最先端教育

プログラミング教育とは!目的・背景・事例・課題点まとめ

あなたはAI(人工知能)やIoT(モノのインターネット Internet of Things)という言葉を、聞いたことがありますか?

AIとIoTのどちらにも共通するのが「プログラミング」ですが、「プログラミングって何ですか?」と聞かれて正確に答えることができる人はそう多くはありません。

ましてや「プログラミングができる人」は、さらに少ないことでしょう。

今後IT化が進む現代にますます必要になる「プログラミング」。

そのような情勢の中、小学校におけるプログラミング教育の必修化が決まり、実施に向けて動き出しています。

今回は、小学校におけるプログラミング教育の必修化の目的や背景、事前にできる対策について解説をまとめました。

しっかり読んで、今後のプログラミング教育対策に役立ててくださいね。

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プログラミング教育とはいったい?

プログラミング教育とは、コンピュータの仕組みを理解して適切に活用することを目的とした教育です。

最近になって取り上げられることが増えた「プログラミング」という言葉ですが、プログラミングは実は多くの場面で使われています。

自動ドアを例に挙げてみましょう。自動ドアは人が近くづくとドアが開き、離れると閉じますよね。

これは、

  1. 人が近づくとドアを開ける
  2. 人が離れるとドアを閉める

というような指令をコンピュータに与えているからなのです。

このように、コンピュータに何らかの指令(プログラム)を与え、思い通りに動く仕組みを作ることが「プログラミング」です。

今やコンピュータは現代社会で生活するための必需品であり、インターネットやAI(人工知能)はさらに多くの場面で活用されるようになっていきます。

そのため「プログラミング」は、新しい未来を生きる子供たちが社会のニーズに対応できる資質や能力として、ますます重要になるスキルの一つであるといえるのです。

プログラミング教育必修化のねらい・目的

「プログラミング的思考」の育成

「プログラミング的思考」について、文部科学省は以下のように述べています。

自分が意図する一連の活動を実現するために、どのような動きの組合せが必要であり、一つ一つの動きに対応した記号を、どのように組み合わせたらいいのか、記号の組合せをどのように改善していけば、より意図した活動に近づくのか、といったことを論理的に考えていく力

つまり、コンピュータを思い通りに動かすために、手あたり次第で指示を組合せるのではなく、目標のためにどんな指示を、どういった順番で出すのかというように、物事を論理的に捉る力の育成を目指しています。

 

プログラミングへの気付きや態度変容

プログラミング教育では、子供たちがプログラミングを通して、コンピュータはプログラムをもとにして動いていることや、人がプログラムを作成していること、コンピュータは動作に得意不得意があることなどを、気付かせることをねらいとしています。

また、その延長線上で下記のような子供たちの変容も期待できます。

  • プログラムの働きや良さ、情報社会がコンピュータをはじめとする情報技術によって支えられていることに気付く
  • 身近な問題の解決に主体的に取り組む態度やコンピュータを上手に活用してよりよい社会を築いていこうとする態度を育む

コンピュータがあらゆる場面で生活を豊かにしていることや、コンピュータに何かの動作をさせるには適切な手順があることに気付くことなども、今後コンピュータを活用していくために必要な素地であるといえます。

 

各教科への効果的な指導

今までは手作業で取り組んできた学習にプログラミングを取り入れることで、「プログラミング的思考」の育成に加え、教科の学びをより確実なものとすることも期待されています。
活動例として下記のようなもがあります。

  • 算数の授業で正三角形を作図する
  • 理科の授業で電気の働きを自動的に制御する

それ以外にも、子供たちがコンピュータを活用したりすることの楽しさや面白さ、何かを成し遂げたという達成感を味わうことで、プログラムの良さに触れ、コンピュータをもっと活用したいと意欲を高めることができます。

このように、子供たちが思い通りの動作を実現するために試行錯誤するといった、プログラミング体験を通して論理的思考力を育むことが、プログラミング教育の大きな意義なのです。

参考:小学校プログラミング教育の手引(第三版)

