ホチキス先生の「プログラマーと呼ばれたい」

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新しいマインクラフトのエデュケーション版でプログラミング学習環境となる「コードビルダー」を管理する「Code Connection for Minecraft」に接続するには /code コマンドでもいい。

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2017年5月2日に行われた「Learn what’s next.」で発表された新しいマインクラフトのエデュケーション版にはプログラミング教育のツールとなる機能が盛り込まれている。そのひとつが、プログラミングによって学習環境を整えることと学習者を管理することなどができる「コードビルダー」だ。そして「Code Connection for Minecraft」、日本語で「コードコネクション」と呼ばれるものは「コードビルダー」を管理するサービスだ。

コードビルダーを起動すると、次の画面になりクライアントからのアクセスをリッスンする状態になる。このとき、接続コマンドとして表示される文字列のうち、IP アドレスは「Code Connection for Minecraft」を起動したコンピュータの IP アドレスになっており、ポートはサービスが指定する。クライアントはこの IP アドレスとポート番号で接続する。

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ちなみにこれと似たサービスに、前のエデュケーション版からあった「Classroom Mode for Minecraft」がある。これは「クラスルームモード」という学習環境を管理するサービスで、ネットワーク上のコンピュータで起動し、クライアントから IP アドレスで接続する形だ。この「Classroom Mode for Minecraft」ではリッスンするポート番号をランダムに生成し、起動するたびに違うポートになった。またサービスを起動したコンピュータ上でクライアントのマインクラフトを起動しても接続できない場合が多かった。しかし新しい「Code Connection for Minecraft」ではリッスンするポート番号は変わらないようだ。また同じコンピュータでクライアントを起動して接続することもできるように改善されている。

クライアントのマインクラフトから接続する場合は、コマンド入力ラインを表示して「Code Connection for Minecraft」で指定されたアドレスに /connect コマンドを入力する。このとき、「Code Connection for Minecraft」にはコマンドをコピーするボタンがあり、これをクリックしてもクリップボードにコマンドがコピーされるのだが、次のように /code コマンドを使うこともできる。

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/code コマンドを使うときは IP アドレスもポート番号も指定する必要はない。このとき、あらかじめ「Code Connection for Minecraft」を起動していなくても、コンピュータに「Code Connection for Minecraft」がインストールされていれば自動的に起動される。また、事前に「Code Connection for Minecraft」を起動していれば、クライアントのマインクラフトでは「コード接続の起動を試みています」となり「接続しました」のメッセージが出ないこともあるが、この時点ですでに「Code Connection for Minecraft」と接続ができている。

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「Code Connection for Minecraft」を見ると次のようにあっており「MakeCode」や「Scratch」、「Tynker」のメニューが出ている。ところでここで、接続したクライアントの IP アドレスを見ると、対象のコンピュータではなくて 127.0.0.1 になっていることがわかる。これはループバックアドレスで接続されているということだ。

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試しに簡単なコードを「MakeCode」で書き、実行してみる。

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10 × 10 × 10 のブロックが生成した。

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マインクラフトのエデュケーション版を使った問題解決の授業案を考えています。たとえば小学校四年生の「植木算」の考え方。

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マインクラフトをプログラミング教育に使うことを考えて勉強会をしています。

勉強会「マインクラフトとプログラミング教育」を開催します。
アドミンティーチャーズ
https://adminteachers.wordpress.com/2017/03/08/%e5%8b%89%e5%bc%b7%e4%bc%9a%e3%80%8c%e3%83%9e%e3%82%a4%e3%83%b3%e3%82%af%e3%83%a9%e3%83%95%e3%83%88%e3%81%a8%e3%83%97%e3%83%ad%e3%82%b0%e3%83%a9%e3%83%9f%e3%83%b3%e3%82%b0%e6%95%99%e8%82%b2%e3%80%8d/

マインクラフトにはエデュケーション版があり、エデュケーション版には一般のコンシューマー向けのマインクラフトにはない特殊パーツや「Classroom」という授業をするためのモードが用意されています。これらの機能を使えば、効果的に授業でマインクラフトを運用することができます。

マインクラフトは自由度が高く、無限の可能性がありますが、たとえば小学校の算数をテーマに取ると、このような問題解決型の授業案が考えられると思います。

テーマ:レッドストーンで「植木算」を理解しよう
概要:「植木算」は、おおむね小学校四年生の算数で取り上げられる課題で、割り算を習った後に、割り算を現実世界にあてはめて使うことを学ぶ目的で使われます。たとえば「10メートルの道路にそって1メートルおきに木を植えるとしたら、何本の木が必要ですか。」といった問題です。割り算を習った子供は、10メートル割る1メートルで10本、という答えを出せるとして、しかし実際は1mごとの「間」を数えるので9本でよい、ということに気付かせる問題です。これをレッドストーンの働きにおきかえて、15ブロックしか信号が伝わらないレッドストーンを150個使い、全部使ってできるだけ長く信号をつなぐために、何個の反復装置が必要かを考えさせ、実際にマインクラフトの世界でやってみて体験します。

