計算論的思考力とは?子どもが身につけるべき2つの理由をご紹介

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「計算論的思考力って何?」

あなたは今、このようにお考えではありませんか?

本記事では、計算論的思考力とは一体どのような能力なのか分かりやすく解説します。

計算論的思考力を身につけると、IT化やグローバル化などの移り変わりの激しい社会を生き抜く力を培うことができます。

どの世代の人にとっても必要な能力ですが、ここでは将来を担うお子様に向けて解説します。

子どもに計算論的思考力が「必要な理由」や「身につける方法」についてご紹介するので、保護者は正しく理解して、お子さまの学びをサポートしましょう。

計算論的思考力(コンピュテーショナル・シンキング)とは?

計算論的思考力とは

計算論的思考力とは、問題を解決するために、コンピュータを使用できる最善の方法を考えることです。

コロンビア大学の教授は、「情報を処理するエージェント(コンピュータ)が問題の解法を効果的に実行できる形式で表すための思考プロセス」と定義しています。

計算論的思考力が注目されたのは、Jeannette M. Wing氏の「Computational Thinking」という論文がきっかけです。

経済協力開発機構(OECD)が3年に一度実施する国際的な学習到達度調査「PISA」の「数学的リテラシー」のカテゴリーにおいて「コンピューテーショナル・シンキング」を測る問題が2021年から追加されました。

文部科学省によると、計算論的思考力と論理的思考力の高い人材を育成することがプログラミング教育の目的とされています。

【思考力・判断力・表現力等】

・ 発達の段階に即して、「プログラミング的思考」(自分が意図する一連の活動を実現するために、どのような動きの組合せが必要であり、一つ一つの動きに対応した記号を、どのように組み合わせたらいいのか、記号の組合せをどのように改善していけば、より意図した活動に近づくのか、といったことを論理的に考えていく力) [5]を育成すること。

[5]いわゆる「コンピュテーショナル・シンキング」の考え方を踏まえつつ、プログラミングと論理的思考との関係を整理しながら提言された定義である。

引用:文部科学省「小学校段階におけるプログラミング教育の在り方について(議論の取りまとめ)

日本はもちろんのこと世界的にも注目されている「計算的思考力」を先回りして取り入れてお子さまの総合的な能力を高めてみてはいかがでしょうか。

計算論的思考力が必要な理由|困難なことを乗り越えられるようになる

計算論的思考力が役立つ理由

問題を解決するには、順序立てて論理的に段階を踏んでいく必要があります。 

この順序立てて論理的に段階を踏む過程で「計算論的思考力」が役立ちます。

Jeannette M. Wing氏の論文によると、計算論的思考力が役立つ理由は、次の4つです。

  • 問題を発見し、課題を分析できる
  • 問題解決のアイデアが生まれる
  • アイデア実現するための思考力・表現力が身に付く
  • 粘り強く仲間と協働して成し遂げることができる

移り変わりの早い現代社会を生き抜くには、目の前にある問題のどこが大きな課題となり、どのようにすれば解決できるのかを考える力が必要だと言えるでしょう。

計算論的思考力を育てる4つのステップ|日常生活で取り入れられる

様々な情報で溢れる「情報化社会」を生きるには、計算論的思考力が必要です。

計算論的思考力は、日常生活の中で取り入れながら学ぶこともできるので実践しましょう。

シンガポールで初の計算論的思考力を養うカリキュラムでは、次の4つのステップで計算論的思考力を身につけます。

内容 詳細
1.手順を考える 問題を解決するための計画を立てる
2.パターンを知る 共通点やパターンごとに分類することで問題を理解する
3.分解する 複雑な問題を分けて考えやすくする
4.抽象化する 重要な要素だけを抜き出す

引用:JULES

このように1から4までの手順を繰り返し行うと、計算論的思考力を培うことができます。

計算論的思考力は、複雑な問題を自分で解決できるレベルまで分解することが特徴です。

そして過去に解決したことがある問題と照らし合わせて規則性を見つけ出したり、重要な要素だけを抜き出したりします。

最終的に問題解決の手順を明らかにして、行動に移すといった流れとなります。

何か問題が起きたときにこのような手順で解決する練習を重ねることで、計算論的思考力の向上が見込めるでしょう。

計算論的思考力を鍛える方法|「STEAM教育」で習得することができる

計算論的思考力は、日々の生活の中で取り入れることができると解説しました。

しかし、日常生活で起こる問題には限りがあります。

何度も繰り返し行い、計算論的思考力の向上を図ることができません。

そこで「STEAM(スティーム)教育」の受講なら、繰り返し学習できるため、計算論的思考力の習得を目指せます。

STEAM(スティーム)教育とは、

  • 「科学(Science)」
  • 「技術(Technology)」
  • 「工学(Engineering)」
  • 「芸術(Art)」
  • 「数学(Mathematics)」

