キーワード辞典
授業の中のプログラミング的思考

登録日 17/02/07   更新日 19/09/26



何だか、内容が繁雑になって来たので、書き直しました。



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、仕様書を基に全国珠算競技大会の成績管理システムを作成したい、と思った際に、 処理すべきデータの全体の流れと、その処理を実現すべきシステムの動作の過程を、 頭の中でイメージ出来るか、否か、の差は、物凄く大きい。 どれだけ関数を覚えていても、上記の事を把握し、効率良く的確に関数同士が連携出来なければ、 システムは完成しない。
同様に、授業の学びを確認、試行錯誤する上で、 学びの内容のポイントを押さえ、確認、シミュレーションする為のフローを頭の中でイメージ出来るか否か、 の差は、とても大きい。 私は、これをイメージ出来る思考が、授業の中のプログラミング的思考なのだと考えている。

私は、世の中の全ての事象は、理論と必要なデータが有れば、 プログラムでシミュレーション出来ると確信している。 小学校においては、プログラミング自体を主体とした授業も、勿論それはそれで必要だが、 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、現状の問題点を見つけ出し、 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、 さらに、より専門的に、それをICT機器で実現する為に必要な知識や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。




例えば、多角形を描く


例えば、授業で、多角形に関する授業をするとする。

多角形の性質などについて、一通りの説明をした後で、 「それでは、実際に三角形を描いて確かめてみましょう」 と、Scratchで、三角形を描くプログラムを作らせてみる。 勿論、『最初から正解のプログラムを提示し、その説明をする』のでは、無い。

最初は、自分がネコになった心算で、 実際に自分が動いて、或いは紙の上で、又は頭の中で、三角形を描いてみる。

試行錯誤を元に、 「三角形だから3回まがる、その角度(外角)は180-60=120度」 という図の左端の様なプログラムになる。

そこで「3回同じ事をするのだから、『繰り返す』を使えば楽だ」という事に気付けば、 中央のプログラムに書き換える事が出来る。

試行錯誤により、中央のプログラムの繰り返す回数と外角の2カ所だけを変えると、 簡単に色々な多角形が描ける事に気付かせる。
さらに、四角形ならば、繰り返す回数は4、外角は、360÷4で90度、と、2カ所の関係を確認させる。

其処から、もっと簡単に色々な多角形を描ける様にするには、と考え、 角の数を『変数』iに置き換え、外角を360÷iとプログラムで計算させて求めさせ、 右端のプログラムでシミュレーションすることにより、多角形の性質が確認出来る。たぶん。 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、多角形の特徴を考えさせ、確認させる。




例えば、回転行列のシミュレーション


回転行列を学習した後、Micro:bitとScratchで、実際に、シミュレーションしてみる。
「最初だけ」のところで描いた図形が、Aボタンを押す毎に、右へ90度回転する。
Bボタンなら左回りとか、左右反転とか、上下反転とか、白黒(?)反転とか、色々と応用も利く。
※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。
※Scratchが二次元配列を持たないので、一寸面倒臭い。
※ '19/7/24深夜に、勢いでエイヤッと書いてみたバージョンなので、エレガントでは無い自覚は有る。





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