情報科教育法第6回
情報活用の実践力とは何か-その1ー
理学部 数学科
清 水 克 彦
普通教科「情報」では、どのような力を育
成するのか
 ア 情報活用の実践力
 イ 情報の科学的な理解
 ウ 情報社会に参画する態度
これらが「体系的な情報教育の実施にむけて」の
なかで情報教育の目的とされた。
情報A,B,Cと育成する力(再掲)
情報A
情報C
情報社会に参画する
態度を付ける方向
情報活用の実践力
をつける方向
情報B
情報の科学的な理
解を深める方向
「社会と情報」と「情報の科学」(再掲)
情報の科学
情報の科学的な理解
を深める情報教育
を情
つ報
け活
る用
情 の 社会と情報
報実
教践
育力
情報社会に参画する態
度を付ける情報教育
情報活用の実践力とは



「課題や目的に応じて情報手段を適切に活用
することを含めて、必要な情報を主体的に収
集・判断・表現・処理・創造し、受けての状況な
どを踏まえて発信・伝達できる能力」(3つの部
分よりなる)
単に、コンピュータや情報通信ネットワークが使
えるということではない。
「自ら学び、自ら考える力」に関連(教育課程の
基準の改訂のねらい)
情報を扱うときの一連の活動



情報を主体的に収集・判断・表現・処理・
創造し
「集める」、「選ぶ」、「まとめて表す」、
「様々な形態で整理する・加工する」、「新
しい情報を生み出す」という一連のプロセ
ス
これをもとに「受けての状況を踏まえて、
発信・伝達する」ことが行われる。
情報活用の実践力の下位要素




1)課題・目的に応じて情報手段を適切に活用
すること
2)必要な情報を主体的に収集・判断・表現・処
理・創造すること
3)受け手の状況を踏まえて発信・伝達すること
情報活用の実践力を養う場としては、調査・分析、計
画・設計、問題解決、評価・改善、発表・報告といった5
つの問題を解決するプロセスが考えられる。
情報活用の実践力を支える基礎技能1

情報機器の活用の基礎技能
コン
ピュー
タ
分類
内容
ハード
ウエア
コンピュータの構成と理解、入力・出力・補助
記憶装置などの理解と利用方法
ソフトウ 文書作成、表計算、図形・画像、音声処理、
エア
プレゼンテーションなどのソフトの活用、メ
ディアの統合と活用方法
情報
インター インターネットの仕組みと理解、電子メール、
通信
ネット
Webの活用方法など
ネット LAN
LANの仕組みと理解、プリンタ、ファイルなど
ワーク
のサーバの活用方法
情報活用の実践力を支える基礎技能2

メディアの活用
表現メディ
ア
情報メディ
ア
文字・言語
画像
音、音声
教科書、プリ 漫画、イラス ラジオ、電
ント、書籍、
ト、絵画、写 話、音楽な
ど
雑誌、新聞な 真など
ど
映像
テレビ、ビデ
オ、映画、ア
ニメなど
これらの情報機器とメディアを目的に応じて、
活用していくことが求められる。
情報科における問題解決の指導




あてずっぽう的な問題解決をするのではなく、
システマティックな問題解決の手順を踏んだ解
決ができるようになること。
問題解決のプロセスのなかで、情報手段を有
効に活用できるようになること。
情報手段を活用したほうが良い場合とそうでな
い場合を判断できるようになること。
問題解決の結果を他者に判りやすく示せるよう
になること。
トライしてみよう。
問題:自分の勤務する学校のコンピュータ教室が新しく
なる。そこで、コンピュータ42台といくつかの周辺機器、
ソフトウエアなどを発注したい。君は、その発注案を作
成し、他の先生方に合意を得なくてはいけない。発注
案をどのようなプロセスを経て、作成すればいいだろう
か。
情報科で扱う問題は、何が問題で何が解決になる
かを自分で決めなくては行けないill-structured(悪
構造)な問題が多い。
問題解決とは