以上の5つの頭文字からなる造語のことです。

理数教育(STEM教育)に創造性を育むことができる「芸術(Art)」をプラスした教育理念を指しています。

文部科学省は、子どもが様々な学習内容を実社会での問題発見や解決に活かせることから「STEAM教育」を推奨しています。

AIやIoTなどの急速な技術の進展により社会が激しく変化し、多様な課題が生じている今日、文系・理系といった枠にとらわれず、各教科等の学びを基盤としつつ、様々な情報を活用しながらそれを統合し、課題の発見・解決や社会的な価値の創造に結び付けていく資質・能力の育成が求められています。

文部科学省では、STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)に加え、芸術、文化、生活、経済、法律、政治、倫理等を含めた広い範囲でAを定義し、各教科等での学習を実社会での問題発見・解決に生かしていくための教科等横断的な学習を推進しています。

(参照元:文部科学省「STEAM教育等の各教科等横断的な学習の推進」)

子ども向けの「プログラミング教室」や「ロボット制作」などもSTEAM教育の一環です。

子どもたちが楽しく学ぶことができるカリキュラムを取り入れている教室で学習すると、計算論的思考力に加え、論理的思考力やプログラミング的思考力まで身につけることができます。

当メディアでは、STEAM教育について詳しくご紹介しているので、内容を確認して正しい知識を身につけましょう。

STEAM教育とは?文部科学省の資料を用いて実践例まで解説!

「計算論的思考力」を育てるためにはプログラミングを学ぶことがおすすめ

計算論的思考を行うために必要な、コンピューターがうまく理解できるように物事を整理することは、プログラミングをすることでも育まれます。

学校でもプログラミング教育が行われていますが、それは主にプログラミング的思考を育てることを目標としているため、実際にコンピューターを動かすためにはどこまで情報を整理すれば良いのかがわかりにくいです。

そのため、お子さまの経験を増やすといった目的でもプログラミング教室をおすすめします。

最近では、アプリやソフトで完結せず、ロボットを制作してプログラミングを施し動かすといった教室もあります。

もし、ロボットを用いたプログラミング教室に興味をお持ちの方には、当メディアを運営するソニー・グローバルエデュケーションのKOOVパートナープログラミング教室をおすすめします。

KOOVパートナープログラミング教室は、「KOOV」という教材を使用してロボット制作・プログラミング学習を行う教室です。

「KOOV」は直感的に使えるブロックが特徴で、楽しみながらロボットを制作できます。

直感的に使えるプログラミング言語を用いて、小さなお子さまでも簡単にロボットを動かせます。

プログラミングを使って新しい視点で世界を見れることで、「身の回りへの好奇心を持つ」「得意なこと・好きなことが増える」という体験ができるでしょう。

また、子どもが自ら主体的に取り組むことができるため、アクティブラーニングによる効果も期待できます。

月謝は約1万円ですが、キットはレンタル可能ですので教材費は必要ありません。
(※一部レンタル有料・購入必須の教室がございます)

さらに、全国47都道府県で1000以上の教室数を展開しているため、どなたでもお近くの教室が見つかります!

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(※有料の教室もございますので、体験申込時に各教室のページをご確認ください。)

計算論的思考力 まとめ

計算論的思考力とは、問題に対してコンピュータが情報を処理するときのような順序を踏み、解決へと導く能力のことです。

論理的思考力と似ているように感じますが、計算論的思考力は、コンピュータの情報処理能力をもとに問題を解決へと導く点が大きな違いです。

「正解がない困難な出来事」をスムーズに解決するためには、計算論的思考力が必要だと言えるでしょう。

情報化社会を生き抜く上で必要な能力ですので、お子さまの計算論的思考力を高められるように万全なサポートをしてみてはいかがでしょうか。

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