小学校におけるプログラミングの授業とは？目的や内容、学ぶメリットを解説

小学校のプログラミング授業は、子どもたちが情報化社会を生き抜くために必要な力を育む重要な取り組みです。この記事では論理的思考力や問題解決能力を養い、情報リテラシーやコミュニケーション能力を育むための、授業の目的、メリット、具体的な授業内容の例を解説します。

日本の小学校では、学習指導要領の改訂により2020年度からプログラミング教育が必修となりました。この教育の主な目的は、子どもたちが社会の変化に柔軟に対応できるよう「プログラミング的思考」を育むことにあります。特定のプログラミング言語の習得を目的とするのではなく、論理的に考え、物事を分析し、効率的な解決策を見つけ出す能力を養うことが重視されています。小学校でのプログラミング教育は、子どもたちが情報化社会で主体的に生きるための基礎を学ぶためのものなのです。

「必要性は分かるけれど、具体的にどんなことをしているの？」そう疑問に思う保護者の方は多いでしょう。地域や学校によっても異なりますが、基本的な特徴を説明します。

「プログラミング」とだけ聞くと、パソコンに向かってコードを入力する姿が想像されるかもしれませんが、授業ではプログラミング言語の習得を目的とはしていません。プログラミング教育においては論理的に考え、問題解決を図る「プログラミング的思考」を育むことに重点が置かれているのです。失敗を恐れずに試行錯誤しながら探求し、物事を順序立てて考え、効率的な解決策を見つける能力を養います。

プログラミングの教育は必修ですが、専門の教科が追加されたわけではありません。多くの学校では、国語・算数・理科・社会など基礎的な教科と組み合わせてプログラミング的思考を応用する力を育てます。例えば国語では「物語の登場人物の行動を順序立てて整理し、結末に関係する要因を探す」、社会では「アンケート結果を集計し、さまざまな方法でデータの分析を試みる」といったことも行われます。このように、各教科の学習内容を応用的に理解するための手段としてプログラミング的思考を活用します。

とくに低学年のプログラミングの授業では、必ずしもコンピュータを使うわけではありません。コンピュータを使わない手法は「アンプラグドプログラミング」と呼ばれ、子どもたちがプログラミングの概念や思考方法を、より身近な活動を通して学ぶことを目的としています。視覚的・物理的にわかりやすいよう、ブロックやカードなどを用いて形を作ったり並べたりすることも、プログラミング的思考を身につけるために役立つ方法です。

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授業でプログラミング教育はどのように取り入れられているのか、その具体的な例を紹介します。

・パソコンを使った音楽作り

ブロック状のコマンドをつなぎ合わせるソフトを使用して、楽曲を作る音楽の授業です。あらかじめ用意された、さまざまな音を鳴らすブロックを順番に配置して音楽を作ります。途中で「同じ音を〇回繰り返す」「〇秒間ストップする」といった指令もあわせて視覚的に配置しながら作ることで「音楽のプログラム」ができあがります。プログラミングの基本である順次処理に触れながら、表現力を磨くことができます。

・計算のプロセス（アンプラグドプログラミング）

低学年の算数で学ぶ「足し算のひっ算」のプロセスを明確化することで、計算の理解とプログラミング的思考の育成を行った例があります。足し算のひっ算は「桁ごとに足し算を行う」という順次処理を中心に「繰り上がりが発生した場合」の条件分岐を組み込んで説明できます。このようにプロセスを分解して順序や条件を見つけ出すことは、問題解決の考え方や物事を抽象化してとらえる力を育てます。またひっ算のやり方を、より理解しやすいものとして言語化する能力にもつながります。

・図形の描画プログラム

算数の授業で学ぶ正多角形の性質を知り、ブロックプログラミングによってパソコンに図形を書かせます。例えば正三角形なら「〇センチの線を引く」→「60°回転する」→「〇センチの線を引く」といった風に指示をすると図形を書くことができます。このプロセスに繰り返し処理を取り入れたり、正方形・正五角形など別の図形に応用したりすることで、法則性を学んだり図形の共通点を発見したりできます。

・水溶液の見分け方（アンプラグドプログラミング）

理科の実験で用いる各種水溶液の性質を用いて、その水溶液が何であるかを当てるためのフローチャート図を作成します。例えば数種類の水溶液を用意し「水溶液は何色か」「酸性・中性・アルカリ性のどれに当てはまるか」「金属を変化させる働きがあるか」といった観察・実験の結果からそれぞれの水溶液の種類を当てる方法を導き出します。ここで用いられるいくつかの条件を複合することで、プログラミング的な条件分岐を再現できます。またこれをフローチャート化することで、条件の整理・効率化といった能力が身につきます。