現在の状態を、なんらかの手段を用いて、
より良い状態にすることである。
よりよい状態
現在の状態
解決手段

「現在の状態」、「解決手段」、「よりよい状
態」の明確さ、具体性・抽象性の度合い
によって、様々な問題解決がある
コンピュータ教室の問題の「問題」


問題は何か:コンピュータ教室にはどのような
要求があるのか(要求分析:教師、生徒)、発注
の全体の価格はどれくらいか、それでどのよう
な周辺機器等が何台必要か、配置はどのよう
にするのか。LANの接続はどのようにするのか。
問題とは、条件と帰結、言い換えれば「現在の
状態」と「望ましい条件」、そしてそれに対する
「束縛(守らなくてはならないこと)からなる
コンピュータ教室の問題の「解決方法」



コンピュータ等の規格や価格の情報をどのよう
に手に入れるか。他校のコンピュータ教室では
どうなっているかの情報をどのように手に入れ
るか。
コンピュータ等の規格や価格の情報から、何を
基準にして選択するのか
様々な学校のコンピュータ教室の情報をどのよ
うに比較するのか。
コンピュータの問題の「よりよい状態」



何をもって、「よい状態」とするのかを、はっきり
出さないと、他の先生に納得してもらえない。
それは数値で示すのか、アンケート等などの結
果などで示すのか、印象などの報告をするの
か。
「解決された」ことの基準を示すことが必要。
情報科における問題解決の指導



情報A(1) 情報を活用するための工夫と情報
機器 ア 問題解決の工夫 イ 情報伝達の工
夫
情報B(1) 問題解決とコンピュータの活用 ア
問題解決における手順とコンピュータの活用
イ コンピュータによる情報処理の工夫
情報C(1) 情報のデジタル化 ウ 情報機器を
活用した表現方法 (問題解決は行わないが制
作が行われる)
問題解決には様々なシステマティックな
手順が開発されている

G.Polyaの問題解決の4つの相
問題の理解
解法の計画
解決の実行
解決の評価・
振り返る
問題解決の一般的手順
問題の認識
問題の分析
解決の立案
解決の実施
結果の評価
問題の認識と分析


情報実習室にコンピュータ42台と周辺機器を
導入するとはどういうことか。
下位問題に分けることが必要







コンピュータの機種
周辺機器の種類と台数
LAN接続の構成と回線速度
購入に使用できる予算
プリインストールのソフトの種類
現在の情報実習室で使用継続できるものはあるか
など
問題の認識と分析

要求分析も問題認識と分析の一部




現在の情報実習室の問題点、良い点をしる。(現
在の状態の分析)
新しい情報実習室への期待・要求を知る。(よりよ
い状態の同定を行う必要がある)
他の学校の情報実習室の様子を知る(比較する
モデルを手に入れる)
などがある
解決の立案


要求分析を実行する方法として可能な方
法を検討する:アンケート、インタビュー、
ネットでの情報収集、書籍で調べるなど
情報実習室のハードウエア構成を行うと
きに可能な方法:数社からの見積もりを
取る、ネットで価格などの動向を調べる、
コンピュータ雑誌などの参照(学研「教育
とコンピュータ」など
要求分析とは




要求の種類を分類し、種類ごとに要求ソフトウエ
アなどの開発において仕様書の作成など計画段
階で行われる「科学的プロセス」
要求の分類を多面的に整理する
要求の確認(要求分類に基づいて要求間の関係
を分析することにより、類似性、一貫性、完全性
を確認する。また要求の必要性や実現の可能性
についても明確化する。)
関係者の合意(要求の問題点ごとに適切な関係
者との間で問題点の解消について合意する。)
「イケメン」の要求分析


イケメンを紹介して欲しいと頼んだのに、イケメ
ンではなかった。イケメンではあるかもしれない
が十分ではなかった。
例えば、次のように分析してみよう。




・必須(mandatory):鼻が高い、目が大きい、スリムである、
背か高い、外国人のような顔
・強く望ましい(highly desirable):服のセンスが良い、話し
方がカッコいい、お金を持っていて、ケチではない
・望ましい(desirable):大学生よりは社会人が良い、友達に
自分を紹介してくれる、スポーツをしている
・任意(optional) :清潔感がある、面白い場所を知っている
「解決した」を定義する



提案が了承されるとは:投票?条件があって
いれば良い?
提出する案は一つ、それとも複数?
購入され、本当に設置されるまでとするか。
問題解決には似たプロセスが見られる




