A. 情報およびコンピュータの原理

• A1. [情報の特性と表現] 情報が持つ特性やその表現方法に関する 知識/理解。(知識:情報一般)(知識:機械情報)
  • lv1: 情報(知らせ)とは何かということを理解している。(小情)
  • lv2: 情報を外部化(書き記すなど)により記録/表現できるというこ とを理解している。(小情)
  • lv3: デジタル/アナログ、二進表現、多様な情報の表現方法を理解 している。(★高必→中情)
  • lv4: 個体や組織とそれらにとって情報のやりとりが持つ意味を理 解している。(大情)
• A2. [コンピュータの基本原理] コンピュータや情報技術の基本原 理とできることに関する知識/理解。(知識:機械情報)(知識:情報処 理)
  • lv1: コンピュータが「自動的に情報を処理する装置」であること を理解している。(小情)
  • lv2: ★プログラムがデジタル情報を扱う意味、圧縮/伸長や分散化/ 重複化などの意味が分かる。(高必)
  • lv3: 情報量/エントロピー、コンピュータの万能性(万能チューリ ングマシンとの等価性)を理解している。(大情)
  • lv4: 機械学習などによる判断能力の獲得やシンギュラリティなど を理解している。(大情) ←?★
• A3. [ネットワーク] ネットワークやその上の情報の流れとコミュ ニケーションの特性に関する知識/理解。(知識:機械情報)(知識:人 間社会)(専門:倫理社会)
  • lv1: ネットワークの存在やその働き、★その上でのコミュニケーショ ンの特性を理解している。(小情)
  • lv2: ★ネットワークの構成や、その上のコミュニティ、ルール/マナー 等の考え方を理解している。(中情)
  • lv3: ネットワークの構造/パケット/プロトコル等の基本原理を理 解している。(高必)
  • lv4: ネットワーク上のコミュニティの一般的特性やそのあり方を 理解している。(大情)
• A4. [セキュリティ] コンピュータやネットワークにまつわるセキュ リティの概念やそのための技術に関する知識/理解。(知識:機械情 報)(知識:人間社会)(知識:システム)(専門:システム)(専門:倫理社 会)
  • lv1: コンピュータやネットワークにまつわる「安全」の意識と基 本知識を理解している。(小情)
  • lv2: マルウェア、不正アクセス等のセキュリティの基本知識を理 解している。(小情)
  • lv3: 情報セキュリティの考え方/原理と暗号などのセキュリティ技 術を理解している。(高必)
  • lv4: 情報社会での情報技術関連のリスク要因/リスク評価を理解し ている。[哲法][社経]
• A5. [機器の制御] コンピュータやそこで動くプログラムの記述を 通じて情報を取り扱ったり機器を制御したりする技能。(汎用:論 理)(汎用:問題解決)
  • lv1: 情報端末を通じて情報を取得したりリモコンで機器を制御し たりできる。(小情)
  • lv2: アプリケーションや自作ソフトで実際に情報を取り扱い加工 する技能がある。(中情)
  • lv3: センサによる環境情報の自動計測や調温/調光等の自動制御の 原理を理解している。(中情)
  • lv4: フィードバック制御プログラムの作成、AI技術が人間の補助/ 代行を行う原理を理解している。[理工] ←?★
• (学校段階ごとの注記)
  • 小学校 -- A1lv1、A1lv2は、国語で読み書き(とくに書き)を学ぶ中で体験 的 に理解させるのがよいと考える。 A2lv1 は、プログラミングの導 入時に扱うのがよく、総合的な学習の時間 においてプログラミン グの回の最初に座学で取り上げることが考えられる。 A3lv1、 A3lv2、A5lv1は、生活科(中学年以上に置く場合は理科や社 会科) に含め、コミュニケーションの体験、リモコンで制御する体験など、 体験を中心 に行なうことが考えられる。ただし、体験だけにとど まらず、それがどういう意味を持 っているのかを考えさせること も含めたい。 A4lv1、A4lv2は安全教育であり、道徳や総合学習で 扱うのがよいと考える。基礎 的な知識の説明のために座学も用い るが、それだけでは身につかないので、話し合い、 ロールプレイ、 実話を体験者に話してもらうなどの形で実感を持たせるべきである。
  • 中学校 -- A1lv3、A3lv2は技術・家庭科の技術分野(以下「技術科」と略記) の中でコンピュータやネットワークについて改めて考えさせる内容 となる。 A5lv2は技術化の中でソフトや自作のプログラムを通じて 有用 な情報の取り扱いを行う内容となる。A5lv3も技術科の中で扱 う内容であり、制御機器 を組み立て動かすなどの形が考えられる。 比較的平易なプログラムによる制御も可能で あるので、できれば プログラムを用いた制御も併せて体験できることが望ましい。
  • 高等学校 -- A1lv3、A2lv2、A3lv3、A4lv3はいずれも現時点で情報科の中で取 り扱われている内容である。その形態は座学が多いが、座学だけで は定着しにくいので、 アンプラグド[15]的な実習を取り入れるこ とでそれぞれの事項の本質に触れる方法な どを併用することが望 まれる。
  • 大学一般 -- A1lv4、A2lv3、A2lv4は、共通教育の中で講義的に取り上げ 知識を 持たせることが考えられる。特にA2lv3の万能性は、チューリング マ シンはじめ計算の理論は専門的な内容であるので扱わないとし ても、今日のコンピュー タや量子コンピュータなどすべての「デ ジタル情報を扱う計算装置」は、計算速度は違 うとしても、計算 できることがらの範囲はすべて等価である、そのことはコン ピュー タが「ソフトを取り換えることで多様な処理が行える」という形で 現れている、 ということを理解させることが考えられる。A3lv4は、 実習などの形で実際 にコミュニティを体験させる中で学ぶことを、 その経験が一般性を 持つか、望ましいあり方はどうかなども考え ることを想定する。
  • 大学専門 -- A4lv4は、[哲法] では法学的/政治学的な立場からおもに定性的 に このテーマを扱うことが考えられる。[社経] では社会への影響や 経済的損失など定 量的にこのテーマを扱うことが考えられる。 A5lv4は、工学的な扱いで実際にこれらの内容を実習したり、それ に基づい た講義により理解したりさせることが考えられる。