プログラミング教育は単にシステムを作るだけでなく、その過程でさまざまな能力を育みます。ここではプログラミングを学ぶことで得られるメリットについて解説します。

プログラミング教育では、複雑な課題を小さなステップに分解し解決していく過程を通じて、論理的に物事を考える能力が身につきます。また想定通りに行かない場合には、その原因を特定して修正を試みることで最適解を見つけ出す練習となります。これらを通じて、子どもたちは日常生活やいろいろな学習においても、論理的かつ効率的に問題を解決する考え方を身につけることができます。

プログラミング教育は、単に決められたものを全員が同じように作成するだけではありません。学習の過程には、自分の考えやアイデアを形にする創造的な活動も含まれます。ゲーム、アニメーション、アプリなど、自分の想像力を駆使して多様な作品を創りだすことで自己表現の達成を体験し、創造性と表現力を豊かに育むことができます。プログラミング教育には、子どもたちの可能性を引き出して自由で柔軟な発想を促す効果もあるのです。

小学生がプログラミングを学ぶことは、情報リテラシーとコミュニケーション能力を同時に向上させる貴重な機会にもなります。デジタル社会で必須となる情報活用能力と、論理的思考に基づいた円滑なコミュニケーション能力は互いに深く関連し、プログラミング学習を通じて相互に高められます。情報倫理を理解し、多様かつ適切な表現方法を学ぶことで、子どもたちは社会で活躍するための基礎を身につけることができます。

デジタル化が急速に進む現代社会では、今後も革新を続ける情報技術の基礎能力を身につけ変化に対応する力が求められます。同時にITビジネス分野も広がり、プログラマーやエンジニアだけでなく、データ分析やデザイン、マーケティングなど、さまざまな分野でプログラミング的な思考や知識が役立つ機会が増加すると見込まれています。プログラミング教育を受けることで、子どもたちは変化の激しい社会の中を主体的に行動し、将来の選択肢を広げることが期待されます。

小学生がプログラミングを学ぶための教材として、マウス操作でブロックや絵を組み合わせることによりプログラミングができる「ビジュアルプログラミング」が代表的です。そのなかでも、とくに初心者向けのものを紹介します。

マサチューセッツ工科大学が開発した、代表的なビジュアルプログラミング言語です。カラフルなブロックをドラッグ＆ドロップで組み合わせ、直感的にプログラムを作成できます。豊富なチュートリアルや教材が用意されており、初心者でも安心して学習に取り組めます。

日本で開発された、文字のないビジュアルプログラミング言語です。自分で描いた絵を動かせるということに特化し、シンプルな操作で小さな子どもでも直感的に操作できます。とくに絵を描くことが好きな子どもにとっては魅力的な言語です。

Googleが開発したビジュアルプログラミング言語です。Scratchと同様にブロックを組み合わせる操作を採用しており、さらにテキスト型言語への変換も可能です。操作に慣れるための簡単なゲームも用意されています。

ゲーム作成に特化したビジュアルプログラミング言語です。Webブラウザ上で動作するため、家庭のパソコンでもすぐに始めることができます。これもブロックを組み合わせての操作ですが、文字表現が比較的多く、文章からの理解が得意なタイプの子どもに向いています。

Microsoft社が開発した、ハードウェア制御向けビジュアルプログラミング言語です。「micro:bit」などの小型コンピュータと連携し、ロボットや電子工作のプログラミングができます。

日本の学校向けに開発されたビジュアルプログラミング教材です。Webブラウザ上で動作するため、家庭のパソコンでもすぐに始めることができます。課題をクリアしては次のステージに進むドリル型の教材で、ゲームのように楽しんで進めることができます。

小学校におけるプログラミング授業は、単なるプログラミング言語の習得ではなく、子どもたちが情報社会を生き抜くために不可欠な「プログラミング的思考」を育むことを目的としています。物事を順序立てて論理的に考え、問題解決を図る力を養うことで将来社会で必要とされるスキルを身につけるのです。この学習は情報リテラシーやコミュニケーション能力の向上にもつながり、子どもたちの可能性を広げ未来を切り拓く力を育むことでしょう。