GIGAスクール時代の情報教育とICT活用

©2016- Naoki Kato, IML
at TGU
附属学校初任者研修20220825
GIGAスクール時代の
情報教育とICT活用
東京学芸大学
ICTセンター教育情報化研究チーム
加藤直樹

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at TGU 自己紹介
加藤直樹
東京学芸大学 ICTセンター教育情報化研究チーム
専門：情報工学 Human Computer Interaction
特にペン入力
ペン入力I/Fの教育への利用
文科省：デジタル教科書の今後の在り方等に
関する検討会議（R2-R3）
・委員
：ICT活用教育アドバイザー派遣事業（H28-）
・アドバイザー
：学習者用デジタル教科書のクラウド配信等の
設計に関する検証事業（R4-）
・有識者会議座長

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at TGU 自己紹介
加藤直樹
東京学芸大学 ICTセンター教育情報化研究チーム
専門：情報工学 Human Computer Interaction
特にペン入力
ペン入力I/Fの教育への利用
文科省：デジタル教科書の今後の在り方等に
関する検討会議（R2-R3）
・委員
：ICT活用教育アドバイザー派遣事業（H28-R3）
・アドバイザー
：学習者用デジタル教科書のクラウド配信に関する
フィージビリティ検証事業（R4-）
・有識者会議座長

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at TGU 自己紹介
最近の教育現場に近い仕事と研究
プログラミング教育
デジタル教科書
一人一台端末の活用
学習履歴の可視化
カリキュラム開発

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at TGU 自己紹介
今日のネタ
l これから必要な力
l GIGA時代のICT活用環境
l 個別最適な学び・協働的な学びとICT
l デジタル教科書とは
l 教育の情報化と高校
l プログラミング教育とは

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at TGU
はじめに
GIGAスクール時代の情報教育とICT活用

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at TGU はじめに
GIGAスクールネットワーク構想
一人一台端末＋高速大容量ネットワーク
資質・能力の一層の確実な育成
教員による把握
個別最適な学び
情報共有・交流の拡大
COVID-19対策
オンライン学習

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at TGU はじめに
産業（工業）革命？
画像引用：SCF2015webサイト http://scf.jp/ja/essay/a005.php
→石炭→石油・電気
農業→軽工業→重工業
労働力：人→コンピュータ
判断：人→コンピュータ
AI，IoT？

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at TGU はじめに
こんな世の中に？
動画出典：内閣府 Society5.0
https://youtu.be/gevZ2RLW5Yk

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at TGU プログラミング教育の背景
国家戦略（IT総合戦略本部）
（H26～H28／2016.4）
l 一定数の突出した能力を有するIT人材育成
l 新たな産業をリードする高度なIT人材育成
（参考）人材育成におけるプログラミング教育の位置付け等に係る調査報告書
現社会
Industry4.0
（第四次産業革命）
高度なIT利活用社会
（超スマート社会）

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at TGU はじめに
近い将来すべての人に求められるもの
高度IT人材
ミドルIT人材
課題
発見
解決
新たな価値の創造高度情報通信技術
AI技術
活用
こういうこと
ができる
依頼

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at TGU はじめに
学習指導要領における情報教育の方針
情報及び情報技術を適切かつ効果的に
活用して、問題を発見・解決したり自
分の考えを形成したりしていくために
必要な資質・能力
（小学校学習指導要領解説 p.51）
情報活用能力
言語能力
問題発見・解決能力
基盤的な力
人間性
学びに向
かう力
思考力
判断力
表現力
知識
技能
創造
協働
自立
加速度的に進展
し続ける社会
Industry4.0

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at TGU はじめに
なんと日常的なICT活用が世界一！！
グラフ：国立政策研究所 OECD 生徒の学習到達度調査（PISA） 2018 年調査補足資料から抜粋
ネットでチャットをする
一人でゲームをする

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at TGU はじめに
でも，あれれ？？？
Eメールを使う
SNSに参加する
実用的な情報を検索する

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at TGU はじめに
そして，ほぼすべて最下位！！
コピー疲れました

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at TGU はじめに
高校生の実情
文部科学省情報活用能力調査（高等学校）調査結果平成28年3月
日常的に活用しているのはスマホ

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at TGU はじめに
高校生の実情
調べ物はするけど
分析やレポートには
どうやってるんだろう？

