【情報教育の現在地】主体的な学びを導く「情報探究」とSTEAM教育の接続

「操作」から「創造」へ、GIGA端末活用の新たな地平

なぜ今、「情報探究」への転換が必要なのか

GIGAスクール構想による「1人1台端末」の整備が一巡し、教育現場は今、端末を「文房具」として定着させるフェーズから、「思考・判断・表現のツール」として高度化させるフェーズへと移行しています。

これまでの情報教育において、キーボード入力やアプリ操作といった「スキルの習得」は一定の成果を上げました。しかし、これからの社会――Society 5.0――を生き抜く子どもたちに求められるのは、与えられたツールを操作する力だけではありません。あふれる情報技術を批判的に吟味し、課題解決や価値創造のために主体的にハンドリングする力、すなわち「情報探究」の資質・能力です。

本稿では、プログラミング教育の現場で散見される「正解探し」の課題を分析し、フィジカル・コンピューティング（現実世界との接続）がいかにして子どもたちの「探究の羅針盤」となり得るのか、その理論と実践を紐解きます。

1. 「情報探究」を支える4つの柱とコンピテンシー

「情報探究」とは、単発の活動ではなく、以下の4つの領域が有機的に結合した「知の循環プロセス」です。これらは新学習指導要領における「情報活用能力」の中核を成すものです。

1. 情報活用スキル（実践力）：情報の収集・整理・分析・表現といった一連のプロセスを遂行する力です。単なる操作技能を超え、目的に応じて最適なICTツールを選択・活用するメタ認知能力を含みます。
2. 情報モラルとデジタル・シティズンシップ（倫理観）：従来の「べからず集」的なマナー教育から一歩進み、デジタル社会の善き構成員として、技術が社会に及ぼす影響を理解し、責任ある行動を選択する態度を養います。
3. 情報社会の理解（特性の理解）：「なぜ無料のサービスが成り立つのか？」「AIはどうやって答えを出しているのか？」といった、情報技術の背景にあるアルゴリズムや社会システムを構造的に理解することです。
4. プログラミング的思考（論理的思考力）：課題解決に向けて、複雑な事象を記号化・分解し、論理的な手順（アルゴリズム）を構築する力です。これはコーディングの枠を超え、あらゆる教科に通底する思考基盤となります。

2. 探究を駆動する「見方・考え方」の再定義

授業において、子どもたちが受動的な「作業者」から能動的な「探究者」へと変容するためには、特有のレンズ（見方）と思考フレームワーク（考え方）が必要です。

【見方】ブラックボックスを開ける視点

探究の起点は、日常の「便利」を疑うことにあります。

• 「自動ドアは、なぜ人が来たことがわかるのか？」
• 「ネット検索は、なぜ瞬時に結果が出るのか？」生活の中に埋め込まれたテクノロジーを「魔法」として片付けず、「入力・処理・出力」という情報の構造として捉え直す視点こそが、探究の第一歩です。

【考え方】課題解決への4つのアプローチ

• 構造化： 複雑な事象を要素に分解し、因果関係を整理する。
• 反復（イテレーション）： 一度で正解を求めず、試行錯誤（トライ＆エラー）自体を価値あるプロセスとして捉える。
• 統合： 異なる教科の知識やデータを結びつけ、新たな意味を見出す。
• 倫理的配慮： 「技術的に可能か」だけでなく、「社会的に適切か」を問いかける。

3. プログラミング教育の障壁：「記号接地問題」と「正解探し」

現場の先生方からよく聞かれる悩みに、「子どもたちが『先生、正解の数字はいくつですか？』と聞いてくる」というものがあります。なぜ、本来自由であるはずのプログラミングが、穴埋め問題のような「正解探し」に陥ってしまうのでしょうか。

その根本原因の一つに、「記号接地問題（Symbol Grounding Problem）」の欠如が挙げられます。

画面の中だけで完結するプログラミングでは、扱っている「数値（データ）」が現実世界の何に対応しているのか、子どもたちは実感を持てません。変数 x = 25 と入力したとき、それが温度なのか、速度なのか、単なる座標なのか、身体的な感覚として結びついていないのです。