学校の調べ学習のモデル
制作・創造活動の現場
コンピュータシステムの開発など
ウォーターフローモデルとスパイラルモデ
ルがある
学校での「調べ学習」のモデル
つかむ:問題を設
定する
見通す:計画を立
てる
調べる:調べる・情
報交換
まとめる
話し合う 深め
合う
制作・創造活動の現場
プランニング:
シナリオ作成
コンテンツ作成
評価と修正
公開
コンピュータシステムの開発現場
調査分析
要求定義
仕様作成
製作
試験
運用
品質管理(QC)におけるPDS(PDCA)サ
イクル




Plan-Do-Seeのサイクル
Plan-Do-Check-Actのサイクル
これらは基本的に、システマティックに行
うために開発された手順である。
サイクルの回し方も、ウォータフロー・モ
デルやスパイラル・モデルがある。
ウォータ・フロー・モデル
要求分析・定義
設計
製造(コーディング)
テスト
問題点:「大規模な要求仕様をはじめ
から決定することは難しい」、「工程間
の後もどりに対する有効なアプローチ
を提供できない」、「工程を区切ってい
る基準が不明確」
運用・保守
スパイラル・モデル
要求分析・定義
テスト
設計
製造(コーディング)
サイクルを回るごとに
問題点が明確になる
運用・保守
手順の改良にも科学的モデルが
ある(基本情報試験項目)


作業のスケジュール管理や各作業の関係をわかりや
すくするためのPERT (Program Evaluation and
Review Technique)図がある。
基本概念
 結合点時刻




最早結合点時刻:作業を最も早く始められる時期
最遅結合点時刻:それ以上遅らせると作業に影響する時期
クリティカルパス:余裕のない作業経路のこと、遅れ
が許されない
ダミー作業:作業の前後関係を表わすために入れら
れる線であり、実際の作業はない。
具体例
作
業
名
必要
日数
先行
作業
A
3日
ー
B
2日
ー
0
0
C
1日
A
D
4日
A
E
1日
A
F
2日
B、C
G
1日
D
H
1日
E、F
A(3)
3
7
3
7
D(4)
2
4
G(1)
8
8
1
C(1)
B(2)
6
E(1)
3
5
F(2)
4
6
5
7
クリティカルパスはA,D,G
H(1)
どの段階で、どのように情報手段を活用
するかを考える




問題の理解の段階で:インターネットによる情
報収集、などなど
解法の計画の段階で:インターネットによる情
報収集、シミュレーション、などなど
解決の実行の段階で:様々なソフトウエア、など
の
解決の評価・振り返りの段階で:??
問題解決のために利用できるソフトウエア






表計算ソフト(情報整理・シミュレーション・計算な
ど)
シミュレーションプログラム(仮に実行してみる)
Webブラウザ(情報の収集・情報の発信など)
データベースソフト(情報の収集・情報の整理など)
E-mailソフト(情報の収集など)
などなど
具体例:





データベースを活用して、通勤の手段について
検討する。
旅行プランをWWWを使って、作成、検討する。
「カンヌ映画祭」について調べ学習を行う。
「ダビンチ・コード」、「天国と地獄」について調べ
てみる。
など
問題解決というプロセスについて、
しっかり考えておかなくては、指
導することができないということ
を認識しよう。
今回の課題:情報実習室の設計



残りの時間、問題解決の計画まで教室で
行ったら、どこで課題を行ってもかまいま
せん。
時間は50分で、5時40分にTAに提出を
お願いします。
次回は1限全部を課題に充てます。
次回の作業課題の予告







Plan(問題の理解、解法の計画)ーDo(解決の実行)ーSee
(評価)の手順を踏んだ問題解決を実行する。
課題:日帰り旅行を計画しよう。
理科大生の「チープ・リフレッシュ」プチ旅行、12:20出発、18:00
帰着、予算一人あたり3000円、発表はパワーポイントで6シート
以内
どのようなリフレッシュにするかも含めて、問題を明確化する。
どのような情報源や情報手段を活用するか。
要求分析をしよう。課題分析をしよう。どのような方法で旅行計
画を立てるか決めよう。実際に旅行計画を立てよう。グループ
の構成員で立てられた計画を評価しよう。
パワーポイントのファイルはメールでTAに提出
ダウンロード

5月21日ppt - 東京理科大学理学部第1部、第2部数学科