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at TGU はじめに
高校生の実情
正答率はたったの16.3%

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at TGU はじめに
世界中でCS（プログラミング）教育
l イスラエル
n 2000年，高校で「Computer Science」
l ハンガリー
n 2003年「Informatica」6～10歳で必修
l イングランド（英国）
n 2014年「Computing」5～13歳で必修
l フィンランド
n 2016年から必修化（教科横断型）
l オーストラリア
n 2016年「Digital Technologies」

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at TGU はじめに
国家戦略（IT総合戦略本部）
（H26～H28／2016.4）
l 一定数の突出した能力を有するIT人材育成
l 新たな産業をリードする高度なIT人材育成
＋
l あらゆる国民層に対して
ITに係る能力を醸成するための取組
l 特に若年層に対するプログラミング教育
（参考）人材育成におけるプログラミング教育の位置付け等に係る調査報告書
現社会
Industry4.0
高度なIT利活用社会
（超スマート社会）

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at TGU はじめに
学習指導要領における情報教育の方針
情報及び情報技術を適切かつ効果的に
活用して、問題を発見・解決したり自
分の考えを形成したりしていくために
必要な資質・能力
（小学校学習指導要領解説 p.51）
情報の科学的な理解に裏打ちされた
情報活用能力を育むことが重要
情報活用能力
言語能力
基盤的な力
人間性
学びに向
かう力
思考力
判断力
表現力
知識
技能
創造
協働
自立
加速度的に進展
し続ける社会
Industry4.0

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at TGU はじめに
体系的な情報活用能力の育成
情報活用能力
言語能力
基盤的な力
人間性
学びに向
かう力
思考力
判断力
表現力
知識
技能
創造
協働
自立
技術分野
情報に関する技術
基本的な操作
情報モラル
情報化と社会・産業
2021-
2022-
2020-
情報Ⅰ（必修）
情報Ⅱ
AI・Data Science教育

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at TGU はじめに
学ぶ内容と学び方の変化
情報活用能力
言語能力
基盤的な力
人間性
学びに向
かう力
思考力
判断力
表現力
知識
技能
創造
協働
自立
知識の伝達に効率的な
一斉授業

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at TGU はじめに
学ぶ内容と学び方の変化
情報活用能力
言語能力
基盤的な力
人間性
学びに向
かう力
思考力
判断力
表現力
知識
技能
創造
協働
自立
主体的で対話的な深い学び
個別最適な学びと協働的な学び
ICT活用
児童生徒が主体の授業

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at TGU はじめに
情報教育とICT活用の正の循環
l 手段と目的が相互に絡み合う学びに
情報教育の実施
情報活用能力
の育成・習得
学びでのICT活用

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at TGU
GIGAスクール時代のICT環境

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at TGU GIGAスクール構想のICT環境
GIGAスクール構想の基礎となるICT環境
大型提示装置
（電子黒板）
実物投影機
指導者用PC

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大型提示装置があれば

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なぜ見せるのか
Working Memory
作動記憶
))))))))))))))))
))))))))))))))))
感覚記憶
音韻
ベース
イメージ
ベース
言語的
モデル
視空間的
モデル
二重経路
long-term memory
長期記憶
二重符号化

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学習中に要求される処理（Mayer 2010，福本訳）
essential
（本質的処理）
extraneous
（外的処理）
generative
（生成的処理）
coherence
（一貫性）
signaling
（シグナリング）
redundancy
（冗長性）
spacial contiguity
（空間的近接性）
temporal contiguity
（時間的近接性）
segmenting
（分割）
pre-training
（事前練習）
modality
（様式）
multimedia
（マルチメディア）
personalisation
（個別化）
：
：
減少
< >
減少

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最悪なｗICT活用

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指導者用デジタル教科書があれば
空間的近接性
一貫性

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そして電子黒板なら
シグナリング
一貫性

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そして一人一台！！
写真：小平市立小平第七小学校

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体育科での活用から
認知
可視化
共有
自分の
活動を
客観的に

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社会科での活用から
認知
共有
可視化

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理科での活用から
認知
可視化
共有

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一人一台端末の活用のメリット
読んで
見て
聴いて
考えて
書いて
話して
撮って
強
化
可視化・表現
認知
思考
様々な
チャンネル