授業案を Docs.com でも公開しています。
https://docs.com/user775272/8741/minecraft-small-challenge-no-2-planting-tree

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小学生マインクラフト エバンジェリスト、あくひろくんがマインクラフト Windows 10 Edition のサバイバルモードを動画で解説します。第一回は木を切って木材を作るところから。

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マインクラフトはプログラミング教育や問題解決、コラボレーション教育に利用できるのではないかと期待されている。そこで、まずマインクラフトの基本について、いちばんよく知っている小学生に解説してもらうことにした。いわば「小学生マインクラフト エバンジェリスト」みたいなかんじだ。

説明が長いとわかりにくいので、短く 5分で解説するようにしている。第一回は、まず木を切って木材を作るところから始めている。マインクラフトの初心者向けに作っているので、ぜひご覧いただきたい。

https://www.youtube.com/watch?v=irP1tyWXWzE
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Minecraft Windows 10 Edition は今なら 1,150 円。2,000 円の値引き。あと 11 日です。

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Windows ストアからダウンロードする Windows ストアアプリの「Minecraft Windows 10 Edition」はキャンペーン中で今なら大幅ディスカウントだ。いま見たところでは「あと 11 日です」とある。Windows ストアアプリは複数のデバイスを持っているユーザーなら、10 台までの端末にインストールして使うことができる。一人で何台ものデバイスを所有する時代にはとてもぴったりだ。

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とても面白く、教育にも利用できる可能性があるので、ぜひ試してみたい。

HITACHIの電子黒板機能付きの超短投射プロジェクター、CP-TW3005Jを試してみた – e スクール ステップアップ・キャンプ 2016 西日本大会のエキビジョンスペースの展示

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先日、文部科学省共催、一般社団法人日本視聴覚協会と日本視聴覚連合会の主催で行われた「eスクール ステップ・アップキャンプ 2016 西日本大会」に参加した。文部科学省の初等中等教育局視学官から「学習指導要領改訂を踏まえた教育の情報化の重要性」について基調講演があり、またアクティブラーニングを取り入れてICTを活用した模擬授業が行われるなど意欲的な会だった。

各セッションと並行して会場内のエキビジョンスペースでは各企業から様々なICT機器やソフトウエアなどの展示が行われており、授業で使いたいと思わせられるものがたくさんあった。その一つがこのプロジェクターだ。

いわゆる電子黒板には様々なものがあるが、教育関係では大画面薄型テレビ形式のディスプレイを使用し、タッチパネルのインタフェースを有したものが一般的だろう。コンピュータを接続して教材を投影できるメリットと、電子ペンを使ってあたかも黒板にチョークで書くという直感的なオペレーションができるところが優れている。しかし設置が難しく高価であるという問題がある。

今回、HITACHIの電子黒板機能付きの超短投射プロジェクター、CP-TW3005Jを試してみたが、超短焦点とうたっているだけあり、黒板にかなり接近して投影できる性能を持っている。それに加えて、投射しているスクリーンに対して専用の電子ペンで電子黒板のように文字が書けるのだ。これには驚いた。会場ではスクリーンに対して天井から吊る形で設置されていた。次の写真から、どのくらい超短投射であるかわかるだろうか。カタログ上では100型の大きさに投影するには本体のレンズ面からスクリーンまでが 40.8cm、80型の投影なら 26.8cm、60型の投影ならなんと 12.8cm の距離でいいとなっている。

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驚いたのは、スクリーンに投射している画像に対して、スクリーン上で専用の電子ペンを使って文字が書けるというところだった。これを見たとき、どのような仕組みでペンの動きを見ているのだろうと不思議だったが、目からうろこが落ちるような仕組みだった。ペンの先から赤外線が出ており、その赤外線をプロジェクターが感じ取って投射画像にオーバーライトしているのだ。

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いわゆる電子黒板は教室への設置が難しい。普段は黒板やホワイトボードを使いたいが電子黒板も使いたいという場合は、教室に両方を設置するかどちらかを可動式にするしかない。しかしプロジェクター方式なら、通常は黒板で、必要に応じてプロジェクターを投影するといった使い方ができる。スクリーンをホワイトボードや黒板にして、映像を重ねて使うといったこともできるだろう。いや、それが最も望ましいと思える。黒板とチョーク、ホワイトボードとペンを使って授業をすすめながら、必要に応じて写真や動画を提示する。

