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情報Ⅱ (4) 情報システムとプログラミング | 単元設計

逆算で設計する。根拠は三つ。学習指導要領と解説 情報編の「情報Ⅱ」(4)、情報教育課程の設計指針 第2版の (高選) 水準、情報・技術WG のまとめ。本文の [解説][指針][WG] は、下の出典の該当箇所を指します。

この回の並びのファイル名は lessons/8-01〜8-16 です。情報Ⅱ の 5 単元を 5〜9 に置いているため、(4) は 8 になります。

この単元の位置

[解説]は (4) を「情報システムの在り方や社会生活に及ぼす影響、情報の流れや処理の仕組みに着目し、情報システムを協働して開発する活動を通して」と定めています。内容の取扱い (4) は「アの(ア)及びイの(ア)については、社会の中で実際に稼働している情報システムを取り上げ、それらの仕組みと関連させながら扱う」と指定しています。

だからこの単元は、調べる(第1〜4回)→ 設計する(第5〜8回)→ 作って統合する(第9〜13回)→ 運用して直す(第14〜16回)の順で進みます。[指針]も同じ構えです。J3L1「システム開発が単なるプログラム作成と違う点について知っている」(高選) が、この単元の入口そのものです。

[解説]は範囲も限定しています。Web システムを扱うならサーバサイドプログラムやデータベースを、計測・制御を扱うならセンサの知識を、それぞれ深入りしない範囲で扱う、と。中学校 技術分野の「計測・制御のプログラミング」の経験を踏まえる、とも書かれています。

本質的な問い

動いている仕組みは、誰かが作った。作る側に回ったとき、自分は何を決め、何に責任を持つのか。

[解説]が (4) の学習活動に挙げる「一人暮らしの高齢者の状況を見守るシステムをグループで制作する」例を、生徒が自分に向けて問える形にしたものです。

単元の目標(3観点)

観点単元の目標根拠
知識・技能情報システムの情報の流れと処理の仕組み、情報セキュリティを確保する方法や技術を説明できる。設計を表記する方法と、設計・実装・テスト・運用の流れ、プロジェクト・マネジメントを説明できる。システムを構成するプログラムを制作できる[解説 ア(ア)(イ)(ウ)]
思考・判断・表現情報システムとサービスの在り方、社会に果たす役割と及ぼす影響を考察できる。いくつかの機能単位に分割して制作し統合するなど、開発の効率や運用の利便性に配慮して設計できる。プログラムを制作し、その過程を評価し改善できる[解説 イ(ア)(イ)(ウ)]
主体的に学習に取り組む態度分担を守って進み具合を共有し、他の人が使うことを前提に作ろうとしている[解説](4) の趣旨、[指針 F3L4・G5L3]

[解説 内容の取扱い (4)]: 「アの(ア)及びイの(ア)については、社会の中で実際に稼働している情報システムを取り上げ、それらの仕組みと関連させながら扱う」。第1〜4回がこれに当たります。

評価課題(単元末のパフォーマンス課題)

「教室で使える小さな情報システムを、班で分担して作り、動かして、直して引き渡す」(第9〜16回)

観点B(おおむね満足)A(十分満足)C の生徒への手立て
知識・技能分担した機能のプログラムが、単体で意図どおり動く想定外の入力に対しても止まらないよう手当てしている第8回の分割図に戻り、自分の担当の入力と出力を一つずつ書かせる
思考・判断・表現機能単位に分けた理由を説明できる統合で出た食い違いの原因を、設計か実装かに切り分けて説明している「隣の担当に何を渡すか」を先に一行で決めさせる
態度進み具合を共有し、遅れを早めに伝えている使った人の指摘を取り入れて直し、直した理由を記録している指摘を一つだけ選ばせ、直す所を一行で決めさせる

各回と評価(形成的評価の場面)

回題[解説][指針]の水準重点評価場面
1身のまわりの情報システムア(ア)。取扱い (4)。学習活動の POS システムの例J1L3(システムの構造/仕組みや情報の流れを把握。高選)知調べた仕組みの一覧/ふりかえり
2情報の流れの図示ア(ア)C2L1・C2L2(モデル図を読む/描く。高選)技データの流れの図(教室に集まる)
3障害と情報漏えいへの備えア(ア)「情報セキュリティを確保する方法や技術」J1L3(正常以外の流れも把握)、A4L3知・思異常時の流れの書き出し
4情報システムが社会に与えた影響イ(ア)H5L3、J1L3思便利になった人と、困った人
5伝わる形の設計書ア(イ)「情報システムの設計を表記する方法」C2L2、J3L2(標準的な図法を知っている。高選)技画面の並びと、状態の移り変わりの図
6開発の工程ア(イ)「設計、実装、テスト、運用等のソフトウェア開発のプロセス」J3L1(システム開発が単なるプログラム作成と違う点。高選)、J3L2知流れの並べ替えと、抜けの指摘
7分担と工程の計画ア(イ)「プロジェクト・マネジメント」F3L4(チームで反復型プロセス/管理とともに構築。高選)、G5L3知・態分担表と締切(教室に集まる)
8機能の分割イ(イ)「いくつかの機能単位に分割して制作し統合する」F2L4(抽象階層をもつプログラムを設計/構築。高選)思分割図と、担当の割り当て
9データの保存と管理ア(ウ)D2L3(データベースやデータ構造による取り扱い。高選)技保存する項目の設計
10サーバとのやり取りア(ウ)A3L3、J1L3技頼む側と返す側の役割の確認
11担当部分の実装ア(ウ) イ(ウ)F2L4技単体で動くプログラム(端末に残る)
12結合と動作確認イ(イ)(ウ)「制作し統合する」F3L4、E2L3技・思統合と、出た食い違いの記録
13異常な入力による検査イ(ウ)F4L3(複数種類のテストケースや要求仕様に基づき不備を確認し修正。高選)思テストの一覧と、直した所
14利用者による試用イ(ア)(ウ)J3L2、G4L3態使った人の反応の記録
15相互評価イ(ウ)K2L2、G3L3思・態相互評価
16改善と引き渡しイ(ウ)「その過程を評価し改善する」K2L2思・態改訂版と、直した理由(単元末)

[解説]の指定どおり、サーバサイドやデータベース(第9・10回)、センサ(計測・制御を選んだ場合)は深入りしません。中学校 技術分野「D 情報の技術」の計測・制御のプログラミングの経験を前提にします。

設計指針(第2版)との対応

情報Ⅰ とのつながり

情報Ⅰ で学んだことこの単元での広げ方
(3) プログラミング。手順を書いて動かす他の人と分担して作り、統合する。抽象化で分ける
(4) ネットワークと情報システム。仕組みを知る仕組みを図に描き、自分たちで設計する
[(4)] セキュリティの3要素確保する方法と技術として、異常時の流れまで設計する
(1) 情報社会の問題解決。社会への影響作る側の立場で、及ぼす影響に責任を持つ

生徒の探究とのつながり

探究で「仕組みを作って解決したい」と考えたとき、行き詰まるのはプログラムの書き方ではなく、分けること・決めること・確かめることです。この単元は、そこを扱います。

他校でそのまま使える形にする

学校固有の呼び名や、校内で使っている道具の名前は書きません。開発環境も指定せず、Web・アプリ・計測制御のどれを選んでも同じ流れで進む形で書きます。

出典

高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説 情報編

情報教育課程の設計指針 − 初等教育から高等教育まで(第2版)

中央教育審議会 教育課程部会 情報・技術ワーキンググループ