なぜ?プログラミング教育必修化の背景

第4次産業革命による社会の変化

プログラミング教育の導入において最も大きな背景となっているのは、「第4次産業革命」です。

2016年当時、内閣府は「日本再興戦略 2016―第4次産業革命に向けて―」で、「第4次産業革命」について以下のように述べています。

  • 今後の生産性革命を主導する最大の鍵は、IoT(Internet of Things)、ビッグデータ、AI(人工知能)、ロボット・センサーの技術的ブレークスルーを活用する「第4次産業革命」である。
  • 社会的課題を解決し、消費者の潜在的ニーズを呼び起こす、新たなビジネスを創出する一方で、既存の社会システム、産業構造、就業構造を一変させる可能性がある。
  • 新たな社会システムや産業構造、就業構造の将来像を共有し、それに向けた目標を目指したロードマップに基づいて、オールジャパンで改革を進めなければならない。

参考:日本再興戦略 2016―第4次産業革命に向けて

ITへの知識と技能が今後ますます必要になってくる社会の変化を見据えた結果、「プログラミング教育」を必修化するに至ったのです。

 

人材市場の変化

第4次産業革命へ進む中、経済産業省・厚生労働省・文部科学省で、IT人材の需要と供給がどのように変化するのかについて試算を行いました。

その結果、労働人口や若年層人口は全体としては減少する一方で、IT人材は2030年まで増加するようです。しかし、IT人材不足が一定の割合で課題として出てくることも予想されています。
※「年3.54%の労働生産性上昇を実現した場合には、2030年時点のIT人材の需要と供給は均衡することが見込まれる」とのこと。

つまり、IT関連市場は大きくなるにも関わらず若手の労働人口は減少していくため、IT人材不足の課題が顕在化していくのです。

IT人材の確保は国としても急務であるため、プログラミング教育は国が率先して動き出したことによって生まれたと言っても過言ではありません。

IT人材の需要

参考:IT人材需給に関する調査(概要)

 

変化する職業への適応

2013年にオックスフォード大学のオズホーン准教授とフライ研究員が発表した論文によると、下記のようなことがわかっています。

  • 10~20年のうちに自動化される可能性が高い仕事は、全体の47%に昇る
  • 運送や物流に関係する仕事の大半がなくなる
  • 多くのサービス業もなくなる
  • これからの労働市場で生き残るためには、高い創造性とソーシャルスキル(コミュニケーション能力)が必要となる

参考:THE FUTURE OF EMPLOYMENT: HOW SUSCEPTIBLE ARE JOBS TO COMPUTERISATION?

消えていく職業がある反面、ロボットアドバイザーや輸送アナリストなど新しく生まれる職業も存在します。

情報化によって生活が大きく変化していく中でも、情報や情報技術を主体的に活用していく力や、情報技術を手段として活用していく力の重要性は変わりません。

子供たちが将来どのような進路を選択したとしても、「プログラミング的思考」は必要な力となるため、プログラミング教育の必要性が高まっているのです。

プログラミング教育必修化の背景について詳しく知りたい方はこちらの記事をご覧ください。
なぜ?プログラミング教育必修化の背景・目的・ねらいについて簡単にご紹介!

注意!プログラミング教育でよくある誤解

小学校におけるプログラミング教育では、プログラミング言語や技能の習得を目指しているわけではありません。

プログラミングという言葉から、授業でコンピュータを使うというイメージが先行しがちですが、コンピュータを使わない指導方法も許容されています。

コンピュータを用いずに行う指導の考え方

コンピュータを用いずに行う「プログラミング的思考」を育成する指導については、これまでに実践されてきた学習活動の中にも、例えば低学年の児童を対象にした活動などで見いだすことができます。・・(省略)・・コンピュータを用いずに「プログラミング的思考」を育成する指導を行う場合には、児童の発達の段階を考慮しながらカリキュラム・マネジメントを行うことで児童がコンピュータを活用しながら行う学習と適切に関連させて実施するなどの工夫が望まれます。

参考:小学校プログラミング教育の手引(第三版)

プログラミング技術の習得も大切ではありますが、それ以上にプログラミングを通して「プログラミング的思考」を学ぶことが重要なのです。

詳しく知りたい方はこちら!
小学校プログラミング教育で使われる言語とは!ビジュアルプログラミングとは一体?

