画像と音の分類
機械が覚えたのが、ものの形なのか机の模様なのかを確かめる。集め方を変えると、当たり方も変わる
10〜50分教師用メモ
準備（授業前） 教室コードを決める（例: ds05）。「教師」を押す。道具の枚で、実際に写真を撮るか音を録るので、端末のカメラとマイクが使える状態にしておく。分ける対象は人以外のものを用意する（空きペットボトル・かん・紙パック、葉、文房具など）。背景がばらつくように、机の上だけで撮らせない。体験 01・02 の数と場面はこの枚の中にある。
先に生徒に言う 2 つ ①人が写ったもの・人の声は、避けるか本人に断る。②通常の学習と予測は、ブラウザの中で完結する。撮った写真や録った音は分析用のサーバへ送らない。生成 AI による解釈支援を押したときだけ、外部へ送られる。押す前に何が送られるかを画面で確かめる。
投影 「投影」で 1 枚ずつ送る。体験 01 は予想を選ばせてから「背景を全部そろえた」を押させる。教師が先に押して見せない。
時間配分（50分版） 枚は全部使う。前回のまとめ・目標 5分 ／ 節1 集め方で変わる 12分 ／ 節2 集めてよいもの 10分 ／ 道具で作る 12分 ／ 単元のまとめの課題 8分 ／ 自己評価・ふりかえり 3分
20分版 使う枚は 1・2・3・5・6・9・11・14（表紙／前回のまとめ／目標／体験01／まとめ01／道具の枚／単元のまとめ／ふりかえり）。体験 02 の仕分けは宿題にする。単元のまとめの課題は落とさない。
10分版 使う枚は 1・5・11（表紙／体験01／単元のまとめ）。集め方の偏りを 1 回見せ、課題を書かせる。写真は授業の外で集めさせる。
この回の評価（重点は態度。評価場面は道具の枚と、単元のまとめの課題）
- 知識・技能 学習ずみの部品を使って、少ない枚数で写真か音を分けている（道具の枚） ｜ A: 3 つの種類を決め、集め方をそろえたうえで動かしている
- 思考・判断・表現 集め方の偏りが、見ていないデータでの当たり方をどう変えるかを述べている（体験01・単元のまとめ） ｜ A: 外した例を挙げ、データの集め方か手法かに切り分けている
- 態度 人が写ったもの・人の声を避けるか、断ってから使っている（体験02・道具の枚） ｜ A: 当たり方が思ったより低かった理由を、自分から探している
指導要領 ［解説 情報編］情報Ⅱ (3) イ(イ)の学習活動、および (3) の学習活動について「個人情報が含まれる場合などは、その取扱いに十分に留意することが必要」。［設計指針 第2版］Ｘ１Ｌ４「機械学習やニューラルネットワーク等を実際に手元の問題に活用することができる」(高選) ＝ この回。Ｘ１Ｌ３のうち「データの量/匿名性/偏り」が、集め方の話そのもの。Ｘ３Ｌ２（信頼性/公平性/透明性/個人情報保護/責任）。単元の目標と評価規準、単元末の評価課題の B/A は 単元設計のページ。写真と音の扱いは 情報学探究マニュアル 第7節「写真と音も分けられる」と第12節「個人の情報と、断り方」。
前にやった回 ここで思い出させる。もう一度教えない
- 情報Ⅱ (3) 第13回 似たものを、グループに分ける ｜ 「機械は分けるだけ ｜ 意味をつけるのは人」
- 情報Ⅱ (3) 第15回 機械に任せる判断、任せない判断 ｜ 「任せてよい条件は、5 つの言葉で書ける」
関係のない列でも、足せば当たったように見えた
ここまでは、はじめから数が並んだ表を扱ってきた。今日扱うのは写真と音で、列を自分で決めることはできない。それでも、同じことが「集め方」という形で起きる
機械は、写真の何を手がかりにしているのか
教師用メモ
問いに挙手（形／色／背景／分からない）。ここでは答えない。今日は自分たちで写真を集めて動かす回であり、単元の最後の回だと伝える。前回「まだ」が多かった目標を 2 分拾う。
授業の終わりにできるようになること
3 通りの集め方を比べる
9 つの場面を仕分ける
集め方で、当たり方は変わる
同じ机の上ばかりで撮ると、机を覚える
同じ 3 種類を、3 通りの集め方で学習させる