電子ペンを使うときは、スクリーンに対するポジションを校正する必要がある。プロジェクターの設置位置とスクリーンの関係を補正する必要があるからだ。補正のメニューはリモコンを使って行い、画面に映されたドットの位置をチェックすることで行うようになっている。簡単だ。

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また地味だが特記すべき機能として、画像の自動補正機能がある。カタログを見るとHITACHIでは「アクセンチュアライザー」機能と「HDCR」と呼んでいるらしい。普通教室でプロジェクターを使うとき、部屋の明るさによってプロジェクターの輝度が不足し、画像が鮮明に見えないことがある。このようなとき手動で明るさやコントラストを調節するが、このプロジェクターは「アクセンチュアライザー」によって映像の陰影感、精細感、光沢感を強化し、「HDCR」、これは High Dynamic Contrast Range の頭文字らしいが、これによって画像の明るいところと暗いところを自動的に解析し、暗部を詳細に見せるように調節する機能だ。つまりは、いわば画像にシャープネスをかけ、コントラストを調節する、これらを画像解析により自動的に行う機能だと考えられる。

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サンプルに使われた写真は、ドーム型で天井がガラスになっている建物の中で、ガラスの明るいところを中心に撮った写真だ。明るい部分は明瞭にわかるが、建物の下部の暗いところはほとんど真っ暗につぶれてわからない。これが「アクセンチュアライザー」と「HDCR」によってボタンひとつで自動的に明るいガラス部分はそのままに、暗い部分が明るさを調節されてはっきりをわかるように浮き上がってくる。これは便利だ。

教科「情報」とプログラミング

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高等学校で教科「情報」が新設され、「情報A」「情報B」「情報C」が選択必履修科目として実施されたのは 2003年、平成 15年の 4月のことだ。今年度で 13年目を終えようとしている。必履修科目とは、日本で高等学校を卒業するためには必ず学ばなければならない科目のことであり、それは文部科学省が学習指導要領で決めている。学習指導要領はおよそ 10年単位で新しいものに書き換わっており、時代の変化に対応しながら必履修科目も変わってきている。選択必履修とは、学習しなければならない科目を一つに決めるのではなく、いくつかの科目の中からどれか一つを選んで学習することになっている科目設定をいう。選択必履修のわかりやすい例として芸術があり、芸術は必履修だが現行の学習指導要領では「音楽Ⅰ」「美術Ⅰ」「書道Ⅰ」「工芸Ⅰ」のうち生徒の興味関心、学校の学習環境などに応じてどれか一つを選択して学習することになっている。教科「情報」も、「情報A」「情報B」「情報C」のうちどれか一つを学習すればよいと設定され、2003年、平成 15年の 4月に高等学校に入学した全国すべての生徒から教科「情報」が選択必履修科目となった。

ところがこの教科「情報」では、当初プログラミングに重きをおかない授業が主流だった。それどころかコンピュータや情報通信ネットワークすら軽んじられた。それには理由がある。

2003年の 4月から新たな科目「情報」の授業を全国の高等学校で一斉に実施しなければならなくなったが、多くの学校で 1年生に週 2時間の授業を実施することになった。これは例えば 1学年 8学級規模の学校で週あたり 16時間の授業が必要になることであり、教員 1名を充てなければならない計算になる。現時点で文部科学省の最新データによると、全国の普通科を擁する高等学校数は 3,824校、普通科に在籍する高等学校生徒数は 2,415,330名であり、この数値に基づくと新たに学校に 1名配置するとすれば 3,800名、生徒数 320名に対して 1名配置するとすれば 2,500名の新たな教員採用が必要となる計算になる。その一方で生徒にとってみれば教科「情報」の授業が増えるかといって、週当たりの授業時間が 30時間から 32時間に増えるわけではない。「情報」の授業が増える一方で減る授業がある。民間企業ならば不要部門を整理して人員を減らし、新たな部門に人材確保するところだろうが公務員はそうはいかない。そこで「理科」や「数学」などの現職教員から教科「情報」の実施に意欲のある、または資質のある教員を選び、通称「認定講習」と呼ばれる一定の講習を受けた者について教科「情報」の免許を交付することにした。この免許講習は 2000年、平成 12年から 2002年、平成14年の3年間に各都道府県で実施され、全国で約9000人の教科「情報」教員免許取得者が誕生したと言われる。

筆者はもと理科の教員で、この「認定講習」の最初の年、平成 12年に参加して免許を取得した。この研修で強い印象を受けたのは、「先生方の得意な分野で授業をしてもらえばいい」という雰囲気だ。敷居が高ければ免許講習を受けようと思う教員が少なくなるためだと感じた。教科「情報」の出発点で、教員は最初から甘やかされたのだ。

