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高等学校や中学校の授業でICTリテラシーを学ぶための教育プログラムを開発しました。

ICTリテラシーは、直訳すると
・ICT(Information and Communication Technology):情報通信技術
・リテラシー(Literacy):読み書きする能力
となりますが、具体的には、情報を検索、収集する能力や、情報を読み解いて理解する能力、情報の真偽を判断する能力、自分の自ら情報を表現、発信する能力、情報通信機器を活用してプログラムやソフトウェアを開発する能力、そして他者とコミュニケーションする能力などを指します。

今回の教育プログラムでは、その中でも情報通信機器を活用してプログラムやソフトウェアを開発する能力を培うための体験型教材でGoogle Colaboratoryで開発しました。Google Colaboratoryは、Webブラウザ上でプログラミングを行うことができるアプリです。これまでプログラミングを始める際は、コンピューターへプログラミング言語をインストールし、その後、初期設定をするなど準備が大変でしたが、Google Colaboratoryであれば、Googleアカウントとインターネットへの接続環境があれば、簡単にプログラミングを始めることができます。今回作成した教材は、アプリURL(https://ocha-algo.com/)から利用することができます。
(Google Colaboratoryを利用するため、GoogleアカウントとGoogle Colaboratoryの導入が必要になります。Google Colaboratoryの導入方法は、以下を参照してください。)

 

Google Colaboratoryの導入方法

まず、Google ChromeからGoogleドライブにアクセスし、以下の画面のように、「その他」の中にGoogle Colaboratoryがあるか確認してください。あればそれをクリックし、なければ、「アプリを追加」をクリックし、Colaboratoryを追加してください。

 

追加した場合は、以下のような画面が表示されることがあります。その場合は、一度ウィンドウを閉じて、再度Googleドライブにアクセスします。すると、今度は、Google Colaboratoryがあるかので、クリックしてください。

 

 

 

 

 

 

 

 

Google Colaboratoryの動作確認

Google Colaboratoryの動かし方を確認しましょう。
Google Colaboratoryを起動すると、以下のような画面になっていると思います。

 

 

 

 

この灰色の部分を「セル」と言います。
このセルの中に、以下に半角英数で以下のように入力し、Shiftキーを押しながらEnterキーを押してみましょう。

 

 

 

 

 

 

 

 

すると、その下に、「2」と表示され、さらに、新しいセルが表示されます。このようにしてプログラムを順番に実行していきます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

上記を含めて、いくつかのサンプルを用意したので、順番に実行してみてください(「警告: このノートブックは Google が作成したものではありません。」と表示されることがあります。これは、Google以外の人が作成したファイルを実行する場合、最初のみ表示されます。プログラムを実行したい場合は、「このまま実行」をクリックしてください)。

Google Colaboratoryの動作確認

 

 

アルゴリズムの3つの基本構造

問題を解くための処理手順のことをアルゴリズムといいます。アルゴリズムは、「順次構造」、「選択構造」、「反復構造」という3つの基本構造からできており、プログラムを設計する段階で必要になります。ここでは、「順次構造」「選択構造」「反復構造」の3つについて、Google Colaboratoryを使って紹介します。

 

「順次構造」


「選択構造」


「反復構造」

 

 


先程と同様に、上記のサンプルプログラムを用意しました。

アルゴリズムの3つの基本構造

 

プログラムの紹介

ここでは、2つの整数の最大公約数を求めるプログラム(ユークリッドの互除法)と、いくつかの数値を並べ替えるプログラム(ソーティングアルゴリズム)を紹介します。プログラムの中の数値を変更することができるので、いろいろな数値を入れて出力結果を確認してみてください。

2つの整数の最大公約数を求めるプログラム

ユークリッドの互除法

いくつかの数値を並べ替えるアルゴリズム(ソーティング)

ソーティングアルゴリズム

 

 

関連リンク

アプリURL(お茶の水女子大学附属学校における理系女性育成のための新たな教育プログラム開発)