ペットボトル・かん・紙パックの 3 種類を分ける。下の数は、3 通りの集め方で前もって同じ手順を走らせた結果。測っているのは別の日に別の場所で撮った 60 枚（学習には使っていない）。まず下の予想を 1 つ選ぶ。次に上のボタンを切り替える
教師用メモ
進め方（11分） ①「ばらばらの場所で」を押して基準を見る（2分） ②ここで予想を選ばせる（2分） ③「同じ机の上だけで」に切り替える（3分。ここが山場） ④「ペットボトルだけ 50 枚」を見る（2分） ⑤書いて送る（2分）。
数の答え ばらばら: 学習 100%／見ていない 88%（種類ごと 90・85・89）。同じ机の上だけ: 学習 100%／見ていない 51%（55・45・53）。ペットボトルだけ 50 枚: 学習 100%／見ていない 67%（ペットボトル 96・かん 20・紙パック 24）。
山場①（机） 学習に使った写真ではどれも 100%。同じ机の上だけで集めると、機械は机の模様も一緒に覚える。3 種類とも同じ机なので、それは手がかりにならないはずだが、写っているものの一部でしかない「形」より、画面の広い面積を占める背景のほうが強く効いてしまう。別の場所で撮った写真では崩れる。第4回の「でたらめな列」と同じことが、背景という形で起きている。
山場②（偏り） ペットボトルだけ 50 枚にすると、ペットボトルは 96% 当てるが、かんは 20% しか当てない。迷ったらペットボトルと答えるほうが得だから。第2回の「100 件中 95 件がいいえ」と同じ形。種類ごとの割合を見なければ気づけない。
押さえ 集め方は、表でいう「どの列を入れるか」にあたる。集めたあとで直すことはできない。だから集める前に決める。目標 02。
学習ずみの部品を借りて、集め方で勝負する
| 転移学習 | すでに大量の写真で学習ずみの部品を借りて、最後の見分けるところだけを自分の写真で学習させるやり方。だから 1 種類 20 枚でも動く |
| 音も同じ | マイクから録った音を、同じやり方で分ける。チャイム、机を打つ音、水の音など |
| 背景の偏り | 同じ机の上だけで集めると、機械は机も一緒に覚える。別の場所では崩れる |
| 枚数の偏り | 1 種類だけ多いと、迷ったらその種類と答えるほうが得になる。全体の正解率は高く出る |
| 見つけ方 | 全体の正解率だけでなく、種類ごとの割合を見る。低い種類がどこかに必ずある |
※ 集め方は、あとから直せない。集める前に、場所・明るさ・向き・枚数をそろえると決めておく
教師用メモ
板書に 2 行残す。「機械は、背景も一緒に覚える」「種類ごとの割合を見る」。転移学習の中身（どの層を固定するか）はここでは扱わない。「借りてくる」という言い方で十分。道具の枚の前にこの 2 行を確かめてから撮らせると、集め方が変わる。
集めてよいもの、いけないもの
人が写ったもの・人の声は、避けるか本人に断る
9 つの集め方を、3 つに仕分ける
下の 9 つを分ける。まず上で付ける印を選び、次にその印を付けるものを押す。全部に印を付けたら「答え合わせ」。迷ったものは、隣と理由を言い合う
教師用メモ
進め方（9分） 仕分け 4 分。答え合わせと解説 3 分。書いて送る 2 分。
答え そのまま使える: 1・4・5・8。本人に断れば使える: 3・7。使わない: 2・6・9。
分かれ目は 1 つ 断る相手がいるか、いないか。2 と 6 は、相手が誰か分からないので断れない。9 は写っている人数が多く、全員には断れない。断れないものは使わない。
3 と 7 の断り方 ①何に使うか（写真を分ける練習）②どこに残るか（自分の端末の中だけ）③やめたくなったら消せること、の 3 つを伝える。これはマニュアル第12節と同じ形。
8 に注意 「公開されている」だけでは足りない。使ってよいと書かれているかを確かめる。書かれていなければ使わない。
ここで決めさせる 次の道具の枚で実際に撮る。撮る前に、自分が何を集めるかを書かせる。書いてから撮ると、人が写り込んだときに気づける。目標 03。
写真か音を、その場で分けさせてみる
分ける種類を 3 つ決めて写真か音を集め、その場で学習させて 1 つ動かす。外したものを 1 つ持ち寄る
- 「この枚で開く」を押す
- 画像か音声の分類を選び、種類を 3 つ作って名前を付ける
