Weekend Mathematics／情報／2004「情報Ｂ」の授業


「情報Ｂ」の授業(2004年)

「情報Ｂ」の年間指導計画(2004年)


はじめに

県立横浜清陵総合高校では、１年次生の必修科目として、 「情報Ａ」と「情報Ｂ」の選択制を取り入れています。 総合学科であることから、ここでも「選ぶ」ということを全面に出しています。
入学前にシラバスを配布し、合格者説明会では科目の違いを説明しましたが、 やはり重ねて質問されるのは、「情報Ａ」と「情報Ｂ」の違いです。 「情報Ａ」のキーワードは「情報活用の実践力」であるのに対して、 「情報Ｂ」はこれに加えて、「科学的な理解」という視点が加わります。 たとえば、コンピュータの内部では情報がどう処理されているか、 コンピュータシミュレーションやデータベースなどの社会を支えている技術についても 学びます、と説明しますが、なかなか短い時間で理解してもらうのは大変です。
結果的には、全体の２割程度の生徒が、「情報Ｂ」を希望しました。 「情報Ｂ」の希望者が少ないのは、全体の男女比が４：６ということも 多少関係しているのかもしれません。
そういうわけで、今年「情報Ｂ」のクラス（２講座）を、担当することになりました。 「情報Ｂ」を担当するのは初めてなのですが、 いい授業をめざしてがんばっていきたいと思っています。
クラスは２０人前後、教員はティームティーチング、 教科書は、オーム社の「みんなの情報Ｂ」を使用します。
何かお気づきの点、アドバイス等いただければ幸いです。 (E-mailは　junko_k@yk.rim.or.jp )




第１回・オリエンテーション(1)

最初の授業では、授業の概要を説明しました。

まずはこの科目の目標、めざす姿について話をしました。


そして年間授業計画、評価の観点、評価の材料（出席、意欲、提出物、課題、筆記試験など）、 教材（教科書とプリント）などについて説明しました。

次に、学校のネットワークへのログインの仕方を説明しました。 各自ユーザー名とパスワードを配布、確認してもらい、 実際にログインしてもらいました。 パスワードの管理については、あくまでも自己責任、 しっかり管理するように強く確認しました。
本校は、現在コンピュータ教室(40台)が２部屋ありますが、 将来的には、マルチメディア教室(20台)、CALL教室(20台)２部屋が追加整備されます。 どの部屋でも同じようにログインできることなども説明しました。
ネットワークへのログインができたら、今日は時間がないので、 ほとんどすぐにシャットダウンです。
「ログインしたまま席を離れると、どういうことが起きる？」 と問いかけてみました。「誰かがそのまま使う・・・」という返事が返ってきました。 （授業ではそういうことはないと思いますが）何らかの事情で、席を離れるときは、 必ずシャットダウン、もしくはログオフをするように注意をしました。

コンピュータ教室を使う上での注意点としては、 飲食厳禁、携帯電話等の原則使用禁止、メディアの持ち込み禁止などを注意しました。

最後に、アンケート（情報Ａ・Ｂ共通）に協力してもらいました。 質問項目は、中学校時代にコンピュータに関連してどのような授業を受けてきたか、 どのくらいの経験があるか、自宅でのコンピュータ環境、携帯電話等の所有について、 並びにそれらを利用してどのようなことを行っているか、などです。



第２回・オリエンテーション(2)

２回目の授業では、前回の復習ということでログインをしてもらいました。
ログインできたところで、 個人用にこちらで用意したホームフォルダの使い方の説明をしました。 「マイドキュメント」に保存したものは、自動的にファイルサーバーに保存されること、 ここへのアクセス権は、本人と担当教員しか持っていないこと、 使いやすいように使っていいが、容量が無制限ではないので、 無茶な使い方はしないでほしいということなどを伝えました。 そして、ここに「情報Ｂ」というフォルダを作成してもらい、 この科目でのファイルはすべてここに保存をするように指示をしました。
次にWordを起動し、そこに簡単な自己紹介を書いてもらいました。 日本語入力の出来具合を観察すると、ほとんど問題ありません。 若干、時間のかかっている生徒もいますけれど、ほとんどの生徒が大変スムーズに入力しています。 文字の装飾（サイズ、色、フォントなど）も施している生徒もいて、当たり前のように使っていました。
そしてこのファイルを「先ほどの「情報Ｂ」フォルダに保存し、提出してもらいました。 ファイル名は「****自己紹介」、ただし、****は学年、組、番号を表す４桁の数字になります。 個人を識別するために、必ず頭に数字４桁を入れるということなどを指示しました。
そして提出ですが、提出専用のフォルダを指示し、そのショートカットをデスクトップ上におき、 自己紹介のファイルを提出してもらいました。
さらに、私の方からファイルを配布するための配布用フォルダも同様にショートカットを作った後、使い方の 説明をしました。
最後の１０分ほどで、キーボードの使い方、指の置き方（ホームポジション） などを簡単に指示し、タイピングソフトを使って練習してもらいました。 タイピングに自信のない人は、授業の開始前などに少しずつ練習をしてもらうようにしました。



