ホチキス先生の「プログラマーと呼ばれたい」

InfoPath & SQL Server !

Archive for the ‘情報教育’ Category

Minecraft Education 版の新機能(2) – コマンド入力ボタン

leave a comment »

マインクラフトにはコマンド入力モードがあり、教育版でなくてもコマンドを使ってマインクラフトの世界をコントロールすることができる。プログラミングの基本はコマンド入力だといってもいいが、小学生にとってはキーボードからのコマンド入力は敷居が高い。そこで基本的ないくつかのコマンドをマウスでクリックして実行できるボタンが搭載された。

MinecraftEducation_004_mid_640

画面の下にあるコマンド入力テキストボックスの左にスラッシュ「/」のボタンがある。このボタンをクリックすると「世界のスポー地点を設定する」、「テレポート」、「時間」、「天候」のメニューが表示され、これら基本的なコマンドをマウスクリックだけで実行できる。

MinecraftEducation_005_mid_640

たとえば「天候」のボタンをクリックすると、コマンドラインに「/weather」のコマンドが自動的に書かれ、次のメニュー「晴れ」、「雨」、「雷雨」を選ぶことができる。

MinecraftEducation_006_mid_640

限られたコマンドだが、このボタンを使うことによってコマンドの使い方や記述方法を学ぶことができる。子供たちにはボタンがあることさえ伝えておけば、あとは自分でやってみて身に着けることができるだろう。まさに、体験的学習を明確に意識した実装だ。

広告

Minecraft Education 版の新機能(1) – 座標を画面に表示する

leave a comment »

マインクラフトは小学生を中心に大人気のゲームアプリだが、共同学習とプログラミング学習の機能を加えた学校教育向けのエデュケーション版「Minecraft Education」がある。このエデュケーション版は実際に授業で活用した教員のフィードバックにより改良がすすんでおり、ますます使いやすくなっている。その一つが画面に座標を表示する機能だ。

ゲームとして遊ぶには座標を特別意識する必要はない。しかしプログラミングをしてエージェントを動かし、ブロックを配置するなどの場合には座標の概念が欠かせない。マインクラフトの世界で自分がどこにいて、どこに何をしたいのかを座標で与えなければならないからだ。

MinecraftEducation_001_mid_640

Minecraft Education を起動したら「遊ぶ」のボタンをクリックして「世界」のタブで新しい世界を作ろう。新しい世界を作りときに「ゲーム設定」をするが、ここにある「チート」と「常に昼間」などのスライドボタンに加えて、新しいボタン「座標を表示」と「教室の設定を表示」のボタンがある。

MinecraftEducation_002_mid_640

このスライドスイッチは「チートの実行」と「常に昼間」を右にスライドしてオンにしておくことがプログラミングなどの実習時には望ましい。さらにここで新しくできた「座標を表示」のスライドを右にしてオンにしてみよう。

MinecraftEducation_003_mid_640

「座標を表示」にしたプレイ画面がこれだ。画面の左上に自分の座標が表示されていることがわかるだろう。これで自分の位置を確かめながらマインクラフトの世界を歩くことができる。プログラミング時に座標を使う場合もこれでわかりやすい。座標がわからなければ、コードによってブロックを配置しても、いったいどこに出現したか探し回らなければならないこともあったが、これでわかりやすくなった。

日本の情報教育はプログラミングの正しい位置づけでようやく歩み始める

leave a comment »

日本で高等学校教育に今日の情報教育が位置付けられるようになった端緒は、政府による西暦2000年(平成12年)のミレニアムプロジェクト「教育の情報化」においてだ。さらに文部科学省は教育課程において高等学校に新しい教科「情報」を作り、2003年(平成15年)4月から全国の高等学校で「情報」の授業が始まった。高等学校の学習指導要領において科目の再編成が行われることは珍しいことではないが、新しい教科ができるということは大きな変化だった。大きな変化には混乱が伴う。高等学校の情報教育は10年の混乱の後ようやくプログラミング教育の重要性に着目され、ここ数年で軌道修正されつつある。

では2003年4月の高等学校教科「情報」の実施を前後して、どのようなことがあったかを振り返ってみよう。

まず新しい教科を作るためには、学習目標や内容を決めなければならない。このときに主導権を握ったのは教育学、とりわけ認知科学系の学者だった。これらの学者は「情報処理学会」をはじめとするコンピュータ科学を研究してきた学会と対峙し、教科「情報」はコンピュータ技術を教えるものではない、という主張を鮮明にした。教科「情報」ではテレビや新聞などのマスコミュニケーション、人と人とのコミュニケーション、人間の意思決定と行動、など幅広く取り扱うべきであって、コンピュータはせいぜい情報を入手し処理する手段のひとつであって、コンピュータ技術を教える必要はなく、ましてやプログラミングなど不要である、といったものだ。そして雨後の筍のように「情報教育学会」が乱立した。

