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プログラミングスキル判定サービス「TOPSIC」を通じてアルゴリズムを学ぶ~立教池袋中学校・高等学校 数理研究部の挑戦

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2018/08/27 14:00

 プログラミングにおいて重要になってくるのが問題解決の手順となるアルゴリズムだ。それでは、アルゴリズムを考える能力はどのようにして身につければよいのだろうか。その一つの方法として、立教池袋中学校・高等学校では、同校の数理研究部において、プログラミングスキル判定サービス「TOPSIC(トップシック)」の利用を今年の4月から開始した。

 プログラミングコンテストで数々の実績をもつ同校がなぜTOPSICを始めるに至ったのか。その背景からアルゴリズムの重要性まで、数理研究部顧問の内田芳宏教諭、TOPSICを運営するシステムインテグレータ代表取締役社長の梅田弘之氏、TOPSICの問題作成を手掛けるAtCoder代表取締役社長の高橋直大氏に話を伺った。

左からシステムインテグレータ梅田弘之氏、立教池袋中学校・高等学校 内田芳宏教諭、AtCoder高橋直大氏
左からシステムインテグレータ梅田弘之氏、立教池袋中学校・高等学校 内田芳宏教諭、AtCoder高橋直大氏

設立47年の実績ある数理研究部

 東京・池袋の立教大学の並びに建つ立教池袋中学校・高等学校は、立教大学をはじめとした有名大学への進学率も高く、中高一貫の名門校として人気を誇っている。クラブ活動の豊富さも特徴で、中でも1971年に設立された数理研究部は、歴史と伝統のある部活動の一つだ。

 「数理研究部が始まった1970年代はまだ高等学校は設立されていなかったため、中学校しかありませんでした。それでも、当時から数学好きが集い、なんと『ユークリッド原論』を6冊読み通したという記録が残っています」と話すのは、数理研究部の顧問である内田芳宏教諭だ。

 部に所属する60人の生徒のうちの3分の2がUnity(ユニティ:ゲームを制作できるプログラミングツールの一つ)を扱えるという数理研究部では、プログラミングに挑戦する生徒が多い一方で、数学を極めて「数学オリンピック」などに挑戦する生徒もおり、部員が各々興味のある分野を模索・研究する場になっている。

 また、数理研究部では5年前から「国際学生対抗バーチャルリアリティコンテスト(IVRC)」のU-20部門に毎年挑戦しており、今年もフランスで開催されたコンテストにおいて、出場した部員が発表を行った。内田教諭によると、「VRのコンテンツを作成するためには、リアルとバーチャルの狭間をいかに繋げるかが重要で、非常に難しい」と言う。

 最初は部員が一人ひとりコンテストへの課題に悩んでいた中で、次第に「プログラミングは苦手だけれど、3Dの『Shade(シェード)』ならできる」「じゃあ、音楽を担当する」といったように、それぞれが自分の得意分野でできることを分担しあう方向へ変わり、各自で悩んでいた状況がコンテストに出ることで融合された。その成果として、2017年にはユース部門で銀賞、ならびに未来観客賞を受賞するという快挙を成し遂げた。

 「そうした高校の先輩の姿を見ている中学生達が高校生になると、『今度は自分達がやる!』と、挑戦を続けています」

立教池袋中学校・高等学校 教務部長 図書館主任 数理研究部顧問 内田芳宏(うちだ・よしひろ)教諭
立教池袋中学校・高等学校 教務部長 図書館主任 数理研究部顧問 内田芳宏(うちだ・よしひろ)教諭

学生のうちからアルゴリズムを学ぶ機会を作りたい

 数理研究部は、最初は数学がメインの部であった。しかし、マイコンなどがブームになった1980年代に、コンピュータの知識がある内田教諭が顧問になったことで、部にコンピュータが導入されたと言う。

 当初はパソコンで地道にプログラミングをしながら、「クイックソート」や「バブルソート」の違いなど、アルゴリズム(問題を解くための手順を表現したもの/コンピュータで計算を行うときの計算方法)を真剣に学んでいた。しかし、1987年に登場したアップル(当時アップルコンピュータ)の「HyperCard(ハイパーカード)」をきっかけに、開発環境が大きく変わる。

 「それまではプログラミングといえばテキスト言語を打っていくしかなかったものが、HyperCardによってビジュアル言語化されたのです。その時期からプログラミングが大きく変わり、開発環境がどんどん自由になっていったことで、次第にアルゴリズムを意識しなくてもプログラミングができるようになっていきました」

 そうした中で、今年「TOPSIC」の導入を決めたのは、生徒たちに今だからこそアルゴリズムの重要さを知ってほしいという思いがあったと内田教諭は話す。

 「現在、プログラミングを好きで学んではいるものの、アルゴリズムが分からない生徒がほとんどです。アルゴリズムを知っていれば、プログラミングを覚えるのは簡単ですが、逆は難しい。だから、新しいプログラミング言語を学ぼうとしても、敷居が高く感じてしまうようです」


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著者プロフィール

  • 相川 いずみ(アイカワ イズミ)

    パソコン週刊誌編集部を経て、現在はフリーランスの編集/ライターとして、日本政府広報誌から教育雑誌まで幅広く執筆中。教育分野においては、デジタル育児やICT教育、中学受験などを得意とする。また、親子で学ぶ楽しさを追求する『コド研。』を設立し、親子向けワークショップなどを開催。小学生の息子とともに、最新...

  • 斉木 崇(編集部)(サイキ タカシ)

    CodeZine/EdTechZine編集部 編集長。1978年生まれ。早稲田大学大学院理工学研究科(建築学専門分野)を卒業後、IT入門書系の出版社を経て、2005年に翔泳社へ入社。2005年6月の正式オープン以来、ソフトウェア開発専門のオンラインメディア『CodeZine(コードジン)』の企画・運...

  • 小倉 亜沙子(オグラ アサコ)

    フリーランスフォトグラファー

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