「埼玉発世界行き」高校生留学奨学金交付要綱

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1 第 1 学年 4 組プログラミング学習指導案 平成 26 年 10 月 15 日 ( 水 ) 第 5 校時 戸田市立笹目中学校 1 年 4 組 在籍生徒数 男子 19 名女子 20 名 指導者 教諭 久保田紘弥 1 単元 ( 題材 ) 名プログラミング学習 2 単元 ( 題材 ) について (1) 生徒観本学級の生徒は 明るく元気な学級である 学習意欲や発言意欲に個人差はあるが 積極的に発言し 男女ともに授業に意欲的に参加する生徒が多い プログラミングに関しては 全員経験がなく それに関する知識も持ち合わせていない (2) 教材観表計算 プレゼンテーションソフトなどのアプリケーションソフトに関しては 小学校や中学校の授業で扱っている しかし それらのソフトも含めて 複雑な計算やハイテク機器による計測や制御システムなど情報処理技術の基本となるのは簡単なアルゴリズムとプログラミングである したがって アルゴリズムを理解した上で プログラミングができることが 現在の情報 化社会にとっては必要なことである 今回はプログラミング学習の基礎として 実際にソフトの操作を通じて アルゴリズム思考を身に付けさせることに目的を置いている (3) 指導観ほとんどの生徒がプログラミングに関して何も知識を持ち合わせていない そのため 授業においてさまざまな工夫をしていかなければ生徒の興味 関心を引くことはできない 今回 授業の工夫という点で ICT の利用 ゲームニクス理論の活用などを行う また 生徒それぞれが教え合い 互いに学び合う場を設定し 生徒の意欲を喚起していきたい 3 単元 ( 題材 ) の目標 1 プログラミング学習を通して プログラミングに興味 関心を持つ 2 プログラミング学習を通して アルゴリズム思考を身に付ける 4 学校研究主題との関わり学力向上研究指定校を受け 本校では研究テーマを 地域に応じた学力向上を目指して ~ 魅力ある授業づくりと豊かな学習環境づくり ~ としている 今回は魅力ある授業作りに着眼点を置き 特に ICT の活用 ユニバーサルデザイン化 ゲームニクス理論の活用を意識した授業展開を行う 1

2 5 ゲームニクス理論との関わり立命館大学教授である サイトウ アキヒロ氏の提唱している ゲームニクス理論 がある 面白いゲームソフトを作成するためのノウハウを理論体系的にまとめたものである この理論は授業を展開する上で 共通点が多く応用することが出来る 今回の授業はゲームニクス理論を参考にし 展開を考えている ゲームニクス理論を簡単に説明すると以下の通りである ゲームニクスを構築するうえで基本となる要素は以下の 2 つである 1. 直感的 本能的 に操作ができる すぐに始められる マニュアルなしでもすぐに遊べる操作性 2. 複雑な内容を段階的に理解し 思わず夢中になる 常に目標をもって前進している 簡単な仕様理解から 複雑な使用法を押し付けでなく理解させる学習効果 もっとやり込んでみたくなる 熱中させるための仕掛け ゲームニクスは以上の 2 要素を基に 以下の 5 原則に分類される それぞれの原則の下に詳細なノウハウがある 原則 1. 直感的で快適なインターフェイス原則 2. マニュアル不用のユーザビリティー 原則 3. はまる演出原則 4. 段階的な学習効果原則 5. 仮想世界と現実世界のリンク今回の授業は ゲームニクス理論について以下の点について盛り込んである G 直観的で快適なインターフェイス 原則 1 直観的で快適なインターフェイスゲーム会社のプログラマーに協力を依頼し プログラミング学習ソフトをタブレット端末を使い 直観的操作で理解できるようにしてある ゲームと同じで授業も直観的な操作ができると理解度が高まり 有益である G 達成率を表示 原則 3-D 意欲を持続させる仕掛け 2 達成率を表示人は進歩していると感じることを好む ゲームも達成率を表示することで意欲を高めている 授業も同様で 班ごとの達成状況を出来た問題を黒板に貼ることで表示し 競争意識を高める G クリア時のメロディ ファンファーレ 原則 3-E 音楽理論の導入 5 クリア時のメロディ ファンファーレゲームにとって 音楽や効果音は 面白さ よりも 適切さ が重要である 状況に合った音楽を使用することによって ユーザーの心理をうまく誘導したり 快感を喚起させたりできる 実際にはゲームクリアや正解時に 派手な勝利だけでなく 希望 穏やか ノリの良さなど それらを実感させる曲が流れている 授業では全問正解時に同じような曲を流し 快感をより喚起させたい 2