プログラミング教育の4つの分類

①学習指導要領に例示されている単元等で実施するもの

教科の学習内容を確実に理解することができるように、学習活動としてプログラミングに取り組むことをねらいとしています。

〈学習内容例〉

  • 「辺の長さが全て等しく、角の大きさが全て等しい」という正多角形の特徴を活かして作図できることを、プログラミングを通して確認するとともに、コンピュータであれば簡単に作図できるというように、人とコンピュータの得意・不得意の違いに気付かせる活動。
  • 光電池でコンデンサに蓄えた電気を夜間の照明で利用するとき、どのような条件で点灯させれば電気を効率よく使えるかという問題についてプログラミングを通して学ぶ活動。電気の性質や働きを利用した道具を目的に合わせて制御したり、電気を効率よく利用したりする。

 

②学習指導要領に例示されてはいないが、学習指導要領に示される各教科等の内容を指導する中で実施するもの

学習指導要領に具体的に示された内容ではないものの、プログラミングの活動を通して学習内容への理解を深めることができるように授業を設計するという点については、①と同様です。

〈学習内容例〉

  • さまざまなリズム・パターンを組み合わせて、まとまりのある音楽をつくるという課題を設定し、プログラミング言語または創作用ソフトなどを用いて音楽づくりをする
  • 47都道府県の特徴がわかるブロックを組み合わせることで、組み合わせたブロック(特徴)に合う都道府県の名称と位置を示すプログラムを使用する。コンピュータのプログラムと地図帳や白地図などの資料を使いながら、都道府県の特徴を組み合わせて都道府県を特定する活動を通して、47都道府県の名称と位置を特徴とともに理解する学習。

 

③教育課程内で各教科等とは別に実施するもの

算数や理科など教科指導で実施するほかにも、教育課程内でありながらそれぞれの教科学習への理解を深めるために、間接的にプログラミング教育を実施することも考えられます。

※上記は教育課程内であることから、児童の学習への負担にならないことを前提にする必要があります。

  • プログラミングの楽しさや面白さ、達成感などを味わえるようなプログラミング体験
  • 教科指導で実施するプログラミングに沿った、プログラミング言語やプログラミング技能の基礎への学習
  • 教科指導の学習内容を基に設定した課題を、プログラミングを通して解決に取り組む学習
  • 教科指導の学習内容を基に、プログラミングを通した表現活動

 

④クラブ活動など、特定の児童を対象として、教育課程内で実施するもの

クラブ活動は4〜6年生という異年齢の児童の交流を通して共通の興味・関心を追求する集団活動です。

パソコンクラブやプログラミングクラブなど、コンピュータやプログラミングに興味・関心の強い児童が協力してプログラムを作成する活動などを実施することが考えられます。

クラブ活動であれば授業に比べ、児童の発達段階やプログラミング経験などに応じて、さまざまな活動に取り組ませることが可能です。

場合によっては、プログラミング言語を用いてゲームを作成する、ドローンやロボットに指示を与える、といった活動も考えられます。

そのほかにも、小学生が参加できるプログラミングコンテストに挑戦するといったこともできるでしょう。

プログラミング教育の国内事例

中学校では既に一部でプログラミング教育が導入されていましたが、今までに比べて内容が高度化している点が、新学習指導要領の特徴です。

以下にその事例を紹介していきます。

小学校の事例について詳しく知りたい方がいましたら、ぜひこちらの記事をご覧ください。
小学校プログラミング教育の事例をまとめてご紹介!