第３回・問題解決と情報の検索(1)

「問題解決」と言ったときの問題にはどんなものがあるか、 身近なものを例に、選択の問題、配分の問題、スケジュール管理の問題・・・というように 挙げてみました。 そして問題の発見・認識から、情報収集、整理分析、実行、検証と至る問題解決における一連の流れを 確認しました。
次に、特にこの中でも重要な役割を果たす「情報収集」に注目をしました。 「問題解決に必要な情報を集めるとき、どんな手段が考えられますか？」という問いかけに対して、 生徒からは、 「図書館、新聞、雑誌、書籍、テレビ、ラジオ、インターネット、パンフレット」などの他にも、 「人にきく、実際に見に行く、インタビューする」などといったものも挙がってきました。 その時々の場面、状況に応じて、使いわけることが重要であるということを押さえた上で、 問題解決における情報機器や通信ネットワーク活用に話を移していきます。
「ＷＷＷ」、「ＵＲＬ」といった言葉の意味、また膨大なデータの中から必要なものを 探しだすこと（検索）の重要性、検索エンジン（ディレクトリ型、ロボット型）の特徴とその使い方 などについて、実際に検索をしながら説明をしていきました。



第４回・問題解決と情報の検索(2)

カテゴリ−による検索、キーワードにより検索、それぞれ使いわけをしてくださいよということで、 いくつかの具体的な問題を投げかけてみました。「明日の天気は？」「昨日のベースターズの試合結果は？」 というように定型的なもの、「最近はやりの曲は？」というような漠然としてものはYahoo!などのカテゴリー検索が いいでしょう。でも、「『ユビキタス』ということばの意味は？」に対しては、 意味がわからないのに、カテゴリーがわかるはずもなく、キーワード検索をかけることになります。 その際も、「ユビキタス」だけでなく、「ことば」「意味」などをand検索することで、 目的の場所に早くたどりつけることなどを指摘しました。
「検索名人」は、カテゴリー検索を上手に使う人で、そのためには幅広い知識が必要であること、 またキーワードについては、的を射たキーワードを並べることが必要で、 いずれにせよ、日々勉学を重ねることにつきるかな？　と最後はお説教じみてしましました。

後半は、ある人から伺ったアイディアを実践してみました。キーボード使用禁止で、 情報の検索をしてもらうというものです。 問題は、「全国展開している５つの牛丼やが、BSE対策としてどのような取り組みをしているのか？　 また代替商品を売り出しているケースでは、その商品名と価格を調べなさい。」というものです。 キーボードを使えないわけですから、キーワード検索をかけることはできません。 なかなか牛丼にたどりつけず、ああでもないこうでもないとトライし、 グルメ投票の牛丼に１票投じてしまう場面もでてきました。 ところが一方で、Yahooからグルメ、レストラン、丼、牛丼とたどると、 きれいに５つの牛丼やだ並んでいて、上から順に見ていけばOKです。 「検索の名手」になるためには、いかに適切なカテゴリーを選ぶことが重要かということが わかってもらえたかな？
なかなか牛丼までたどりつけない中で、「牛丼」ということばを探しだして、コピー＆ペーストしてキーワード検索をして いる生徒がいました。「それ、ずるーい」と言いながら、こういう問題解決の方法もあるのかと・・・。彼の言い分「キーボードは使っていない」




第５回・２進数

アナログとディジタルの違いから導入して、コンピュータは０と１の２進法で情報を処理していること などを話しました。 普段私たちが使っている１０進数と比較をしながら、２進数についての説明をしました。 数字は０と１しか使用せず、２で繰り上がること、２進法での数え方などです。 そして、２進数から１０進数への変換、１０進数から２進数への変換の仕方を学び、練習をしました。



