情報科教育法A 第五回 情報科目と 情報の科学的な理解

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1 情報科教育法A 第五回 情報科目と 情報の科学的な理解
非常勤講師　菅宮　恵子

2 本日の予定 １．先週の復習 ２．情報の科学的な理解 ３．本日の課題

3 本日の予定 １．先週の復習 ２．情報の科学的な理解 ３．本日の課題

4 △、×を失くすように △や×が多かった項目をテストに出す △だからと言ってあなどれない 授業では意外な質問が飛んでくる 生徒が教えてくれる

5 一般的に 科学的理解の部分が弱い 特にネットワーク関連が弱い人が多い 新学習指導要領で科学的理解重要視 後の授業で一部説明
（教科書ｐ４２　第４章）　 適宜大学で授業を取って、知識をつけておいて

6 課題の問題文をよく読もう 求めている内容は何か 抜けが無いか 期限はいつか 求められている内容でなければ無駄
あせると忘れるので、確認しつつ送信して

7 文章力をつけよう 主語と述語をはっきりと 一文はなるべく短く 句点で改行 人に伝えるための文章を 世代が異なる 常識が異なる
使うことばが異なる

8 ことばは難しい 完璧に文章を書くことは難しい それでも日々勉強しないと 文章がコミュニケーションの基本なので

9 平成３０年3月30日付官報 情報教育の充実 情報科の科目を再編し、全ての生徒が履修する「情報I」を新設する
情報教育の充実 　情報科の科目を再編し、全ての生徒が履修する「情報I」を新設する　　 　ことにより，プログラミング、ネットワーク（情報セキュリティを含む。）　　 　やデータベース（データ活用）の基礎等の内容を必修としたこと。　　 　また、データサイエンス等に関する内容を充実したこと。

10 情報科新科目のイメージ 文部科学省　中教審　答申

11 情報Ｉの概要 文部科学省　中教審　答申 2019/5/6

12 情報ＩＩの概要 文部科学省　中教審　答申 2019/5/6

13 何故専門教科「情報」？ 情報通信産業を活発化 新たな産業領域の形成 高度な情報関連技術者の育成 新たな産業を形成する人材の育成
創造的で豊かな感性を育む機会の提供 基礎的・基本的な知識や技術の習得 旧指導要領解説より

14 専門教科情報科の目標 情報の各分野に 関する基礎的・基本的な知識と技術を習得させ， 現代社会における情報の意義や役割を理解させるとともに，
情報社会の諸課題を主体的，合理的に，かつ倫理観をもって解決し， 情報産業と社会の発展を図る創造的な能力と実践的な態度を育てる 現行学習指導要領解説ｐ４５より

15 専門教科情報科の構成 現行学習指導要領解説p47より

16 専門教科情報科基礎と応用 応用選択的科目 応用選択的科目 基礎的科目 現行学習指導要領解説p47より

17 教科書 実教出版 平成31年度用高校情報教科書一覧より
実教出版　平成31年度用高校情報教科書一覧より

18 今後の専門教科 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平成３０年公示　学習指導要領解説より

19 変更点 現行 「情報と問題解決」削除 新「情報セキュリティ」追加 共通分野
現行　「情報と問題解決」削除 新「情報セキュリティ」追加 共通分野 現行「アルゴリズムとプログラミング」　⇒　新「情報システムのプログラミング」に変更 現行「情報システム実習」削除 情報システム分野 現行「情報メディア」 ⇒ 新「メディアとサービス」に変更 現行「表現メディアの編集と表現」削除 現行「情報コンテンツ実習」削除 新「コンテンツの制作と発信」追加 コンテンツ分野 新「情報実習」追加 総合的科目

20 変更点の図示 　新学習指導要領 　　現行

21 本日の課題 専門教科情報科目の1科目について （情報デザイン？） 学習指導要領解説を読み、概要及び感想をまとめる。 分量の制限はない。
　専門教科情報科目の1科目について 　　　（情報デザイン？）　 　学習指導要領解説を読み、概要及び感想をまとめる。 　分量の制限はない。 締め切り　5月14日（火）　18時