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at TGU
個別最適な学び・協働的な学びとICT

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at TGU 個別最適な学びとICT
指導の個別化学習の個性化
自己調整しながら
学習を進める
個々に合った
方法・教材・時間
での学び
個々に合った
目的
での学び
自分に合った学び方自分の学び（興味）の広げ方
個に応じた指導
協働的な学び

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個々に合った
での学び
個々に合った
目的
での学び
協働的な学び
支援が必要な子への
重点的対応
進度や到達度
に応じた対応
学習を進める
公立中学では
ほんと難しいですよね

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指導の個別化には
l 子供の状態把握が必要（あたりまえ）
左上：練馬区立仲町小学校右下：東原義訓「教育データの活用」より
Schooltakt,
classroom等
机間巡視
の効率化
デジタルドリル
進度や到達度
把握の高度化
個別対応
の時間の確保

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（夢ではなくなってきた）AI教材
上：東原義訓「教育データの活用」より
下：COMPASS Inc.webサイトより（https://qubena.com/blog/pr-20220726/）
デジタルドリル
進度や到達度の把握と
教材選択に自動化

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個別最適な学びとICT
学習を進める
個々に合った
での学び
個々に合った
目的
での学び
協働的な学び
メディア選択の機会
メディアを活用する力
＋
メディア選択の力
の育成に繋がったか

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メディア選択の場面
l ICTを使いこなせるようにすることが重要
調べる
表現・可視化する
従来のメディアがよいと
思えばそれを使うので
良い
が

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個別最適な学びとICT
学習を進める
個々に合った
での学び
個々に合った
目的
での学び
協働的な学び
自己評価の機会

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自己評価→改善の力
l “個別最適な学び”の実行力
思考
学びの振り返り
（短期～長期）
表現・可視化
ICT
ICT・AI
学び方の調整

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いかに振り返りしやすくしてあげるか
たとえばClassroom
構造化
AI

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at TGU
協働的な学び
協働的な学びとICT
対話・議論
自立
協働
説明理解
問題
発見
解決法
探索
計画
実行
解決
振り返り
探求的活動／体験活動
協働的な学び
社会において
個の学びの
深化
協働的活動力
の育成

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at TGU
協働的な学び
協働的な学びとICT
対話・議論
自立
説明理解
問題
発見
解決法
探索
計画
実行
解決
振り返り
探求的活動／体験活動
社会において
学びの過程の共有
批評しあいの機会
協働的な学び
個の学びに
戻ったか
協働
協働する力を
育めたか

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at TGU 協働的な学びとICT
考えの共有を含む学びのサイクル
読んで
見て
聴いて
考えて
書いて
話して
撮って
他の人考えの
理解・比較
可視化・表現
認知
共有
思考

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基本はまず考えの記録・表現
左：小平第七小学校，右：お台場学園港陽中学校，下：小平第三小学校
副効果
いっぱい書くように，考えるように
書く・直すのやりやすさ

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今までは手軽にできなかった記録・表現も
左：小平第三小学校，右：品川区立清水台小学校，下：港区立南山小学校
多彩な考えの記録手段
次の考えの手助けに
副効果

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それを共有
左：お台場学園港陽中学校，右：品川区立清水台小学校，下：小平第三小学校
共有のやりやすさ
考えを広げる，深めるきっかけに
副効果

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さらに共有
左：東村山市立富士見小学校，右：青梅市立第三小学校，下：練馬区立仲町小学校
みなの意見をとりこぼすことなく
みなに見てもらえる
共有のやりやすさ
副効果

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うまくいく学びの共有
左上：品川区立清水台小学校，右：お台場学園港陽中学校，左下：小平市立小平第七小学校
算数の考え
短文
メモ，プレゼン資料
何を共有し，何を考えさせるかがが重要

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うまくいく相互評価
左上：小平市立小平第三小学校，左下：小平市立小平第五小学校
音読の相互評価（２年）
体育演技の相互評価（２年）
プレゼン資料の相互評価（５年）
（育てる観点もあるが）評価できる力があるかが重要

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協働的な学びの位置付け
個の活動
協働的な活動
個の活動
最終成果物
最終成果物
純粋な
知識・技能
の学び
考えどころ
がある
学び
共同・協働
活動がある
学び