第６回・16進数

今日は、10進数と２進数の変換の復習をしたあと、16進数について扱いました。 コンピュータがいくらディジタルと言っても、「０」と「１」だけの羅列では人間にはつらいので、 ２進数４桁をまとめて、16進数で表すということ。 16進数には、16種類の数字が必要だが、私たちは10進数の世界にいるので文字が足りない、 その分をアルファベットの「A」〜「F」を使うことなどです。
実際にWebページにおいて背景色や文字色を指定する際には、 16進数６桁で指定をしていることなどを確認してもらい、 数値の指定を変えることで色が変わることやRGB方式などについて 話をしました。



第７回・16進数

最初に、前回の復習、Webページにおける背景色の指定の仕方を確認しました。

ディスプレイの色の表示は、 赤、緑、青それぞれ２５６段階の組み合わせでできていること（RGB方式） などを話した後、次のような実習をしてもらいました。

こじこじ「ペイント」の「色の編集」で、色を指定します。 このあたりにします。この色のRGBの数値を読み取ると、「赤13、緑97、青255」です。 「ところで、この色をWeb ページの背景色にしてほしいんです。」

生徒たち・・・

こじこじ因みにこの数値は10進表示です。

生徒たちつまりこれを16進数に直せ、ということ？

こじこじそのとおり！

生徒たち｢13」が「D」はいいとして・・・

こじこじ問題は「97」や「255」をどうやって16進数に直すか？　 たどっていくわけにもいかないしねえ・・・。
ところで、10進数を2進数に直すときはどうしたっけ？

生徒たち２で割っていった、そうだ、16で割ればいいんだ。

−割り算に没頭する生徒たち−

こじこじ変換できた人は、ソースを書き直して、 背景色が本当にこの色になっているかどうか確認してください。

−生徒の画面が次第に青くなっていきます−

生徒たち同じ色になった！

こじこじ一応答えを確認すると、「13」は0を補って「0D」、 「97」は「61」、「255」は「FF」ですから、合わせて「0D61FF」となります。因みにこの色は、本校のスクールカラーである 「コバルトブルー」です。

こじこじそれでは、第２問！・・・



＜「ペイント」の「色の編集」＞



＜Webページとソース表示＞



計算を間違えると、色が再現できません。
生徒たちは、一生懸命割り算をしながら 16進数への変換、16進数のしくみを理解していきます。




第８回・コンピュータにおける情報の表現とビット(1)

情報量の単位についての授業を行いました。２進数１桁が１ビット、８ビットで１バイトとすることなどです。 また、１ビットでは２通りの状態を区別できること・・・一般にｎビットでは２ｎ通りの状態を区別できる ことなどを確認しました。

次に、ビットマップファイル形式と情報量との関係を理解してもらうために、 次のように実習をしました。

こじこじ今日はペイントで好きな絵を描いてもらいます。 ただし、キャンバスのサイズは100×100ピクセルで、そしてできるだけカラフルな絵を描いてください。 最低でも１５色、中間色などもたくさん使ってくださーい。芸術性は問いませーん。

−とは言っても芸術性にこだわる生徒たち・・・−

完成した人は、次のような４つのファイル形式で保存してもらいます。まずは、24ビットビットマップ。次は256色ビットマップ。

生徒たちせんせーい、色がおかしくなった。

こじこじ256色に限定しましたからね。はい、次は16色ビットマップ。

生徒たちかなり色がきたないです。

こじこじそうですね、最後はモノクロビットマップ。

生徒たちきゃー、こんなになっちゃった！

こじこじそれではペイントは終わりにして、 今保存したばかりのファイルのサイズを調べて次の表を埋めていってください。

NOファイル形式ﾌｧｲﾙ名ﾌｧｲﾙｻｲｽﾞ(KB)情報量の計算
124ビットﾋﾞｯﾄﾏｯﾌﾟgazou01　　
2256色ﾋﾞｯﾄﾏｯﾌﾟgazou02　　
316色ﾋﾞｯﾄﾏｯﾌﾟgazou03　　
4モノクロﾋﾞｯﾄﾏｯﾌﾟgazou04　　