3 G スタート時のつかみ 原則 4-A 目標設定 1 スタート時のつかみなぜ 自分がこのゲーム世界にかかわるかなどを最初に提示することで ユーザーを その気 にさせる この つかみ を用意することが まず重要になる ゲームも授業も その気 にさせる この つかみ を用意することが大切である G 最終目標の設定 原則 4-A 目標設定 2 最終目標の設定 最終目標を明確にすることが ユーザーのモチベーションの維持につながる 金銭といった 外的な報酬 は効果があるものの その報酬額が少しでも減ると行動しなくなる これに対して 目標に向かって進むという やる気 と その達成感という 内的な報酬 はいつまでも維持する 授業でも最終目標を提示することにより モチベーションの維持をはかりたい G 直近目標の設定 原則 4-A 目標設定 3 直近目標の設定ゲーム全体の仕掛けとして 今何をすればよいのか ユーザーが悩まないようにする これが 直近目標を設定する理由である 授業も具体的に問題を提示し 今やるべき内容を提示する必要がある G 中間目標の設定 原則 4-A 目標設定 4 中間目標の設定中間目標を用意することで ユーザーに対して直近目標および最終目標を含めたゲーム全体を いかにも自分でコントロールしているかのように演出する これでユーザーの快感が増し モチベーションの維持につながる 授業では ソフトの使用方法を個別に判断し 進める関係で自ら中間目標を設定し授業を進めていきたい G 習熟度に応じて課題や障害を変える 原則 4-D 習熟度に応じて内容を変える 1 習熟度に応じて課題や障害を変える ユーザーの習熟度に応じて ゲーム内の課題や障害の難しさを変える プログラム側で常に最適な難易度を設定すると言い換えてもよい 初心者にはやさしく 上級者には難しくする 今回は問題を複数用意し 難易度を徐々に高くし 上級者にも対応した G 仮想世界の価値を現実世界で利用 原則 5-A 現実世界の取り組みと仮想世界の持ち出し 2 仮想世界の価値を現実世界で利用ゲームの中では 仮想世界にある要素を現実世界に持ち出させるようにする もしくは仮想世界の価値を現実に持ち出す動機設定をしている プログラミング学習でも同じように ゲームの世界のプログラミングが現実世界にどう活かされているのかを具体的に示し 動機付けをしていく 6 指導計画 (2 時間扱い ) 1 日常生活におけるフローチャートを作成する 2 プログラミングを体感し プログラムの意義と簡単なアルゴリズムのしくみを学ぶ 本時 3

4 7 本時の学習 (1) 目標 ( 学習のねらい ) 1 ソフトに興味を示し 操作を一生懸命行う ( 関心 意欲 態度 ) 2 得点が高くなるネズミの動きを考え なぜ得点が高くなるのかを表現することができる ( 思考 判断 表現 ) 3 ソフトの操作を適切に行い より良いプログラムを作成することができる ( 技能 ) 4 プログラムの意義とアルゴリズムのしくみについて理解する ( 知識 理解 ) (2) 学習過程 学習活動と予想される反応 指導上の留意点 G ゲームニクス理論 評価 指導 1. ゲームのフローチャートを見る 前時で学習した日常生活のフローチャートがゲームにも活かされていることを知る プログラミングでは もし の概念が基本であることを理解する 実際にあるゲームのフローチャートを見せることで 前時の学習 ( 日常生活におけるフローチャート作成 ) とのつながりを持 たせる G 仮想世界の価値を現実世界で 利用 G スタート時のつかみ 2. 本時の目標を提示する 簡単なプログラムを自分で組んで プログラム脳力を高めよう プログラミング学習ゲームを使って いろいろなレベルでの簡単なプログラムを実際 に組んでみる 3~4 人で班を構成し 各班に 1 台のタブレット端末を配布する (4 人 9 班 3 人 1 班 ) TV 画面でプログラミング学習ゲームのやり方を説明する (ICT) 見本は行わない ネズミは指示を出さなければ何もしない ネズミは指示通りにしか動かない ネズミにチーズを食べさせる ための指示 ( コマンド ) を考える G 最終目標の設定 G 直観的で快適なインターフェ イス 4

5 3. 課題 1 を設定する 課題 1 ネズミにチーズを食べさせよう ( レベル 1) ネズミにチーズを食べさせる ために どういう命令をすればよいのかを考える より高い点数をとるためにできる工夫を考える 4. 課題 2 を設定する G 直近目標の設定 G 中間目標の設定 G クリア時のメロディ ファンフ ァーレ 協力させて課題に取り組ませる 1 回クリアした段階で活動をやめさせ 各班に点数を聞く どうして点数に差が出てきたのか と問いかけ 高い点数を取るための工夫を考えさせる 各ステージで 100 点を取ることができたら 班ごとに次のステージへ進むよう指導する 100 点が取れない班には コマンドの数と実行ボタンの数に注目するよう指導する ソフトに興味を示し 操作を一生懸命行うことができたか < 机間指導 > ( 関心 意欲 態度 ) 課題 2 ネズミにチーズを食べさせよう ( レベル 2) ( レベル 3) ( レベル 4) ネズミにチーズを食べさせる ために どういう命令をすればよいのかを考える くりかえし というコマンドを使用して命令を組み立てる もし というコマンドを使用して命令を組み立てる 全班の現在の進捗状況を黒板に提示しながら進める G 習熟度に応じて課題や障害を 変える G クリア時のメロディ ファンフ ァーレ G 達成率を表示 わからなければ 机間指導でヒントを与える ソフトの操作を適切に行い より良いプログラムを作成することができたか < 観察 >( 技能 ) 5

6 5. まとめ プログラムは 命令したことしか行わないが 命令されたことは確実に実行してくれるものであることを理解する ネズミの動きをあらかじめ考 え その通りに行動させることがアルゴリズム思考であることを理解する 振り返りシートを配布し どうしたらプログラム脳力が高くなるのか を考えさせる コマンドの数と実行ボタンの数が影響していることに気付かせる プログラムの意義とアルゴリズムのしくみについて理解できたか < 観察 >( 知識 理解 ) 得点が高くなるネズミの動きを考え なぜ得点 が高くなるのかを表現することができたか < ワークシート > ( 思考 判断 表現 ) 8 備考参考文献著者サイトウ アキヒロ ゲームニクスとは何か日本発 世界基準のものづくり法則 幻冬舎新書 2007 年 7 月 30 日 ニンテンドー DS が売れる理由ゲームニクスでインターフェースが変わる 秀和システム 2007 年 8 月 1 日 ビジネスを変える ゲームニクス 日経 BP 社 2013 年 6 月 17 日 6