当時の状況を考えると、この主張が浸透したのも理解できなくはない。コンピュータやプログラミングを前面に出せば、そんな教科は全員に学ばせる必要はないという批判が出るかもしれない。教員の養成は可能なのかという批判も出ただろう。文部科学省をはじめ教育行政は教育学会の主張を取り入れて学習指導要領を作り、「情報A」「情報B」「情報C」の3つの科目が作られた。「情報A」は「情報活用の実践力」に、「情報B」は「情報の科学的理解」に、「情報C」は「情報社会に参画する態度」に学習の力点がおかれ、このうち「情報B」が比較的コンピュータ教育の内容を取り扱うものであったが、多くの学校で「情報A」や「情報C」が実施され、「情報B」を実施する学校は少なかった。

文部科学省の教育課程に基づいて各出版社が教科書を編纂した。このとき作られた教科書には、例えば「情報A」ではワードやエクセルの解説書と見まがうようなものがあったり、「情報C」では調べ学習とプレゼンテーションに大きく紙面を割くものがあった。

教員養成にも課題があった。新しい教科の授業を学校で行うには、既存の科目の時間を減らさなければならなかった。学校の1週間は5日であり、1日の授業は6時間だからだ。このとき授業時間を増やすことを考えていれば、また違った人事行政がとられたかもしれない。しかし授業の総時間数が変わらないならば、他の教科の時間を減らして「情報」の時間に割り当てなければならない。つまり、全国のすべての高等学校で一斉に「情報」の授業を始めるにあたって、新しく教員を採用することができず、現場の教員を「情報」に割り振ることしかできなかった。このため、現職の理科や数学などの教員に対して研修を行い、「情報」の教員免許を付与することが行われた。この研修は夏休みの期間を利用した実質2週間であり、概論の域を出なかった。数学や理科などの現職教員は形の上では自ら申し出て免許講習を受けた形だが、積極的に情報教育に携わる意欲があった教員ばかりではなく、不本意で参加したり、免許はもらっても授業をするつもりが最初からない教員もあった。研修では「研修内容のすべてを理解する必要はなく、授業は先生方それぞれの特異な分野でやってもらえばいい」と教員を甘やかす姿勢があったことを忘れられない。

このようにコンピュータ科学から遠い立場の教育学者が主導権を取ったことと、現場の教員に付焼刃で教員免許を発行し授業を開始したことから、高等学校の「情報」授業は混沌とした。今から振り返るとワードやエクセルの練習ばかりである授業がまだましだったと言えるかもしれない。調べ学習、ディベートやプレゼンテーションの練習、テレビや新聞の報道を比較するメディア教育、情報モラルという名の道徳のような授業。「コンピュータがなくても情報教育はできる」といった極論まであらわれた。

このとき私の主張は「情報の科学的理解」を中心にした教科にするべきだ、というものだった。当時の科目でいえば「情報B」だ。確かに「情報」が扱うべき内容は広い。しかしテレビや新聞などマスメディアについて学ぶ必要があるなら、それは1970年代からあるべきだ。またディベートやプレゼンテーションは教育、調べ学習は昔からある教育の手法のひとつにすぎない。したがって西暦2000年の今に求められる情報教育は、まさにコンピュータによって私たちの社会が激変することを前提として組み立てられるべきである、ということが当時から一貫した私の主張だ。

当初は「情報活用の実践力」に重点を置いた「情報A」が各学校で実施されたが、次第に「情報B」と「情報C」に移っていった。教科「情報」を実施して10年経過した2013年(平成25年)からの教育課程で文部科学省は科目編成を変え、「情報B」を基にした「情報の科学」と「情報C」を基にした「社会と情報」の2科目編成になった。この頃からプログラミング教育の必要性が徐々に認知されてくるようになった。2005年にイタリアで始まったArduinoプロジェクトは2012年から2013年にかけて世界中で大ブレイクした。2012年にはRaspberry Pi財団がRaspberry PiはSDカードから起動できるオペレーティングシステムRaspbianを発表し、イギリスのBBC放送は2015年にイギリス全土の学校にマイクロビットを配布する計画を立てた。

このような世界的な流れの中で、ようやく日本の情報教育もプログラミングを正しく位置づけたコンピュータ教育中心に舵を切ろうとしている。小学生を中心に人気のゲーム「マインクラフト」も教育版によってプログラミングできるようになり、英BBC放送が中心になり開発をすすめた「マイクロビット」も日本で手軽に入手できるようになった。Microsoft MakeCodeのようにWebブラウザを使い直感的に理解できるブロック型の開発環境も整ってきた。現場の「情報」科教員にはやるべきことが山ほどある。新しい時代を切り開く人づくりは「情報」科教員の手にかかっていると言って過言ではない。