生徒たちできましたー。（小声で）これってみんな同じなのかなあ？・・・

こじこじビットマップファイルは、画像に関する情報とヘッダー情報と言って、 ファイルそのものに関する情報とで構成されますが、今回は画像情報について、計算をしてみることにします。
今回皆さんに描いてもらった絵は、100×100ピクセルですから１いわば10000画素の絵です。よくデジタルカメラ などで１００万画素とか言いますよね、あの画素です。10000の粒々１つ１つに色を塗っていくと考えてください。
まずはモノクロビットマップからいきましょう。これは白または黒で、１粒１粒を塗っていきますから、 １画素あたりの情報量は、１ビットになります。従って全部で１００００ビットですね。 これの単位をバイトに直すにはどうしますか？

生徒たち１バイト＝８ビットだから、８でわります。

こじこじそうですね。したがって １００００÷８＝１２５０バイトです。さらに１０２４でわればKBになります。 ただし、実際に調べたファイルサイズはこれよりやや大きいですね、それはヘッダー情報の分になります。

次は１６色ビットマップです。これは画素を１６色で塗り分ける方式です。さて問題、１６色で塗り分けるには、 １画素あたり何ビット必要ですか？

生徒たち２？　８？　・・・４？

こじこじそうです、４です。ではなぜ？

生徒たちわかった、２４＝１６だからだ！！

こじこじそうですね。１６色の塗り分けのためには４ビット必要になります。 従って全体では、４００００ビット＝５０００バイトになります。KBに直しておいてください。

さて次は２５６色ビットマップです。これは２５６色の塗り分けになりますが、この方式だと、 １ビットあたりの情報量はいくらぐらいになりますか？

生徒たち２８＝２５６だから、８ビット。

こじこじ正解！つまり１バイトですね。 全体ではどのくらいの情報量になるか計算してみてください。

−計算する生徒たち・・・−

最後は２４ビットビットマップです。これは１画素あたり、文字通り２４ビット、つまり３バイトの情報量を持ちます。 因みに色数は、２２４ですから約１６００万色になります。

生徒たち３００００バイトだから、KBに直すには・・・

こじこじビットマップ形式は、１粒１粒に着色していきますので、 描いた絵の内容と情報量は関係ありません。４種類について調べてもらいましたが、理論上の画像情報量に ヘッダー情報分を若干上乗せしたものが実測値になっていることがわかると思います。 ビットマップ形式の仕組みとファイルサイズとの関係について、わかってもらえたかな？

生徒たちはーい　（願望・・・）






第９回・コンピュータにおける情報の表現とビット(2)

今回はテキストファイルの情報量について、以下のような実習を行いました。

こじこじ今日は文字情報だけのテキストファイルとその情報量について調べてみることにしましょう。 では、余分な情報が付加しないように、テキストエディターを使って、きっちり５０文字の文章を書いてください。内容は何でもいいです。

ある生徒せんせーい、半角でもいいの？

こじこじいいわよ。あなたは、みんなを代表して半角でやってみてくれる？

−結構几帳面の文字数を数える生徒たち・・・−

それを保存してファイルサイズを調べてみてください。同じように１００文字、２００文字も調べてください。 ただし、途中で「改行」をしないこと！

NO文字数ﾌｧｲﾙ名ﾌｧｲﾙｻｲｽﾞ(B)情報量の計算
1５０moji50　　 　
2１００moji100　　　
3２００moji200　　　

生徒たち２倍になるのかなあ・・・？

こじこじできた人は、１回だけ「改行」を入れてみる、半角文字を１文字足してみるなどを試してみてください。

−いろいろやってみる生徒たち・・・−

さて、今までの事から何がわかった？

生徒たちファイルサイズは、文字数の２倍になっています。

こじこじそうですね、全角１文字の情報量は２バイトということになります。 ところで半角の人はどうでしたか？

生徒たちファイルサイズは、文字数と同じです。

こじこじ半角の場合は、１文字の情報量が１バイトということですね。

「改行」をいれたらどうなりました？

生徒たち２バイト増えました。

こじこじ「改行」の持つ情報量は２バイトということですね。 これらはすべて文字コードと呼ばれる数値で管理されています。 全角文字の場合、２バイトつまり１６ビットの２進数で、文字１つ１つに背番号が打たれているということです。 文字コードについては次の時間に勉強することにしましょう。







第１０回・文字コード(1)

