「東ロボ」を主導した数学者が「読解力がない子どもにプログラミングを教えても、意味がない」と主張する理由 : 特集:小学生の「プログラミング教育」その前に(8)
2020年度から小学生のプログラミング教育が始まる。官庁や教育機関、企業を巻き込んだ教材開発やデモ授業などが進む中、国立情報学研究所の新井紀子教授は、AIや全国の子どもを対象にした研究活動の成果から「プログラミング教育以前に、学校は子どもの『読解力』を伸ばすべき」と主張する。その理由とは。
国立情報学研究所の新井紀子教授・社会共有知研究センター長
こ ん な 状 況 を 想 像 し て ほ し い 。 あ な た は 小 学 生 の 子 ど も を 持 つ 親 で 、 AI の 導 入 や モ ノ の デ ジ タ ル 化 が 進 む 将 来 を 見 据 え て い る 。 そ の た め 、 自 分 の 子 ど も に は 、 最 新 の 環 境 で 、 優 秀 な 講 師 に よ る プ ロ グ ラ ミ ン グ の 授 業 を 受 け さ せ る つ も り だ 。 20 年 後 、 あ な た の 子 ど も は 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ を 深 く 使 い こ な し 、 自 分 の ア イ デ ア を コ ン ピ ュ ー タ で 形 に で き る 大 人 に 育 つ だ ろ う か ?
2 0 0 0 年 代 初 め か ら さ ま ざ ま な 年 代 の 子 ど も に プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 を 行 っ て き た 、 国 立 情 報 学 研 究 所 の 新 井 紀 子 教 授 ・ 社 会 共 有 知 研 究 セ ン タ ー 長 に よ れ ば 、 運 良 く そ う な れ る 子 ど も の 割 合 は 、 1 0 0 0 人 中 、 た っ た の 3 人 だ 。
新 井 氏 は 、 2 0 1 8 年 3 月 に 開 催 さ れ た ﹁ 第 80 回 情 報 処 理 学 会 全 国 大 会 ﹂ の 基 調 講 演 で 、 ﹁ 現 在 、 小 学 校 教 育 を 受 け る 日 本 人 の 子 ど も の 大 半 は 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 学 習 に 必 須 の ﹃ 定 義 ﹄ を 理 解 す る だ け の 読 解 力 を 持 っ て い な い 。 こ の 状 況 で 子 ど も た ち に い く ら プ ロ グ ラ ミ ン グ を 教 え た と こ ろ で 、 AI が 広 く 普 及 す る 将 来 、 満 足 な 収 入 を 稼 げ る だ け の ス キ ル に は つ な が ら な い だ ろ う ﹂ と 語 っ た 。
こ う し た 見 解 を 抱 く ま で 、 新 井 氏 は 研 究 者 と し て e ラ ー ニ ン グ や ア ク テ ィ ブ ラ ー ニ ン グ に 関 わ っ て き た 。 2 0 1 1 〜 2 0 1 6 年 に は 、 AI に 学 習 さ せ て 東 大 合 格 を 目 指 し た プ ロ ジ ェ ク ト ﹁ ロ ボ ッ ト は 東 大 に 入 れ る か ︵ 東 ロ ボ ︶ ﹂ を 主 導 。 ﹁ AI が 将 来 の 労 働 市 場 に 与 え る 影 響 を 、 日 本 の 高 校 生 と AI の 能 力 を 比 較 し て 科 学 的 に 測 り た か っ た ﹂ と 語 る 。 新 井 氏 は 現 在 、 調 査 研 究 の 成 果 を ま と め た 論 文 を 執 筆 中 だ 。
研 究 の き っ か け は 、 2 0 0 0 年 代 初 頭 か ら 子 ど も 向 け の プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 を 実 施 す る う ち に 湧 い た 疑 問 だ っ た 。 優 秀 な 教 師 や 最 先 端 の ツ ー ル を 活 用 し 、 学 習 意 欲 の 高 い 子 ど も を 集 め て 教 え て も 、 な ぜ ﹁ 1 0 0 0 人 に 3 人 ﹂ し か 、 自 分 の ア イ デ ア を 形 に で き る レ ベ ル ま で プ ロ グ ラ ミ ン グ を 習 得 で き な い の か 。
新 井 氏 は 、 さ ま ざ ま な 数 学 者 や 企 業 、 教 育 機 関 の 協 力 を 得 て 、 全 国 の 小 中 高 校 生 や 大 学 生 数 千 人 を 対 象 に 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ の 基 礎 レ ベ ル に 必 須 の ﹁ 論 理 的 な 思 考 力 ﹂ を 測 る 試 験 ﹁ リ ー デ ィ ン グ ス キ ル テ ス ト ︵ R S T ︶ ﹂ を 実 施 し た 。