C# – 教科「情報」の授業で使うタイピングトレーニングのソフトを作っています。その 6。テキストボックスをリッチテキストボックスに変更。フォントサイズを変えることができるようにした。

leave a comment »

授業でタイピング練習をすると同時に、アジャイル的なアプリケーションの開発の実際を体験する目的で、自作のタイピングソフトを作って改良を重ねている。今回はやや大きめの変更を加えた。

ひとつは、例題に対して自分が入力した文字のどこが間違ったかを「〇〇文字目」と表示していたのだが、実際に間違った文字の色を変えるなど直感的にわかるようにしてほしい、という生徒からの要望だ。これは、たしかに、わかる。しかしテキストボックスでは文字装飾に限界があるので、テキストボックスをリッチテキストボックスに変更し、間違った文字の BackColor を変えるようにした。

間違った文字の位置は、文字列の比較で myStrCount に入っているので、それを利用して次のようなコードになる。

—————————————————————————————–

//スコアの値から間違った文字を赤く変える
richTextBox1.Select(myStrCount, 1);
richTextBox1.SelectionBackColor = Color.Red;

—————————————————————————————–

もうひとつの要望は、文字の大きさが小さいので自分で適度な大きさに変更できるようにしてほしい、というものだった。これもいいフィードバックだ。

そこでフォームに 2 つのボタンとトラックバー、文字の大きさのサンプルテキストボックスを加えた。ボタンにはフォントサイズを 1 ポイントずつ増減するコードを書き、フォントサイズの下限を 1、上限を 30 としてトラックバーを連結した。コードは次の通りだ。

—————————————————————————————–

int myFontSize; // フォントサイズを変数にする

// フォントサイズを増やすボタン
private void buttonFontSizeUp_Click(object sender, EventArgs e)
{
    myFontSize++;
    if(myFontSize > 30)
     {
        myFontSize = 30;
    }
    myFontSizeChange();
}

// フォントサイズを下げるボタン
private void buttonFontSizeDown_Click(object sender, EventArgs e)
{
    myFontSize–;
    if(myFontSize <1)
    {
        myFontSize = 1;
    }
    myFontSizeChange();
}

// フォントサイズを変更するメソッド
private void myFontSizeChange()
{
     textBox2.Font = new Font("MS UI Gothic", myFontSize);
    richTextBox1.Font = new Font("MS UI Gothic", myFontSize);
    textBoxFontSize.Text = myFontSize.ToString();
    trackBar1.Value = myFontSize;
}

// トラックバーのスクロールイベントに対するメソッド
private void trackBar1_Scroll(object sender, EventArgs e)
{
    myFontSize = trackBar1.Value;
    myFontSizeChange();
}

—————————————————————————————–

textInputProgram_006

textInputProgram_007_mid_640_480

C# – 教科「情報」の授業で使うタイピングトレーニングのソフトを作っています。その 5。ユーザー ID を Active Directory から取得するようにした。

leave a comment »

教科「情報」の授業でタイピングソフトを自作して生徒実習をしている。このねらいは 2 つある。ひとつは、実際に使いやすいソフトウエアを使いたい、ということがある。特に生徒の実習データを Microsoft Flow に送信して集計しやすくする、ということがある。もう一つの目的は、ソフトウエア開発の実際を生徒に見せたい、ということだ。

いわゆる「ウォーターフロー型」の開発には限界があることが多く指摘されている。現代的なソフトウエア開発環境を最大限に活用するには、アジャイルと呼ばれる開発スタイルが望ましい。そこで教科「情報」の授業で自分が作ったソフトウエアを生徒に使わせながら、問題点や改善点を指摘させて次のバージョンに適用する、という手法でソフトウエア開発の実際を間接的に体験させるのだ。

そのためには、最初から完成されたソフトウエアを使わさない。最初はごく基本的な仕組みだけ作ったソフトウエアを使わせ、問題点や改善点を指摘することを演習とする。

様々な意見が生徒から出て興味深いのだが、これはまた別項でまとめることにする。今回のマイナーバージョンアップでは「学籍番号を入力するのが面倒だ」と「学籍番号を全角で入力してしまう間違いがおこる」ことを回避することを考えた。これは、システム管理をやっている者には常識的な実装になるが、ユーザー ID を Active Directory から取得することだ。これは一行のコードで実現できる。

——————————————————————————————-

myUserName = Environment.UserName;

——————————————————————————————-

そして取得したユーザー ID を gakuseID テキストボックスに表示する。

——————————————————————————————-

gakuseID.Text = myUserName;

——————————————————————————————-

ちゃんと取得することが確認できれば、学籍番号のテキストボックスの Enabled プロパティを false にし、書き換えられないようにする。

——————————————————————————————-

gakuseID.Enabled = false;