文字コードについて、実際にそれぞれの文字に対してどのようにコードがふられているか、 変換なども交えて学習しました。

こじこじ今日は、文字コードについて学習します。 プリントのマス目に自分の名前を書いてください。 自分の名前の文字について、文字コードが何番か調べてみます。 コード番号については、IMEパッドを使いましょう。 シフトJISコードとUnicodeと両方調べてメモしてください。

−一覧から一生懸命探す生徒たち・・・−

調べ終わった人は、それを２進数に直してください。

生徒たちどうするんだっけ？・・・・

こじこじ２進数に直すには、２で割っていけばいいですね。 以前に作成した換算表を使ってもいいですよ。４桁になるように、必要があれば上位に０を補ってください。

生徒たち換算表を作っておけば、早いかも・・・。

こじこじでは質問、たとえばシフトJISコードは、 １６進数４桁で番号がふられています。これを２進数に直してもらったわけですが、情報量はいかほど？

生徒たち・・・

こじこじ２進数に直したら何けたになった？

生徒たち１６桁

こじこじということは？

生徒たち１６ビット。

こじこじ正解、つまり２バイトですね。 前回「全角文字１つにつき２バイト」というのを確認しましたけれど、それと合致しますよね？

次は、逆をやってみましょう。手始めに、シフトJISコード「8FEE」「95f1」を文字に直してください。

−一覧から探す生徒たち・・・−

生徒たち「情報」です。(問題が単純すぎたかな？)

こじこじ次は、コンピュータからのダイレクトメッセージです。

−０と１の羅列を配る−

生徒たちまずは、１６進数に直せばいいのかな？

こじこじそうです。４桁ずつ区切って、１６進数に直してからコード表をみれば いいわけです。

生徒たちわかりました！！「夢チャレンジ」です。

こじこじ正解！！本校のキャッチフレーズですね。





第１１回・文字コード(2)

前回の続きということで、文字コードについて扱いました。

こじこじ文字コードを使うと、１文字のつき２バイトの情報量でしたね。 では文字を絵として扱うとどうなるかやってみましょう。ペイントでキャンバスサイズを20×20にして、 そこに清陵の「清」という字を書いてみてください。

生徒たち小さいし、マウスだと書きにくい・・・。

こじこじなかなか芸術的（？）な文字が書けていますが、 ではこの絵としての文字の情報量はどのくらいになりますか？

生徒たち・・・

こじこじ白黒ビットマップで、２０×２０ですよ。

生徒たち白黒だから１マスにつき１ビットで、２０×２０だから４００ビット、つまり５０バイトです。

こじこじＯＫ。文字を絵としてとらえると、この程度のものでも５０バイトもの情報量を必要とします。 文字コードを使うことで少ない情報量ですむわけです。因みに文字を絵として考えるのはナンセンスと思っているかもしれませんが、 立派に活躍している情報機器が存在します。なんだかわかりますか？

生徒たち　−考え込んで・・・−

あっ、わかったＦＡＸだ。

こじこじそのとおり。あれは絵としての情報をやりとりしています。 ところで、情報量が少なくてすむ文字コードですが、当然皆が同じ文字コードを使わなければ意味がありません。 残念ながら歴史的な経緯もあって、複数の文字コードが存在します。統一化しようという動きもあります。

−いくつかの文字コードを紹介−

では、異なる文字コードを使うとどうなるか実験してみましょう。 ブラウザで適当なページを表示させ、文字コードをかえてみます。

生徒たちわあ、何がなんだかわからない。

こじこじこれがいわゆる「文字化け」ですが、 よーくみると文字化けを起こしていないものもありますよね。

生徒たちこのタイトルも文字は大丈夫です。

こじこじそうですね、それは実はこれは文字のように見えますが、 文字がデザインされた「絵」なので、文字化けはしないのです。

生徒たち数字やアルファベットも大丈夫です。

こじこじそうですね、１バイト文字も大丈夫です。

ということで、文字コードのしくみとその有効性などについてまとめをして終わりました。



第１２回・音声のディジタル化

音声をディジタル化する手順を経験してもらおうということで、

　　@　音声の波形を一定に時間間隔で区切り、その代表値を取り出す。
　　A　この数値を整数化する。
　　B　さらにこれを２進数に変換する。

という作業をしてもらいました。20単位時間×16レベルでも結構面倒くさい作業です。

こじこじこれは考え方がわかってもらえればいいので、とてもおおざっぱですが、 より元の音に忠実に録音するにはどうしたらいいですか？

生徒たちそのグラフの数値を読み取る際に、細かくとればいいと思います。

こじこじそうですね。 横軸は１秒間に何回数値化するかというサンプリング周波数、縦軸はデータを何ビットの数値で表現するかという 量子化ビット数といいますが、これらを大きくすればよりデータの質を上げることができますね。 ただし、細かくとればとるほど、当然ですが情報量は大きくなります。