そ の 結 果 、 問 題 文 を 正 し く 理 解 で き て い な い 傾 向 が 浮 か び 上 が っ た 。 例 え ば 、 下 記 図 の 問 題 に お い て 、 ﹁ 原 点 O と 点 ︵ 1 , 1 ︶ を 通 る 円 が x 軸 と 接 し て い る ﹂ と い う 説 明 文 の 内 容 を 正 し く 表 し た 図 を 選 択 し た 中 学 3 年 生 の 割 合 は 、 4 人 に 1 人 だ っ た と い う 。
「原点Oと点(1,1)を通る円がx軸と接している」を表す図の選択肢と正答率
ま た 、 新 井 氏 が R S T と は 別 に 行 っ た 試 験 で 、 ﹁ 偶 数 と 奇 数 を 足 す と 、 な ぜ 奇 数 に な る の か 説 明 せ よ ﹂ と い う 問 題 に 正 し く 答 え ら れ た 大 学 生 の 割 合 は 、 国 立 大 学 S ラ ン ク で 7 割 。 私 立 大 学 で は 4 割 を 切 っ た 。
﹁ 偶 数 と は 何 か ﹂ と い っ た 定 義 の 理 解 に は 、 読 解 の 基 礎 で あ る ﹁ 係 り 受 け ﹂ ﹁ 同 義 文 判 定 ﹂ ﹁ イ メ ー ジ 同 定 ﹂ ﹁ 推 論 ﹂ ﹁ 具 体 例 同 定 ﹂ な ど の 能 力 が 必 要 と さ れ る 。 新 井 氏 は 、 R S T の 結 果 が 、 ﹁ 小 学 校 教 育 で こ う し た 能 力 が う ま く 育 っ て い な い ﹂ 点 を 科 学 的 に 証 明 し た と 考 え て い る 。
﹁ 意 欲 の あ る 子 ど も が プ ロ グ ラ ミ ン グ を 学 ぶ の は 大 変 望 ま し い こ と 。 た だ し 、 初 め か ら 定 義 の 内 容 が ﹃ 読 め な い ﹄ 子 ど も に プ ロ グ ラ ミ ン グ を 教 え て も 、 意 味 が な い ﹂ ︵ 新 井 氏 ︶
AI の 普 及 が 進 む 今 、 ﹁ 将 来 多 く の 業 務 が 自 動 化 さ れ 、 労 働 市 場 に 影 響 を 与 え る ﹂ と の 懸 念 か ら 、 高 い 労 働 ス キ ル を 備 え た 人 材 を 育 て よ う と 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 必 要 性 を 挙 げ る 声 も 多 い 。
新 井 氏 は 、 ﹁ 東 ロ ボ ﹂ プ ロ ジ ェ ク ト を 率 い た 経 験 か ら ﹁ 現 在 の AI は 、 人 物 名 や 地 名 な ど の 知 識 を 問 う 問 題 を 与 え ら れ た 際 に 情 報 検 索 を 行 う 能 力 や 計 算 能 力 に 長 け て い る が 、 細 か い 文 章 理 解 に 必 要 な 自 然 言 語 処 理 は 苦 手 ﹂ と 指 摘 す る 。
新 井 氏 は む し ろ ﹁ AI と 同 程 度 の 読 解 力 し か 持 た な い ﹂ 子 ど も が 多 い 現 状 を 懸 念 し 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 以 前 に ﹁ 中 学 校 の 教 科 書 を 読 ん で 理 解 で き る だ け の ﹂ 読 解 力 や 論 理 的 な 思 考 能 力 、 再 現 性 の 高 い 論 理 的 な 表 現 力 を 学 校 教 育 で 養 う 必 要 性 を 強 調 す る 。
﹁ 高 い 読 解 力 を 持 つ 子 ど も な ら 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 学 習 へ の 意 欲 を 持 っ た 時 点 で 、 ツ ー ル や 参 考 書 を 使 っ て い く ら で も 学 べ る 。 逆 に 、 教 科 書 を 読 ん で も 理 解 で き な い 子 ど も は 、 自 分 1 人 で は 勉 強 で き ず 、 新 た な ス キ ル を 自 力 で 学 ぶ こ と も 、 新 し い 職 種 に 転 職 す る こ と も 困 難 に な る 。 労 働 力 不 足 の 日 本 で こ の 現 状 を 放 置 す れ ば 、 将 来 、 失 業 や 非 正 規 雇 用 が 増 大 し 、 経 済 的 格 差 が さ ら に 拡 大 す る だ ろ う 。 こ れ は 本 当 に 由 々 し き 事 態 だ ﹂ ︵ 新 井 氏 ︶
一 方 、 文 部 科 学 省 は 、 2 0 1 6 年 6 月 に 公 表 し た ﹁ 小 学 校 段 階 に お け る プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 在 り 方 に つ い て ︵ 議 論 の 取 り ま と め ︶ ﹂ で 、 2 0 2 0 年 4 月 か ら 小 学 校 で 開 始 す る ﹁ プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 ﹂ の 方 針 を 明 ら か に し た 。