22 本日の予定 １．先週の復習 ２．情報の科学的な理解 ３．本日の課題

23 この授業としては 学習指導要領に従って 自分の知識を増やす 教材を利用し、教育方法を考える 適宜他の教科で知識を増やすことも
授業を担当するには知識が無くては困る 指導案は後期で学習 教材を利用し、教育方法を考える

24 現行学習指導要領の 高校情報科目の３つの観点
情報活用の実践力 情報の科学的な理解 情報社会に参画する態度

25 情報の科学的な理解とは　その１ 情報活用の基礎となる情報手段の特性の理解と，情報を適切に扱ったり，自らの情報活用を評価・改善するための基礎的な理論や方法の理解 現行学習指導要領解説　p6

26 情報の科学的な理解 その２ 情報や情報手段を適切に活用するために必要となる基礎的な理論を理解し，方法を習得するとともに，それらを実践する
情報の科学的な理解　その２ 情報や情報手段を適切に活用するために必要となる基礎的な理論を理解し，方法を習得するとともに，それらを実践する 理解した情報手段の特性を踏まえて情報手段を適切に選択し活用する 問題解決の手順と結果の評価及び情報を表現するための技法，人間の知覚，記憶，思考などの特性 などについて基礎的な理論を理解し，方法を習得するとともに，それらを実践する

27 新学習指導要領の 科学的な見方・考え方 事象を，情報とその結び付きとして捉え，情報技術の適切かつ効果的な活用（プログラミング，モデル化とシミュレーションを行ったり情報デザインを適用したりすること等）により，新たな情報に再構成すること より実践的な内容 しかし科学的な知識がないと難しい

28 情報の科学的な理解 情報科学の分野 コンピュータはある手順で「動く」機械 基礎は数学的なロジック 計算と手続き

29 なぜ科学的な理解？ 知的基盤社会 資源の無い日本 知的な創造により新しい価値 科学的な視野を早くから身に付ける

30 共通教科情報科目の必要項目 情報のディジタル化 情報通信ネットワーク ２進数、ビット、バイト、ディジタルとアナログ
標本化・量子化（現行学習指導要領） ファイルサイズ（K、M、G、T、Ｐ、ｍ、μ、ｎ、ｐ）など 情報通信ネットワーク LAN、WAN クライアント、サーバ ハブ、ルータ プロトコル パケット通信 ファイアウォール　など

31 更に「情報の科学」科目では 文字コード PCと周辺機器との情報のやりとり インターフェイス ネットワークのより詳細な理解 情報システムの機能
接続形態やプロトコルの機能、DNSなど 情報システムの機能 モデル化とシミュレーション 　　などなど

32 現行専門教科情報科では主として 「情報テクノロジー」 「アルゴリズムとプログラミング」 「ネットワークシステム」 「データベース」
ハードウェア、ソフトウェア、情報システム 「アルゴリズムとプログラミング」 「ネットワークシステム」 設計、構築、保守、運用、安全対策 「データベース」 「情報システム実習」 他の教科でも一部科学的な理解・知識が必要　

33 新専門教科情報科では 「情報テクノロジー」 「情報セキュリティ」 「情報システムのプログラミング」 「ネットワークシステム」
ハードウェア、ソフトウェア、情報システム 「情報セキュリティ」 「情報システムのプログラミング」 「ネットワークシステム」 設計、構築、保守、運用、安全対策 「データベース」 「コンテンツの制作と発信」 「メディアとサービス」などなど

34 データの基礎知識 データの分類：アンケートや質問で 情報として得られる「質的データ」 数値情報として得られる「量的データ」 質的
満足しましたか？ とても満足した 量的 満足度を７段階で ６です

35 データサイエンス データサイエンティストの基本 ＡＩの基本 Ｘ－Ｔｅｃｈなどの新しい価値を生む 定義があいまい
統計、プログラミング、専門分野の知識など必要

