 * rand + 1) + '本
');
document.write('');
for(var i = 0; i < rand; i++)
    document.write('');
document.write('
');
document.close();
```

音楽の楽譜をどの様に書くか。或いは演奏。記号による反復、分岐。
重要な事は、プログラムを書く事では無く、思考する事。
ちょっとずるいけど、ちゅうりっぷ
Javascript によるプログラム例

G_clef.jpg 　　 common_time.jpg 　　 space.jpg

a.jpg 　　 b.jpg 　　 c.jpg 　　 d.jpg
　　　↓
　　　↓
```
// Turip(1)      '17.7.8   by Ryn

for(var i = 0; i < 2; i++){
    document.write('');
    if(i == 0)
        document.write('');
    else
        document.write('');
    for(var j = 0; j < 2; j++)
        document.write('');
    document.write('');
    if(i == 0)
        document.write('');
    else
        document.write('');
    document.write('
');
}
```
あるいは、
```
// Turip(2)      '17.7.8   by Ryn

document.write('');
document.write('');
for(var i = 0; i < 2; i++){
    for(var j = 0; j < 2; j++)
        document.write('');
    document.write('');
    if(i == 0){
        document.write('
');
        document.write('');
        document.write('');
    }else
        document.write('
');
}
```

などがあり、
高校レベルな、コンピュータが絡んだ例で言えば、

Micro:bit で、回転行列のシミュレーション　Ｒｙｎ試作バージョン
Ａボタンを押す毎に、図形が９０度回転する。
縦横５ドットしかないので、Θを４５度などにすると、対応し切れずにグダグダになる。

言われた通りにしかしない。論理エラー。
キーワード辞典の「コップの果汁を入れ替える３つの方法」
キーワード辞典の「ａ＝ａ＋＋は、何故アホなのか」
オブジェクト指向の考え方
再帰の考え方
ポインタの考え方
ネットワークの考え方

などが入るんじゃないかなあ、などと考えている。
そして、其処から、

コンピュータ、ソフトなければ、ただの箱、ＩＣＴ（情報通信）機器はソフトウェアで動かしている、の、実体験。ＩＣＴ機器やネットワークの仕組み、発想、特性、長所と短所、得手不得手、などを、段階を追って、プログラミングなどを通して理解、確認する。

上記を踏まえた上で、日常を含め、処理をさせる手順の効率的な組み立てや、選択肢のＩＣＴ機器に対してプロセスやアルゴリズム、エラーやリスクなどをイメージ出来る力を付ける。
さらに、其処から、さらなるＩＣＴ分野の創造的なアイディアを生み出す力を付ける。

などに繋がって行ければ良いな、と、思っている。

授業の中のプログラミング的思考その２

例えば．．．。
プログラム言語が使えるだけではプログラムは作れない。プログラミングには、目的(会計処理とか、成績処理とか、迷路脱出とか、描くとか、演奏とか) へ落とし込む問題解決の為の知識が必要になる。文法エラーが有ると動かないが、論理エラーが有るプログラムは最悪だ。全ての物事はプログラムの対象になる。小学校のプログラミング的思考って、其の事の気付きなのではないかと思ったりする。その点でScratchはオブジェクト指向だし文法エラーが無いから論理の試行錯誤がし易い。
図は、Ｒｙｎが作ってみた「チューリップ」の前半の例。
最初から右側を教えるのではなく、自由に左側の様に作らせ、その中から規則性を見付けさせ、少しずつ段階的に右側の方へ試行錯誤させていく。楽譜を置き換えさせるという手も有る。論理的なアルゴリズムになっていれば、答は一つでは無い。小学校でScratchやロボットを使いこんな授業を受けて来た生徒が数年後高校生になるのですよ。インチキして検定に合格させて安穏としている場合では無いのですよ。「自分が退職するまでは大丈夫だろう」なんて本気で考えていそうだけどね。