次に、予め用意した音声ファイル（８秒）を配布し、サウンドレコーダーを用いて そのオーディオ形式を何段階かに変えて保存し、そのファイルサイズを調べてもらいました。
最初に配布したものは、「PCM　22.050kHz　16ビット　ステレオ形式」なので、 その情報量は、「22050×2(バイト)×2(ステレオ)×8(秒)≒1500(KB)」となります。
一番下は、「PCM　8.000kHz　8ビット　モノラル形式」という電話レベルですが、 これだと「8000×1(バイト)×8(秒)≒63(KB)」になります。音質を聞き比べてもらいましたが、 ここまで下げると明らかに音質は違って聞こえます。
またあえて高質なオーディオ形式で保存し直してもらい、それでも音質はあがらないということも 検証してもらいました。つまりディジタル化という作業はどんなに細かくしたとしても、 その隙間を切り捨てているわけで、それを後から補おうとしても無理だということです。





第１３回・コンピュータの機能


定番ですが、コンピュータの５大機能について、コンピュータの中でのデータの流れ、制御の流れをモデル化した図を用いて話をしました。

実際にコンピュータの中はどうなっているのか？　というわけで、教室にあるPCの箱を開けてみました。ここで分解するわけにもいかないので、開けてみて、これがマザーボード、これがHD・・・というように見ていく程度です。マザーボードについては、これとは別に用意してみてもらいました。

また、現在使用しているPCの性能を調べようということで、コントロールパネルから、CPUの性能、メモリの大きさ、マイコンピュータからHDの容量などを調べてもらいました。

最後にコンピュータの入出力装置について、挙げてもらいました。これは生徒の方からかなり挙がってきます。





第１４回・ソフトウエア


これも定番ですが、「コンピュータ、ソフトがなければただの箱」 に始まってソフトウエアの役割について話をしました。

また、IT用語辞典　のようなサイトの存在を知ってもらうという意味もこめて、これを用いて、「OS」の意味と種類について調べてもらいました。トロンについてもちょっとだけ。

応用ソフトウエアの話では、Vectorソフトウエアライブラリのソフトナビを覗かせてもらいました。様々な分野にわたって、ソフトウエアが作られ、活用されていることを見てほしいと思いましたので。ソフトウエアの入手方法ついて、フリーソフトとシェアウェアの違い、これに関連して著作権の話、ダウンロードによるものとパッケージによる販売などについても話をしました。また「情報B」を選択した生徒たちということも意識して、ほしいソフトがなければ自分で作ってしまおう、更にここで他の人に提供することもできますと、投げかけてはみましたが、・・・。





第１５回・表計算ソフトの基本操作(1)

ここから４回にわたって、教育実習生さんに授業をしてもらいました。

表計算ソフトExcelとはどういうソフトで、どういうことができるのかという話、簡単なデータを代入して基本操作をしてもらう。SUM関数、AVERAGE関数の使い方をいうことで、簡単な表を作成して合計や平均を出してもらうなどです。





第１６回・表計算ソフトの基本操作(2)

前回の続きということで、文化祭を題材にした表を用いて、売上合計の計算、平均値の算出など関数の扱い、並びに数式の扱いなどについて、学習をしました。





第１７回・プログラミングの導入

Ｅｘｃｅｌ　ＶＢＡを用いて簡単なプログラミングの導入をしました。最初は、ＶＢＡとは何なのか、これを使うとどんなことができるのか、を具体例（成績一覧表、ボタン１つで２０点以下のものを赤く塗る）を示しながら説明します。

次にＶＢＡのプログラムコードの記述の仕方を説明し、「Ｈｅｌｌｏ　World」ではありませんが、A1のセルに「１」を出力するだけの簡単なものを入力、実行してもらいます。そしてそれを用いて、プログラムを書くときの約束などを説明していきます。





第１８回・プログラミングの基礎

前回の続きですが、「for　〜next」文の意味と使い方を説明し、１から１０までを足していくプログラムを作成してもらいました。これができると、次はこれを改良して１から１０までの積、つまり１０！を計算させるプログラムを作成してもらいました。単に「x=x+i」を「x=x*i」に直すだけではなく、変数iの初期値「x=0」を「x=1」に直さなければならないということに気付かない生徒もいて、悩んでいました。