結果として、プログラムは「意味のある命令」ではなく「パズルを解くための記号操作」となり、学びは表層的なものに留まってしまいます。

4. 解決策としての「AkaDako」：Cyber-Physical Systemの教室への実装

この「実感の欠如」を打破し、探究の質を飛躍的に高める鍵が、フィジカル・コンピューティングです。教育ツール「AkaDako（アカダコ）」は、GIGA端末と現実世界（Physical World）をUSB一本で直結させ、教室をCPS（Cyber-Physical System）の実践場へと変貌させます。

データを「身体化」する

AkaDakoに温度センサーや距離センサーを接続することで、教室の環境がリアルタイムで「データ」として可視化されます。

• 「25.5℃」という数値は、単なる数字ではなく、「今の教室の肌感覚」とリンクします。
• 「もし25℃を超えたらファンを回す」というプログラムは、単なる条件分岐の学習ではなく、「現実世界への介入（アクチュエーション）」という成功体験になります。

「問い」の質的転換

扱うデータが「生きた現実の数値」になった瞬間、子どもたちの問いは劇的に変化します。

• Before: 「先生、数値をいくつに設定すれば正解ですか？」（受動的）
• After: 「光センサーの値が50だと反応しない。もっと近づけたらどうなる？ 閾値を40に下げたら誤作動しないか？」（主体的・科学的）

ここでは、正解は教師が持っているものではなく、「現実の挙動」の中にしかありません。 これにより、授業は教師主体の「教える場」から、児童が仮説検証を繰り返す「研究の場」へとシフトします。

5. 教科横断的な学び（STEAM教育）への展開

AkaDakoを用いた計測・制御の学習は、教科の壁を溶かし、STEAM教育（Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics）を具現化する最適なハブとなります。

【実践例：6年 理科・総合「環境と私たちのくらし」】

• Science（理科）： 日照時間や気温変化をセンサーで自動計測し、データを収集する。
• Mathematics（算数）： 得られた膨大なログデータをグラフ化し、傾向や平均値を読み解く（データの活用）。
• Technology/Engineering（技術・工学）： 「暑すぎる時に自動でカーテンを閉めるには？」という課題に対し、プログラミングとモーターで解決策を実装する。

このように、プログラミングを「目的」ではなく、探究のための「手段」として位置づけることで、学びの深度は格段に増します。

6. カリキュラム・マネジメント：小・中・高・大をつなぐ「学びの系統性」

小学校での「AkaDako」を通じた探究活動は、単発の体験に留まらず、中等・高等教育における高度な情報教育への重要な「足場かけ（Scaffolding）」となります。

小学校段階で「データ（数値）の意味」を肌感覚として理解しているかどうかは、高校段階での「データ分析」や「モデリング」の理解度に決定的な差を生みます。つまり、小学校での情報探究は、日本のDX人材育成における「最初の一マイル」として極めて重要な責務を担っているのです。

未来をつくる実験室へ

情報教育の目的は、全員をプログラマーにすることではありません。どのような職業に就こうとも、テクノロジーという強力なツールを恐れず、倫理観を持って使いこなし、自らの手で課題を解決しようとする「主体性」を育むことにあります。

明日からの授業で、まずは先生自身が子どもたちと共に、「なぜ？」を面白がってみてください。教室の中にセンサーを一つ置くだけで、そこは見慣れた風景から、データに満ちた「未来をつくる実験室」へと変わるはずです。

情報技術を、子どもたちの「生きる力」へ。

その挑戦は、まさに今、私たちの教室から始まっています。

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かおる先生

小学校教諭

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大学・大学院では教育や技術について学び、小学校教諭免許に加えて、中学校（技術）および高等学校（情報・工業）の専修免許も取得しました。 「知ることの入り口」に立つ児童たちに、わかりやすく伝えることに大きなやりがいを感じ、現在は小学校の教員として日々子どもたちと向き合っています。またこの場では、日々の教育現場で役立っている業務効率化や時短の工夫、ちょっとした小技に加えて、趣味でもあるガジェットについての話題も交えながら、さまざまな情報をまとめていきたいと考えています。