——————————————————————————————-

これで学生番号は間違いなく処理されるようになる。

C# – 教科「情報」の授業で使うタイピングトレーニングのソフトを作っています。その 4。いつでも終了、開始ができるボタンのインタフェースを制御した。

leave a comment »

教科「情報」の授業で使うタイピングトレーニングのソフトを作っている。ここでマイナーチェンジをしたのは、ボタンの有効状態を制御したところだ。たとえば、次の画面は文字入力をトレーニングして「終了」のボタンを押し、かかった時間とスコアを表示したところだ。

textInputProgram_001_mid_640

ところがこの状態で「開始」のボタンが有効になっている。そこでこのまま「開始」をクリックして「終了」をクリックすると、一字も入力することなく結果が出てしまう。

textInputProgram_002_mid_640

そこで「開始」ボタンを押す前は「終了」と「リセット」を無効にし、「開始」ボタンを押せば「開始」ボタンは無効となり「終了」ボタンが有効になり、「終了」ボタンを押せば「終了」ボタンは無効となり「リセット」ボタンが有効となる、といったようにボタンの有効無効を制御することにした。

まずフォームの初期化で「終了」ボタンと「リセット」ボタンを無効にしておく。

——————————————————————————————

btnEnd.Enabled = false; //終了ボタンを無効にする
btnClear.Enabled = false; //クリアボタンを無効にする

——————————————————————————————

次に「開始」ボタンのクリックイベントで「開始」ボタンを無効にし「終了」ボタンを有効にする。

——————————————————————————————

btnStart.Enabled = false; //開始ボタンを無効にする
btnEnd.Enabled = true; //終了ボタンを有効にする

——————————————————————————————

そして「終了」ボタンのクリックイベントで「終了」ボタンを無効にし「クリア」ボタンを有効にする。

——————————————————————————————

btnStart.Enabled = false; //スタートボタンを無効にする
btnClear.Enabled = true; //リセットボタンを有効にする

——————————————————————————————

最後に「クリア」ボタンのクリックイベントで「クリア」ボタンを無効にし「開始」ボタンを有効にする。

——————————————————————————————

btnClear.Enabled = false; //クリアボタンを無効にする
btnStart.Enabled = true; //スタートボタンを有効にする

——————————————————————————————

これでボタンの有効無効管理ができた。

textInputProgram_003_mid_640

textInputProgram_004_mid_640

textInputProgram_005_mid_640

さて、このような制御をどこまですればよいのだろうか。それはプログラムを誰がどのように使うのかにかかっている。たとえばこのソフトウエアが、自分で文字入力のトレーニング結果を知りたいために使うのならば、このような制御を考える必要はないのかもしれない。自分の力を知るために「ずる」をする意味がないからだ。しかし、たとえば学校の授業で先生が生徒に課す場合は、少しでもよい結果を出すために「ずる」をしようと考える生徒がいるかもしれない。

そのことを考えると、たとえばテキストを別に入力しておき、ペーストするような「ずる」も考えられるかもしれない。使いやすさと同時に、想定外の利用をされないように考えることは、ソフトウエアの本来の機能とはまた別に、ソフトウエア開発のテーマである。

マインクラフトのコマンドブロックを使ったプログラミング学習の可能性

leave a comment »

コマンドブロックはユーザーがコマンドを入力し、レッドストーンの信号などによってコードを実行できるブロックだ。コマンドブロックを手に入れるには、コマンド入力で /give を使う。

Minecraft_Education_Edition_039_mid_640

コマンドブロックはワールドに配置して内部にコードを書くことができる。しかし、いわゆる PC 版ではコマンドブロックに書くことができるコードは複数行にわたるものを書けるようだが、現時点ではエデュケーション版で一つのブロックに書くことができるコードは一行だけだ。

Minecraft_Education_Edition_036_mid_640

複数のコードを連続して稼働させるには、必要なコード行数のコマンドブロックを用意し、レッドストーンでつなぐ方法がある。またこのとき、コードによっては実行に時間がかかるものもあるので、実行の順番を考えたいときはレッドストーンの間に反復装置を置いて信号を遅らせると確実だ。

Minecraft_Education_Edition_035_mid_640

ここでは「マインクラフトとプログラミング教育」の課題として設定した「レッドストーンのチャレンジ」をコマンドブロックで作っている。一定のエリアに拒否ブロックを敷き詰め、周囲をボーダーブロックで囲い、そのエリアの内部に端にレバーを立てた許可ブロックの列を24列作る一連のコマンドだ。

ボタンを押せばコマンドブロックが連続的に動作し、課題ワールドを自動的に作る。この一連の挙動は、プログラミング教育においては流れ図の「順次構造」のエクササイズでもある。

Minecraft_Education_Edition_037_mid_640

上から見るとこんな感じだ。

Minecraft_Education_Edition_038_mid_640