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at TGU
学習者用デジタル教科書とは

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at TGU 学習者用デジタル教科書とは
ここで一つ動画を
動画：光村図書出版Webサイトより

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学習者用デジタル教科書と教材（現在）
「デジタル教科書」
2019年度より教育課程の一部で
教科書として利用可能に
紙の検定教科書
同一内容を電磁的に記録
学習者用コンピュータ
教材コンテンツ
ビューア
学習者用
デジタル教科書・教材

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学習者用デジタル教科書の流れ（文科省）
H25
2013
学びのイノベーション事業
学習者用デジタル教科書・
教材等の機能の在り方
H26
2014
H27
2015
H28
2016
（デジタル教材等の標準化事業）
「デジタル教科書」の位置付けに
関する検討会議
第２期教育振興基本計画
H29
2017
H30
2018
最
終
ま
と
め
ガ
イ
ド
ラ
イ
ン
教育基本法改正
R1
2019
実
践
事
例
集
「デジタル教科書」の効果的な活用の
在り方等に関するガイドライン検討会議
R2
2020
デジタル教科書の効果・影響等
に関する実証研究事業
デジタル教科書の今後の
在り方等に関する検討会議

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学習者用デジタル教科書の流れ（文科省）
H25
2013
学びのイノベーション事業
学習者用デジタル教科書・
教材等の機能の在り方
H26
2014
H27
2015
H28
2016
（デジタル教材等の標準化事業）
「デジタル教科書」の位置付けに
関する検討会議
第２期教育振興基本計画
H29
2017
H30
2018
最
終
ま
と
め
ガ
イ
ド
ラ
イ
ン
教育基本法改正
R1
2019
実
践
事
例
集
「デジタル教科書」の効果的な活用の
在り方等に関するガイドライン検討会議
R2
2020
デジタル教科書の効果・影響等
に関する実証研究事業
デジタル教科書の今後の
在り方等に関する検討会議
4年後，10年後には
「デジタル教科書」
そして
「教科書」
が大きく変わるかも

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学習者用デジタル教科書
l 一人一台環境のキラーコンテンツ

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学習者用デジタル教科書・教材を使うと
l 本文へのマーキング，書き込みが
容易になり試行錯誤が活発に
容易に書き直せる
綺麗にまっすぐ
様々な色や太さ

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本文から一部分を抜き出して活用
l 書き写し不要や，自由な移動によって
思考に集中・深化
右下画像：東京書籍学習者用デジタル教科書サンプルサイト上で作成
書くことが
苦手な子も

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多様な見え方
l 読む/見る（聴く）ことの自由度が向上
画像：光村図書出版学習者用デジタル教科書体験版サイトより作成
巻物スクロール
総ルビ
拡大
物理的な制約
からの解放
読み上げ
個に応じた支援

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様々な連動教材
l 児童生徒主体の活動へ
左上画像：教育出版学習者用デジタル教科書サンプルサイトより作成
右上画像：東京書籍学習者用デジタル教科書サンプルサイトより作成
インタラクティブ教材
動画教材
音声教材

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「聴く」活動
l 英語
l 音楽
l 国語など
右上画像：東京書籍学習者用デジタル教科書サンプルサイトより作成
動画教材
音声教材
生徒のペース・判断で
繰り返し，必要な部分だけ
「聴く」ことが可能
自分の声，姿を
録音・録画
客観的な振り返りへ

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学習者用デジタル教科書を使ったある授業の流れ
気になるところをどんどんマーク

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それを元に考えをまとめていく

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自分の考えを話す・人の考えを聞く
そして考えながらどんどん可視化する

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可視化したもので発表する（皆の考えを聞く）

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みんなの考えも踏まえて，再度自分の考えを
そして，次の文章へ

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そして授業スタイルが自然に変化
使い始めの頃 1年後２年後３年後
←
児
童
の
活
動
先生の活動→

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国語が好きだ
4
7
18
15
11
6
8
6
4
3
5
1
1
1
1
0
1
1
1 学期
2 学期
3 学期
とても思うそう思うどちらとも言えない
そう思わないまったく思わない（無回答）