こ こ で 言 う ﹁ プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 ﹂ と は 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ の 基 礎 と な る ﹁ プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 ﹂ 力 を 養 う 学 習 を 、 小 学 校 の ﹁ 国 語 、 算 数 、 理 科 、 社 会 な ど 教 科 学 習 の 授 業 時 間 の 範 囲 内 で ﹂ 行 い 、 ﹁ コ ン ピ ュ ー タ に 意 図 し た 処 理 を 行 う よ う に 指 示 す る ﹂ 行 動 と し て の プ ロ グ ラ ミ ン グ を 子 ど も た ち に 体 験 さ せ て お く も の 。 一 般 的 に 連 想 さ れ る よ う な 、 PC で コ ー デ ィ ン グ を 行 う 授 業 と は 本 質 的 に 異 な る 。
﹁ 第 80 回 情 報 処 理 学 会 全 国 大 会 ﹂ で は 、 ﹁ 子 ど も 達 に 、 い ま 必 要 な マ ナ ビ ‥ プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 や 読 解 力 の 必 要 性 と 教 育 の 在 り 方 は ? 〜 デ ー タ な ど の 確 か な 根 拠 に 裏 付 け さ れ た 実 態 と 展 望 〜 ﹂ と 題 し て 、 早 稲 田 大 学 の 鷲 崎 弘 宜 教 授 を 司 会 役 に 、 新 井 氏 と 教 育 関 係 者 、 企 業 や 学 術 機 関 の 専 門 家 と の 間 で 熱 い 討 論 が 交 わ さ れ た 。
第80回 情報処理学会 全国大会で行われた討論「子ども達に、いま必要なマナビ:プログラミング的思考や読解力の必要性と教育の在り方は? 〜データなどの確かな根拠に裏付けされた実態と展望〜」の様子
柏市教育委員会 学校教育部 学校教育課 副参事の佐和伸明氏
新 学 習 指 導 要 領 の 発 表 前 か ら ﹁ 社 会 体 験 の 一 環 と し て 、 子 ど も を プ ロ グ ラ ミ ン グ に 触 れ さ せ た い ﹂ と 、 小 学 校 で 独 自 の プ ロ グ ラ ミ ン グ 授 業 を 展 開 し て き た 千 葉 県 柏 市 か ら は 、 柏 市 教 育 委 員 会 の 学 校 教 育 部 学 校 教 育 課 副 参 事 で あ る 佐 和 伸 明 氏 が 討 論 に 参 加 。 I C T 専 門 家 の 協 力 を 仰 ぎ な が ら プ ロ グ ラ ミ ン グ 授 業 を 行 う 様 子 を 紹 介 し た 。
﹁ 小 学 校 で は 、 あ く ま で 、 児 童 に プ ロ グ ラ ミ ン グ 学 習 の 入 口 で あ る ﹃ 出 会 い ﹄ の 場 を 提 供 し て い る 。 そ れ 以 上 の 学 習 に 興 味 を 持 っ た 児 童 に は 、 ク ラ ブ 活 動 を 含 む 課 外 学 習 で よ り レ ベ ル の 高 い 学 習 の 場 を 提 供 し て い る ﹂ ︵ 佐 和 氏 ︶
ま た 、 日 本 S T E M 教 育 学 会 の プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 研 究 会 代 表 で あ る 後 藤 義 雄 氏 は 、 既 に ツ ー ル を 使 っ た プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 実 施 を 全 国 各 地 の 小 学 校 で 進 め る 立 場 か ら 、 現 場 の 課 題 を 話 し た 。
﹁ ﹃ プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 ﹄ を 伸 ば す た め に 具 体 的 に 何 を す れ ば い い の か 、 教 育 現 場 の 理 解 が 追 い 付 か ず 、 混 乱 が 広 が っ て い る 。 既 存 の 授 業 時 間 を 削 っ て 、 例 え ば 45 分 間 行 わ れ る 算 数 の 授 業 の う ち 20 分 間 で プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 を 実 施 し よ う と し て も 、 実 際 に は 困 難 だ ﹂ ︵ 後 藤 氏 ︶