ここまでで教育実習生の授業は終わりです。





第１９回・アルゴリズム(1)

こじこじ今日は、アルゴリズムの授業をします。
ではさっそくですが、カレーライスを作る手順を書き出してみてください。我が家流でいいですよ。 ただし、作る人は一人ね、野菜サラダも添えてもらおうかな？

−（何で情報の授業でカレーライスなんだと思いつつ）
多くの生徒は、手順に番号をつけて、箇条書きにしています。−

こじこじでは何人かに発表してもらいます。

ある生徒野菜を洗って切ります。お肉と野菜を炒めてから煮込みます。 ある程度煮込んだらカレールーを入れてできあがりです。

こじこじなるほど、ところでごはんは？

ある生徒えっ！　ごはん？　これから炊きます・・・。

こじこじ時間と資源は有効に使いましょう。

ある生徒私はまずご飯をといで炊きます（炊飯器）。 次にカレーを作ります。煮込んでいる間に野菜サラダを用意します。そしてできあがったろころで盛りつけをします。

こじこじ −ホワイトボードに、ごはん、カレー、サラダの３系統を示しながら−

今、言ってもらったのを図に書くとこんな感じかな、これだと無駄なくできたてのおいしいカレーライスを 食べることができそうですね。このように何かを行うときには段取りというか手順が大切ですね。 特にコンピュータに命令を出すときは、きちんとした手順で指示をしてやらなければなりませんし、 無駄のないすっきりとした形が望ましいわけです。


次に、アルゴリズムらしく、うるう年判定の話をしました。 西暦年号が、４の倍数、１００の倍数、４００の倍数であるかどうかによって、うるう年の判定をしていくものです。 内容を理解してもらったところで、できあがりのプログラム（ExcelVBAで作った簡単なものです。西暦年号を入れると、結果を返してくるもの） を提示して、コンピュータがうるう年判定をしている様子を見せました。 そして、次にコンピュータがどのような手順で判定しているのか、 図を書いて整理してみようということで、 フローチャートを提示しました。フローチャートということばは紹介しましたが、 あくまでも図に書いて考えようという発想です。ですから流儀にはこだわらず・・・。 判定結果を入れる変数ｘの値と、そのｘの値によって返すメッセージの覧を空欄にしておいて、 考えてもらいました。うるう年判定の仕方がきちんと理解されていれば、 埋められるかな？
そして今度はそれに対応するプログラムコードを示して、やはりいくつかの空欄を埋めてもらいました。 時間が厳しい状況でしたので、実際に入力をして動かしてみるということはできませんでしたが、 手順を考えて、何らかの形で図式化し、プログラミングをしていくという流れは、 わかってもらえたかな？　というところです。



第２０回・アルゴリズム(2)

期末テストの返却と解説、講評をしました。

後半、充分な時間がとれなかったのですが、アルゴリズムの話をしました。
生徒たちに、シャッフルした１３枚１組のトランプを配ります。 そして、カードの番号の大きい順（もしくは小さい順）に並べ替えてください、と指示します。 コンピュータにやらせることを想定して、手順をひとつひとつ追ってもらいました。
そして、どのような方法で並べ替えをしたかを順番に発表してもらいました。

生徒たちからは、予想以上にいろいろな方法が出てきました。


人によって違うものですね。他のグループの発表を聞きながら、なるほどねえという声も聞こえました。

１３枚のトランプなら、どの方法を用いてもさほど差はでませんが、 大量のデータの並べ替え（ソート）をする際には、どういった考え方を用いるかによって、 使うメモリーの量や速さに大変な差がでる場合があるということで、 いろいろなソートアルゴリズム にあるＪＡＶＡアプレットを活用させていただきました。ここにある代表的なソートアルゴリズムの考え方を説明し、 その動作をみました。最後にこれらを１画面で比較すると、 クイックソートがダントツで早いことや、データの数が多くなるとバブルソートが極めて 不利になることなどが、よくわかります。 同じことをさせるにも、そのアルゴリズムによってこれだけ差がでるということ、 優れたアルゴリズムが求められる理由がわかってもらえたかな？
では、夏休みをはさんで、また９月に会いましょう。





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