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観点別成績の変化
4月
月 3月
月
活
活用
用 39.6 62.6
非
非活
活用
用
47.7 53.2
49.8 50.3
52.4 62.1
全
全国
国 56.4 62.5
4月
月 3月
月
活
活用
用 55.6 80.7
非
非活
活用
用
59.7 71.6
60.5 72.9
63.3 76.3
全
全国
国 61.4 76.1
読む
書く

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観点別成績の変化
4月
月 3月
月
活
活用
用 75.4 78.0
非
非活
活用
用
81.8 66.5
81.2 71.1
83.7 71.0
全
全国
国 81.4 75.4
聞く話す

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成績の変化
4月の点数
4
月
と
3
月
の
点
数
の
変
化

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at TGU
教育の情報化と高校

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at TGU 教育の情報化と高校
高校生の情報活用能力
情報教育の実施
情報活用能力
の習得
学びでのICT活用
日常的には
めちゃくちゃ活用

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と思ったのですが・・・
日常的に活用しているのはスマホ

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その影響かな・・・
調べ物はするけど
分析やレポートには
どうやってるんだろう？

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案の定・・・
正答率はたったの16.3%

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こちらについては・・・
正答率32.1%だけど
数学の力が大きいかなぁ

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コンピュータを使って処理・整理する力
高度IT人材
ミドルIT人材
課題
発見
解決
AI技術
活用
こういうこと
ができる
依頼
少なくとも現状
大学・社会では重要な力

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ただ，これから入ってくる生徒は
情報活用能力
言語能力
基盤的な力
人間性
学びに向
かう力
思考力
判断力
表現力
知識
技能
創造
協働
自立
技術分野
基本的な操作
情報モラル
2021-
2022-
2020-
情報Ⅱ

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もしかしたら，いや，たぶん
高度IT人材
ミドルIT人材
課題
発見
解決
AI技術
活用
こういうこと
ができる
依頼
高校の学びで
あたりまえに
活用できるかも
とにかく
使う！

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at TGU
さて

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普通教科“情報”を忘れてちゃダメですね
情報活用能力
言語能力
基盤的な力
人間性
学びに向
かう力
思考力
判断力
表現力
知識
技能
創造
協働
自立
技術分野
基本的な操作
情報モラル
2021-
2022-
2020-
情報Ⅱ

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情報Ⅰの重要性
朝日新聞DIGITAL https://www.asahi.com/articles/ASP7Z3WFKP7ZUTIL016.html

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高校共通教科「情報科」の内容
l 情報Ⅰ（共通必修）
n 情報社会の問題解決
pメディアリテラシ，情報モラル
n コミュニケーションと情報デザイン
pメディアリテラシ
n コンピュータとプログラミング
pコンピュータの仕組み，アルゴリズム，プログ
ラミング，モデル化とシミュレーション
n 情報通信ネットワークとデータの活用
p情報通信ネットワークの仕組み，情報セキュリ
ティ技術，データベースの仕組み，データ処理
l 情報Ⅱ（選択）

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情報Ⅰの目的
情報技術
理
解
・
活
用
情報社会
理
解
・
参
画
科学的に

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正直，なんでこんなこと学ぶんだろう？
上：Education Launge https://www.educational-lounge.com/?p=3576
右：高校化学Net参考書：http://ko-ko-kagaku.net/center-kagaku1/2010_4_4.html
下：古文単語大学受験一覧 https://tokyo-teacher.com/article/dj-32-jpc/dj-jpc-1-word/dj-jpc-word-1-list/
雑学？専門？・・・情報は必修科目

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新しいものを使える仕組み
メンタルモデル

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技術革新についていくには
メンタルモデル
＋情報科学の知識
新しいシステム
やソフトウェア
経験

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at TGU
プログラミング教育とは

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at TGU 小学校におけるプログラミング教育
学習指導要領での記載
各教科等の特質に応じて，
を，計画的に実施
第３１ (3)
イ児童がプログラミングを体験しながら，
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
を身に付けるための学習活動
（小学校学習指導要領 p.8）

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学習指導要領での記載の意味
第３１ (3)
プログラミング論理的に考える力
のために
導入の背景

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プログラミング的思考
大きく複雑な
高度情報化社会における高度情報化社会における
大きな武器である
抽
象
化
モ
デ
ル
化
一
般
化
分解
構造化
手順化
評価
順序
分岐
反復
並列
演繹・帰納（類推，仮説）
問題 Computer
高速化・自動化
論理的思考・パタン認識
パ
ラ
メ
タ
ラ
イ
ズ
アルゴリズム的思考