36 ２つの指導法 コンピュータを使わない指導法 コンピュータを使う指導法 ゲーム感覚で身に付ける 教科書・プリント・学習ノートなども利用できる
コンピュータが苦手な生徒も楽しんで参加できる ＰＣ教室が使えない時間も有るかも コンピュータを使わない指導法 教育サイトを使用する 簡単なプログラムを作る EXCELやWeb、プログラミング言語などを利用　　 コンピュータを使う指導法

37 ここで２進数をPCを使わず実習 ビットとバイト 四則演算 ビットシフト ｎ進数（ｎ進法）の考え方

38 授業用Webよりダウンロードし、問題１を実習
論理演算 　　　　２つの数字 AND（論理積） 両方１だと結果１ NAND（否定的論理積） ANDと反対 OR(論理和） 片方でも１だと結果１ NOR(否定的論理和） ORと反対 XOR（排他的論理和）　EORとも 両方違うときは１　１と０なら１ 両方同じなら０　 　　　　１つの数字 NOT（否定） １→０、０→１ 授業用Webよりダウンロードし、問題１を実習

39 情報の科学的な理解２ 問題解決(教科書ｐ５４～） 日常生活に即した問題を数値化して考えさせることが目的
日常生活に即した問題を数値化して考えさせることが目的　 20分から30分で終わる単純な形が理想 説明を含めて１時限　　 より数学的な問題を取り上げても良い 協働作業しても良い　　 表・図・ツールの利用 ここで実習用EXCELファイルで実習

40 情報の科学的な理解２(続き） モデル化とシミュレーション（教科書ｐ５６～） 一般的な変数の置き換えが苦手な生徒にも対応
一般的な変数の置き換えが苦手な生徒にも対応　 預金額、ローン、コーヒーの温度なども 専門教科なら自然科学的な問題も良い ここで実習用EXCELファイルでローンの計算の実習 大森先生のブログ /05/11 佐藤先生のサイト

41 モデル化とシミュレーションの例１ 円周率を求める（モンテカルロ法） 卒業旅行の旅程と予算 Step1) ゴマを均等に 落として数える。
　　　　落として数える。 Step2)乱数に置き換える。

42 モデル化とシミュレーションの例２ カップケーキとビスケットの売り上げを最大にする 平均太陽光発電量の予測値

43 情報の科学的な理解３ なぜプログラミングを高校で？ しかし就職にはどんな言語？ あくまで「理解」「体験」 就職に必要なレベルまでは不要
教えるなら簡単な言語が良い 教科書ではVBA（マクロ）やJava Scriptなど 学校によってはフリーソフトも しかし就職にはどんな言語？ Java、Ｃなどが人気 　　　 神奈川県立総合教育センター /05/10 プロエンジニア調べ　 (Indeed社データ)

44 プログラミング言語と年収 ビズリサーチ(スタンバイの親会社）　

45 科学的な理解の教材例 パリティビットとは 通信時やハードウェアでの誤り検出ビット 数学や物理のパリティとは異なる
科学的な理解の教材例 　　　パリティビットとは 通信時やハードウェアでの誤り検出ビット 伝送中に周囲のノイズでエラーが発生 数学や物理のパリティとは異なる エラーによるデータは主に再送される ハードウェア パリティチェックでエラー発生 PC データ再送 OKです

46 実習 ダウンロードした問題を指示に従い解答

47 パリティ２ 垂直パリティは1個の誤りのみ バースト誤り（2個連続のエラー）は検出できない 水平パリティと組み合わせると
2ビット以上の誤り検出 1ビットの誤り訂正 誤り検出されたら、再送信が多い

48 教材として 科学的理解を促すのは、ゲームでも可能 苦手意識を払しょくできる 楽しく考えるのが一番！ パリティは碁盤や磁石を使ってもできる

49 本日の予定 １．先週の復習 ２．情報の科学的な理解 ３．本日の課題

50 ４．本日の課題 「情報の科学的な理解」に相当する内容で、自分の知識が足りない分野・内容・項目を１つ選ぶ。
上記について、自分の学習方法と、PCを使わない教育方法を考えなさい。 メール本文に記述して送信 締め切り　5月21日（火）18:00