こ う し た 教 育 関 係 者 の 話 に 対 し 、 新 井 氏 は ﹁ 時 間 の 制 約 が 課 題 と な る 原 因 は 、 そ も そ も ハ ー ド ウ ェ ア や ソ フ ト ウ ェ ア な ど を 使 っ た 授 業 に こ だ わ る か ら で 、 本 来 そ う し た 特 定 の ツ ー ル は 必 要 な い ﹂ と 指 摘 。 ﹁ ﹃ 方 眼 紙 に 全 て の マ ス 目 を 通 っ て つ な が っ た 線 を 書 き な さ い ﹄ と い う 仕 様 に 沿 っ て 紙 に 線 を 書 き 、 隣 の 子 と 見 せ 合 っ て 正 し い か 確 認 す る と い っ た 内 容 で も 十 分 プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 の 授 業 に な る ﹂ と 例 を 示 す 場 面 も あ っ た 。
実 際 に 教 育 現 場 で 子 ど も た ち を 教 え る 側 に と っ て 、 も う 1 つ の プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 課 題 は ﹁ プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 の 成 果 が 出 た か ど う か 、 ど う や っ て 確 認 す る か ﹂ の 方 法 論 の 確 立 だ 。
佐 和 氏 は 、 授 業 内 容 に 関 す る 新 井 氏 の 指 摘 を 受 け 、 ﹁ ︵ 確 か に プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 教 育 は 重 要 だ が ︶ PC な ど で 実 際 に プ ロ グ ラ ミ ン グ す る こ と は 、 学 ん だ プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 が う ま く 機 能 し て い る か ﹃ 可 視 化 ﹄ す る 手 段 に な る 。 そ う い う 意 味 で 、 実 際 の プ ロ グ ラ ミ ン グ を 授 業 で 行 う 価 値 は あ る の で は ﹂ と 語 っ た 。
早 稲 田 大 学 教 育 学 部 助 手 と し て 、 全 国 各 地 で プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 を 行 う 斉 藤 大 輔 氏 は 、 ﹁ ﹃ 実 際 に プ ロ グ ラ ミ ン グ を 行 う プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 ﹄ と ﹃ プ ロ グ ラ ミ ン グ 的 思 考 教 育 ﹄ と を き っ ち り と 定 義 分 け し た 上 で 、 授 業 と 評 価 を 実 施 す べ き だ 。 今 後 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 教 育 が 成 果 を 上 げ た か ど う か を 証 明 す る た め に は 、 統 一 的 か つ 体 系 的 な 評 価 制 度 を 積 み 上 げ 、 授 業 前 と 授 業 後 に 能 力 測 定 を 行 う な ど 、 デ ー タ 量 を 確 保 す る こ と が 重 要 だ ﹂ と 指 摘 し た 。
日本STEM教育学会 プログラミング教育研究会 代表の後藤義雄氏(左)と、早稲田大学 教育学部 助手の斉藤大輔氏(右)
新井氏は、「プログラミング的思考の能力を測定するには、科学的に信頼性が高く、かつ大規模なテストを実施する必要がある。そうした用途にRSTを使いたい教育関係者は、国立情報学研究所に連絡してほしい」と話し、今後もデータを収集する必要性に同意した。
現在の小学校におけるプログラミング教育に関する議論は、どのような教材を使い、どのように教科学習に組み入れるか、教員の限られたリソースをプログラミング教育にどこまで費やせるのかといった課題に対するものが多かったが、今回の討論で課題として挙がった「能力測定」は、AI活用が広まることが予想される今後、さらに注目すべきポイントではないだろうか。2020年度の新指導要綱の導入開始まであと2年足らず。これまでの特集は教材や現場の教員の取り組みについての記事が多かったが、編集部としては、これからは今回のイベントに登壇したような研究者たちの取り組みにも注目していきたい。
政府の成長戦略の中で小学校の「プログラミング教育」を必修化し2020年度に開始することが発表され、さまざまな議論を生んでいる。そもそも「プログラミング」とは何か、小学生に「プログラミング教育」を必修化する意味はあるのか、「プログラミング的思考」とは何なのか、親はどのように準備しておけばいいのか、小学生の教員は各教科にどのように取り入れればいいのか――本特集では、有識者へのインタビューなどで、これらの疑問を解きほぐしていく。
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