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プログラミング的思考
LEDを１と２と順に
光らせたい
１を表示、
２を表示の
組み合わせかな。
分解
アルゴリズム的思考
うまくいかないぞ？
なんで？
はやすぎる！
こうすればいい
論理的思考
パタン認識

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第３１ (3)

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プログラミング体験が重要な理由
l プログラミング体験は楽しい→主体性へ
l 試行錯誤が容易
n 自分の考えが正しいかが確認できる
n 間違ってたら容易に修正に挑戦できる
コンピュータに・・・
必要な論理的思考力
効果的に！
論理的思考への一番の手立て

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もう一つの育む力
l これにも体験が必須
プログラムの働きやよさ，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などに気付き，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等を上手
に活用してよりよい社会を築いていこうとする態度などを育む
こと（小学校学習指導要領解説 p.85）
すごいやってみる
のような態度

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at TGU プログラミング教育の位置付け
l 教科等の中でプログラミング教育
第３１ (3)

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at TGU
どんな単元で実施するの？

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at TGU プログラミング教育の展開
学習指導要領で例示された単元
情報化社会に関する
探究的課題の中での
プログラミング
正多角形と円
電気の利用
総合教科

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教科書にも掲載
右上：大日本図書webサイトより：https://www.dainippon-tosho.co.jp/introduction2020/sansu/ex_programming.html
左下：大日本図書webサイトより：https://www.dainippon-tosho.co.jp/introduction2020/rika/programming.html

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電気の利用では創造的なプログラミングへ
写真：前原小、6年生がフィジカルコンピューティングで「電気」を学ぶ ICT教育ニュース 2017年10月30日
入力
明るさ
温度
加速度
方位
ボタン
湿度
気圧
酸素濃度
：
出力
光
熱
音
動力
：
人がそばにいて
温度が高いと
温度に応じて
回る扇風機
自分たちで発想した
アイデアを
自分たちで
作り上げていく

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系統的な学びが重要
創造的プログラミング
ア
ン
プ
ラ
グ
ド
情報化社会に関する
探究的課題の中での
導入
操作練習
教科の学びに
絡めた
総合教科課程外
正多角形と円
電気の利用
楽しく創造的な
活動にするには

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at TGU
そのための活動

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Scratch＋算数
正多角形と円
電気の利用

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Scratch＋算数
三角形と四角形
正三角形
二等辺三角形
三角形と四角形
（＋角度）
ひし形
平行四辺形
数をかぞえる数をよむ整数の性質
残りはいくら

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ワンボードマイコン＋理科
正多角形と円
電気の利用

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ワンボードマイコン＋理科
左下写真：Watch Headlineより引用：http://www.watch.impress.co.jp/headline/docs/kodomo_it/news/1071219.html
３年：太陽と地面の様子４年：電流の働き
６年：循環器と働き

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ワンボードマイコン＋他教科
正多角形と円
電気の利用

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ワンボードマイコン＋他教科
右上写真：小平市立小平第七小学校
下写真：
社会：方位磁石生活：冬のイルミネーション
音楽：楽器

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低学年
正多角形と円
電気の利用

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低学年
左上動画，右上動画：小平市立小平第七小学校
右下写真：武蔵村山市立富士見小学校
Hour of code
Visuit
２年国語：スイミー
３年国語：へんとつくり
１年生活：みんなで遊ぼう
タンジブル教材

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総合的な学習の時間＋教科（社会等）
正多角形と円
電気の利用

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総合的な学習の時間
左画像：教育ICTリサーチブログより https://blog.ict-in-education.jp/entry/2019/06/28/040000
右画像：片山敏郎：総合的な学習におけるプログラミング教育カリキュラムのあり方，日本デジタル教科書学会発表予稿集 Vol.6, pp.45-46, 2017
探究的な活動
プログラミングの世界を探究
自動車の未来
ロボット社会
ドローンの世界

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正多角形と円
電気の利用
系統性に考慮しながら

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at TGU
おしまい
GIGAスクール構想における
こらからの授業の在り方について

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GIGAスクール時代の情報教育とICT活用

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Naoki Kato
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