 

「Society5.0 におけるプログラミングの役割とは?」

Society5.0とは、サイバー空間(仮想空間)とフィジカル空間(現実空間)を高度に融合させたシステムにより、経済発展と社会的課題の解決を両立する、人間中心の社会のことを指します。

参照:https://www8.cao.go.jp/cstp/society5_0/

「Society5.0」という生徒にとって身近なワードを導入部分に設定し、現在の生活や社会を支える情報技術の役割と未来の新しい社会を築く情報技術の方向性について考えさせることで、プログラミングを学習することの意義を学びます。

Society5.0のイメージ動画・自動精算機のニュース動画・スマートホームのイメージ動画といったさまざまな動画を活用している点が特徴です。
この事例では、「スマートスクールを実現させよう」というテーマで、計測・制御システムのプログラミングによる問題発見・解決活動に取り組ませるという展開へ進んでいきます。

 

「顧客のニーズに合った無人コンビニプログラムを作ろう」

コンビニのPOSシステムの働きを疑似的に体験するという、情報通信ネットワークを活用した身近なシステムを題材にした事例です。

疑似的なPOSシステム教材を通して、生徒に買い物体験やデータ分析体験に取り組ませ、商品をリコメンドするといった簡単なプログラムを作成します。

この事例は、コンビニを無人店舗として想定することで、制約条件と顧客ニーズを明確にし、体験的にシステムに込められた問題解決の工夫に気づきやすくしている点が特徴です。

参考:中学校技術・家庭科(技術分野)におけるプログラミング教育実践事例集

プログラミング教育の海外事例

海外でもプログラミング教育への関心は高く、さまざまな国で情報教育の一環として取り入れられつつあります。

 

アメリカ合衆国(カリフォルニア州)

"シリコンバレー"という有名なIT産業の拠点があるものの、プログラミング教育は必修ではなく、初等・中等教育における一部の学校での実施に留まっています。

プログラミング教育を実施する学校では、初等教育ではScratch、中等教育では主にJava、C/C++などのプログラミング言語を使用しています。

一部では必修の学校もあるようですが、選択科目であることが多く、実施学年やカリキュラムは学校裁量とされています。

今後は、コンピュータサイエンスを義務教育に取り入れるための働きかけを推進していくようです。

 

エストニア

2012年という比較的早い段階で、プログラミング教育推進プログラムが実施されています。

国が教育方針の大枠を定めていますが、どの学年でどのプログラミング言語を教えるかは指定しておらず、学年や授業時数など内容は学校ごとに異なり、独自のカリキュラムを実践しています。

国の方針では個人の能力・自主性を重視しており、プログラミングに興味を持たせる活動に重点を置いているため、ScratchやLightbotなどを使用する学校が多いとのことです。

参考:諸外国におけるプログラミング教育に関する調査研究

 

イングランド

プログラミング教育先進国と言われるイングランドでは、2014年に小学校で「Computing」という教科が必修化されました。

「Computing」とはコンピュータの使い方ではなく、アルゴリズムの理解やプログラムの作成など、コンピュータの仕組みを実践的に学ぶことを目的としています。

日本の小学生にあたるKey Stage1, 2の子供たちの「Computing」は週1時間あり、学級担任が指導しています。ただ、教員のスキル不足が課題になっているようです。

 

韓国

2007年、韓国はアジアで初めてプログラミング教育を導入しました。

中学校・高校の教科「情報」の一部として、アルゴリズムやプログラミング言語の理解などの実践的な内容が指導されています。

小学校では、5・6年生の「実科」という教科の中にICTリテラシーの教育が組み込まれています。

 

フィンランド

フィンランドでは2016年にプログラミング教育が導入されました。

IT化が進むフィンランドでは、国民が平等にコンピュータの基礎的な知識を得られるよう、義務教育に取り入れられています。

小学校の段階では、プログラミングを教科としてではなく、算数のカリキュラムの一部として学習します。

低学年のうちは、コンピュータに論理的に命令をすることの大切さを知るために、遊びを通してクラスメイトに指示を出す練習をするそうです。

さらに詳しく知りたい方はこちらの記事をご覧ください。

プログラミング教育の海外事情まとめ!9カ国からみえるプログラミングを学ぶ必要性

プログラミング教育の課題

プログラミング教育の必修化自体は必要であるものの、現実にはさまざまな問題が浮上しています。

 

指導者の不足

小学校の教員でプログラミング経験者は少ないことに加え、英語の必修化や道徳の教科化など、教員の負担の増加が懸念されています。

過去の指導例なども極めて少なく、授業内容そのものが試行錯誤の状態と言っても過言ではありません。

 