総合的な学習の時間や複数の科目に横断的な授業の試み、問題解決型学習などの新しい授業が注目を浴びる中で、教員の中には地域の商店街の Web ページを作成する授業やプレゼンテーションの授業、情報モラルの授業、インターネットを使った国際交流などを展開して実践発表をして注目を浴びる者も出てきた。これらは授業の手法のひとつであって目的ではない。「コンピュータを使わなくても情報教育はできる」や「新聞やテレビなどを題材にして情報教育をする」といったことを言い出す人もいた。誤解を恐れずに言えば、これは勘違いだ。情報はコンピュータを使わなくてもやりとりでき、新聞やテレビも情報源のひとつだが、2003年に、なぜ、情報教育なのかといえば、コンピュータやインターネットが社会の主要な原動力になりつつあったからである。実際この 13年間で当時の予想を超えるスピードでコンピュータやインターネットが私たちの社会を変えてきた。

筆者は一貫してコンピュータとインターネットを中心にして授業を展開すべきだと主張し、実践してきた。もとは理科の教員であったということから、教科書に書かれていることを実験し体験的に理解する授業を重視した。たとえばテキストデータやビットマップ画像をバイナリエディタで開いて 2進数の値を調べることやネットワークのコマンドを体験すること、Web サーバーや電子メールサーバーを立てて管理すること、データベースを体験すること、簡単なプログラミングをすること、などだ。これらのことは、2009年9月の数研出版の機関紙「i-Net」第26号に書いたり、2009年10月に「高校での情報教育の現状と学会への期待 」の題で一般社団法人情報処理学会の雑誌に寄稿したりした。

「数研出版」情報通信 i-Net バックナンバー目次
http://www.chart.co.jp/subject/joho/joho_inet.html

数研出版「i-Net」第26号 2009年9月「教科「情報」6年間の総括と情報科教員に求められること」
http://www.chart.co.jp/subject/joho/inet/inet26/inet26-2.pdf

未来のコンピュータ好きを育てる: 10.高校での情報教育の現状と学会への期待
http://ci.nii.ac.jp/naid/110007386933

しかし振り返ってみれば、これら「ボタンの掛け違い」に始まったと思える教科「情報」の出発は、いきなり何千二人もの情報科教員を採用することや他教科の教員を整理することもできない行政的な事情があったわけで、政策的に避けがたいことであったともいえる。しかし教科「情報」も学習指導要領の改訂により「社会と情報」と「情報の科学」の 2科目に整理され、次期学習指導要領では「情報Ⅰ」のような単独櫃履修科目になると予想されている。そしてそこでは「プログラミング」を必ず取り入れることが期待されている。一方で身近には、もはや認定講習で教員免許を取得した先生方は元の教科に戻り「情報の授業はできません」といって断る例が多く、現場の情報科教員は慢性的に不足しているようである。そして大学で専門的に情報を学んだ教員が新採用で教壇に立ちつつある。甘やかされたピンチヒッターの時代は終わった。今こそ教科「情報」を正しく位置づけなおすことができる時だ。

今さら「私はワープロや表計算ソフトの使い方しか教えられません」と言う情報科の教員はいないだろうが、「**しかできません」というのは、たとえば「水泳しか教えられません」という体育の教員や「カレーしか作れません」という家庭科の教員、「夏目漱石だけで授業します」という国語科の教員、「韓国の歴史は教えられますが中国の歴史はわかりません」という地歴科の教員、「アリストテレスなら何時間でも授業できますが現代の政治はわかりません」という公民科の教員、「虚数の授業は得意ですが方程式は解けません」という数学科の教員、「核融合反応は説明できるけれど運動方程式はどうも」という理科の教員、「翻訳はできるが英会話は苦手で」という英語科教員に等しいのではないか。教科「情報」の教員なら、学習指導要領に示されている項目、教科書に書かれている内容は、生徒の興味関心や実態にあわせて奥深さに差はあっても、すべて授業で取り入れることができなくてはならないはずだ。もちろんプログラミングもだ。

次期学習指導要領は 2016年度、平成18年度中に答申され、新指導要領は、小学校が平成32年度、中学校は平成33年度、高等学校は 2022年度、平成34年度から全面実施される予定という。このまま何もせずずるずると 6年経ち「私はプログラミングは教えられません」と開き直る教員が続出することを防ぐためには(1)行政がきちんと計画的に教員の研修プログラムを策定すること(2)教育研究会などは既知の経験から授業実践や教材をまとめること(3)現場の教員は自ら研修と授業開発をすること、が必要だと考える。