- 1 種類 15〜20 枚ずつ集めて学習させ、集めたときと違う場所で撮ったもので試す
教師用メモ
進め方 作れた人から出す。うまくいかない形も価値がある。詰まっている生徒には、手順の何番で止まっているかを聞く。
12分。人が写ったもの・人の声は避けるか本人に断る、を先に確かめる。机の上だけで撮らせない。1 種類だけ多くならないよう、枚数をそろえさせる。作ったら、集めたときと違う場所で撮ったもので試させる。学習と予測はブラウザの中で完結し、撮った写真や録った音は分析用のサーバへ送られない。生成 AI の解釈支援を押したときだけ外部へ送られる。
道具は外で公開されている Web アプリ。この授業のページの中で開くので、別のページへは移らない。閉じれば、そのままこの枚に戻る。ブラウザの中で動き、入力はこの授業のサーバーには送られない。
この単元で、手に残った 5 つ
| 第1回 | 1 行が 1 件。予測したい列（目的変数）は人が決める。数なら回帰、種類なら分類 |
| 第2回 | 正解率だけを見ない。100 件中 95 件が「いいえ」なら、全部「いいえ」で 95% |
| 第3回 | 学習に使ったデータで測った当たり方は、当たり方ではない。テスト用は決めるまで見ない |
| 第4回 | 関係のない列でも、足せば当たったように見える。効いた列は、原因ではない |
| 第5回 | 集め方の偏りは、あとから直せない。人が写ったもの・人の声は、避けるか本人に断る |
※ この単元の問いは「その予測は、見たことのないデータでも当たるのか」だった。5 つとも、その問いに答えるための道具になる
教師用メモ
この 5 行を読み上げてから、次の課題に入る。課題の 4 つの欄は、この 5 行に対応している（予測したこと＝第1回、当たり方の数＝第2回・第3回、効いた列＝第4回、外した例＝第5回とその前）。読み上げるだけで、書けない生徒が減る。
予測か分類を一つ作り、当たり方と外した例を示す
この単元でいちばん大事なのは、「当たった」と言ってよい条件を守ることだ。4 つの欄を埋めて出すと、右に並ぶ。ほかの人のものに、いちばんできている観点を 1 つ押す
全員のカードが右に並ぶ。各カードの下に相互評価の集計が出る。「当たり方の数がある」が押されていないカードを 1 つ取り上げ、何を足せばよいかをクラスで言葉にする
教師用メモ
進め方（8分） 5 分で提出。3 分で 3 つ以上に評価。4 欄すべて必要。
見るところ（単元設計の評価課題と同じ）｜ 知識・技能 B: 目的変数を決めてモデルを作り、当たり方の数を示している ／ A: 学習用と検証用を分け、分け方を選んだ理由を言える。思考・判断・表現 B: 効いた列を一つ挙げている ／ A: 外した例を示し、データか手法かに切り分けている。態度 B: 結果をそのまま示している ／ A: 当たり方が思ったより低かった理由を探している。
C の生徒への手立て 表の 1 行が何を表すかを口で言わせる。外した行を 1 つだけ選ばせる。「当たりすぎていないか」を先に問う。
いちばん多いつまずき 当たり方の数に「どのデータで測ったか」が書かれていない。その場で聞き返す。答えられない生徒は、学習に使ったデータで測っていることが多い。
3つの目標に、自分の操作で答える
今日の目標、自分はどこまで
3 つの目標それぞれに、できた／だいたい／まだ、を 1 つ選ぶ。右の帯にクラス全体の分布が出る
教師用メモ
1 分。この単元はここで終わるので、「まだ」が多い目標は探究の第10回（整理して、分析する）で拾い直す。
自分の探究で、予測を使うとしたらどこか
一文でよい。自分の探究で予測か分類を使えそうな場面を 1 つ挙げ、そこで気をつけることを書く
教師用メモ
3 分。「分別」「混み具合」「置き忘れ」「植物の種類」が出る。気をつけることまで書けているものを 2 つ読み上げる。
この単元はここで終わり。手に残るのは 5 つ（第1回〜第5回のまとめ 02）。次に使うのは、探究の第10回「整理と分析」で自分のデータにかけるときだ。人に使ってもらう形にしたくなったら、「Streamlit で Web アプリを作る」へ進む。