ロボットで学ぶプログラミング的思考

小学生向けのロボット教育とは

小学生向けのロボット教育とは、子どもたちが自分で考え、自分で作り出す経験を通じて、クリエイティブな思考力や問題解決能力を養う教育の一環として捉えられます。ロボットのプログラミングを行なうことで、情報技術の基礎的なエッセンスを理解し、それを使いこなす能力を身につけることを目指すものです。それにより、科学技術の進化とともに、ますます高まる情報社会に対応するための「情報リテラシー」を小さな頃から育むのがロボット教育なのです。

ロボット教育の具体的な内容

ロボット教育の内容は、まず、構造や機構など、いわゆるハードウェアのしくみを理解することから始まります。次に、こうした動きをプログラムで制御することへと発展します。プログラムについては、簡単なプログラムのしくみを理解することから始まります。プログラミングとは、コンピュータやロボットに何をさせるかを命令する技術で、この指示を作り出す力こそがロボット・プログラミング教育の中心となるものです。一方で、ロボットのハードウェアの理解は、ハードウェアで解決すべき問題・ソフトウェアで解決すべき問題の切り分け時に必要なスキルであり。ロボット学習において軽視できないものでしょう。ロボット学習で獲得した幅広い知識を活かして、現実の問題を解決するためにどのようにロボットを活用できるかといった課題を通して、具体的な問題解決能力や想像力を養うことも可能です。

ロボット教育で学べること

ロボット教育で学べることは、単にロボットを制作し、動作を制御するための技術だけではありません。それは、問題解決のための思考力、論理的な思考力、そして創造力を身につけるツールでもあります。プログラミングを通して問題解決を行う過程では、自分自身で考え、試行錯誤する中で深い学びがあるのです。また、テクノロジーを理解し使いこなす力は、現代社会では必須のスキルとも言えます。従って、ロボット教育を通じて身につける能力は、これからの時代を生き抜く力となります。

ロボット教育の効果とは？

最後に、ロボット教育の効果について考察してみましょう。まず、一番大きな効果としては、21世紀型スキルの習得が挙げられます。その中でも、問題解決能力やクリティカルシンキング、チームワークなどは、ロボット教育を通して、特に身につけることができるスキルでしょう。また、科学や数学、エンジニアリング、技術（STEM）への関心を高め、自己実現や自己効力感の向上にもつながります。さらに、対人関係や自己肯定感の向上など、ロボット教育がもたらす効果は計り知れません。

小学生がプログラミング的思考を身につける方法

近年、小学生からプログラミングの知識を身につけることが注目されています。学校において教科として必須化が進んでいるように、情報社会の中で生きるために必要なスキルとなり、また、その過程で論理的思考や問題解決力を身につけることができるからです。プログラミングを学ぶことは、単にコードを打ち込むだけでなく、問題分析、解決策の設計、テスト、改良といった一連のプロセスを体験することができます。この記事では、小学生がプログラミング的思考を身につけるための具体的な方法を探ります。

プログラムを学ぶ上での基本的なスキル

プログラミングを学ぶ上で必要な基本的なスキルは2つあります。1つ目は問題解決能力、2つ目は論理的思考力です。プログラムは、基本的にはある問題を解決するための手段であり、そうした問題を見極め、適切な解決策を考え出す能力が求められます。そしてそのためには、論理的な思考が必要となるわけです。ここでいう論理的な思考とは、問題を根本から理解し、段階的に解決策を導き出すための考え方のことを指します。また、プログラムは正確な命令が必要なので、細かなミスも許されないため、注意深さも必要となります。これらのスキルは、プログラミング教育を通じて自然と身につけることができます。

プログラミング的思考を養う練習方法

プログラミング的思考を身につける方法としては、実際にプログラムを書くことが最も有効的です。しかし、初めから複雑なプログラムを書くのは難しく、挫折につながることもあるため、取り組みやすい課題から始めることをおすすめします。問題を細分化し、その一つひとつに対する解決策を考え、それをコード化するという手順を踏むことで、論理的思考や問題解決能力を伸ばします。また、プログラムがうまく動かないときは、その原因を突き止めるデバッグ作業も大切な学習の一部です。デバッグを通じて、思考の過程を振り返ることができます。

ロボットを使った学習方法

子どもたちは、具体的な形状を持つロボットをプログラムで制御することで、プログラミングの楽しさを体験できます。ロボットを使ったプログラム習得方法は、直感的で視覚的なので、小学生にとって取り組みやすいものです。ロボットを動かすためには、正確な命令が必要で、それはプログラムの基本的な考え方である「何らかの入力に対して、求められる出力を出す」を体験することができます。また、ロボットが思った通りに動かないときは、自分のプログラムにどんな問題があるのか、自分で考えて改善することが求められます。これにより、問題解決の能力や論理的思考力も身につけることができるでしょう。

ロボットを使ったプログラミング教材

現代社会の進歩と共に、ロボットを使ったプログラミング教材が注目を浴びております。どの教材も楽しみながら学べることが特徴で、子どもから大人まで広く利用され、問題解決能力や論理的思考力を養うことができるのが最大の魅力だといえるでしょう。「学び」を「遊び」として提供してくれる、それがロボットを使ったプログラミング教材ですが、プログラミングを通してしっかりと学ぶためには、単なる遊びで終わらないようなカリキュラムや方法へとつながっていくことは注意すべき点です。

テディスで使っているロボット教材の紹介

プログラミング学習に活用されているロボット教材にはさまざまな種類があります。テディスで使用しているレゴ社のロボット教材は高価な部類に入りますが、ハードウェアについて学ぶこともでき、プログラミングを学ぶという点でも完成度の高い教材で、作り上げたロボットを自由にプログラミングして自分好みに動かすことが可能です。これらはすべてハンズオン型の学習ができる、非常に質の高い教材と言えます。より深遠な知識を求める方に適しているでしょう。大切なことは自分の目的とレベルに合わせて選ぶことです。また、一つの教材だけでなく複数を組み合わせることで幅広い知識を身につけることが可能です。

実際のロボットを使ったプログラミング学習

ロボットと言う存在は子どもたちにとって興味深いもの。その魅力を利用してプログラミングいう高度な学習をさせるというのは一見すると困難に思えますが、現実は違います。好奇心豊かな子どもたちは、ロボット制作とプログラミングを楽しみながら、プログラムの原理や技術を学ぶことができます。

ただし、発達段階の観点から小学校低学年の子どもにとっては、「プログラミングやテクノロジーに触れる」という点においては非常に意義あることではありますが、「プログラミングのスキルを身につける」という点においては限定的と言えるのも事実です。

小学生がロボットでプログラミングを学ぶ様子

初めてロボットに触れる小学生たちは、その不思議さと楽しさにすぐに引き込まれます。ロボットが目の前で動く様子は、まるで魔法にかかったかのような驚きを彼らに与えます。しかし、その驚きはすぐに真剣さに変わります。なぜなら、彼らは自分たちの手でロボットを動かす楽しみを知るからです。

ロボットの動きを制御するプログラムを組む過程で、プログラミングを自然と理解していきます。特に小学校高学年ともなれば、プログラムの基本的な概念（順次、条件分岐、ループなどのプログラムの基礎構造）を楽しく学べます。さらに、トライ&エラーを繰り返し、思った通りにロボットを動かすことができた時の達成感は、子どもたちの自信と学習意欲を一気に高める効果があります。