環境整備の不足

プログラミング教育を実施するには、タブレットやパソコンなどの電子機器やロボットなど、今までの学校には無い教材を準備する必要があります。

しかし、公立の小学校ではパソコンやタブレットを児童に1人につき1台準備できていない学校が多いのが現状です。

国は整備のための予算を確保していると明言していますが、プログラミング教育の必修化に間に合うようなスピード感のある対応は実施されておらず、プログラミングを学ぶ環境の整備が心配されています。

上記以外にも、新たに授業時数が増えるわけではないことから、既存の学習内容の遅れに影響が出ることも予想されています。

プログラミング教育のメリット、デメリットについて詳しくはこちらの記事をご覧ください。
プログラミング教育のメリット・デメリット!家庭で行うべき対策とは?

プログラミング教育必修化に向けて親ができる対策とは

プログラミング教育は、親世代にあまりなじみのない新しい教育であり、対応に苦労しそう…と不安があるかもしれません。
しかしながら事前にできる対策もありますので、実践できそうなことから検討してみてください。

 

スマホやタブレット、パソコンなどの操作に慣れる

プログラミングをする前に、まずはプログラミングをする際に使うであろう機器の操作に慣れておくことが必要です。

パソコンであればマウスの操作やキーボード入力、スマホやタブレットであればタッチパネルやペンの使用といった基本的な操作ができるようになることで、プログラミングを学ぶ素地ができるといえます。

また、すぐに必要な技能になるわけではありませんが、ローマ字入力に慣れておくことはプログラミング以外にも役立ちますので、ぜひやってみるとよいでしょう。

 

自宅でプログラミングをやってみる

「百聞は一見に如かず」という言葉通り、まずはプログラミングをやってみることもおすすめです。

自宅でインターネットを利用すれば、ブラウザ上でのプログラミングも可能です。

以下のように簡単な操作でできるものも多いので、一度チャレンジしてみてくださいね。

 

Viscuit(ビスケット)

未就学児~小学1年生が対象のアプリで、直感的な操作が特徴です。

仕組みは単純ですが組み合わせによっては、アニメーション・ゲーム・絵本なども作ることができます。

 

Scratch(スクラッチ)

小学生高学年~中学生が対象のアプリです。

キャラクターに動作の指示を与えて、自由に物語やゲーム、アニメーションを作ることができます。

作品はオンラインコミュニティで他の人と共有することもできます。

 
さらに知りたい方はこちらの記事をご覧ください。
ビスケットやスクラッチなどの子供向けのアプリは親御さん世代で初心者の方におすすめです。

【小学生・子供向け】無料プログラミングアプリ・サイト6選

 

プログラミング教室に通う

プログラミング的思考や本格的にロボットの学習をさせたい、ITスキルをしっかり身につけてほしいという場合には、プログラミングスクールに通うことも検討してみましょう。

無料体験を行っているところもあるので、まずは無料体験を利用するのがおすすめです。

ロボット製作やドローン操縦などのIoT(物のインターネット: Internet of Things)に特化した教室や、ゲームやアプリ製作中心の教室など、プログラミング教室のカリキュラムはさまざまです。

どのようなプログラミングに興味があるのか、どのようなことができるようになりたいのかなどについてお子様と話し合い、お子様に合った教室を選ぶことをおすすめします。

まとめ

プログラミング教育は、これまでにない新しい教育であり、教育現場や家庭の実情を踏まえると課題も多いです。

しかしながら、諸外国ではプログラミングをはじめとするICTリテラシーへの教育に力を注いでおり、プログラミングスキルがより重宝される世の中へと確実に変化しているのが現状です。

そのような社会の変化に柔軟に対応できるように、将来を見据えた「新しい技術や現代社会の課題に適応できる力を備えた世代の育成」こそが、プログラミング教育の必修化の大きな目的です。

子供たちが社会人として巣立っていくときに、情報や情報技術を活用し課題を解決していく力や、「プログラミング的思考」は、さまざまな場面で大きく役立つことでしょう。

 


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