コーディングと AI

  • 8 分

AI を教育に統合することで、コンピューター サイエンス コースやそれ以外のコースを通じてコーディングをサポートできます。

AI を使用したコーディングと計算思考

教育者は、AI を利用した教育プラクティスを、計算思考の 4 つの要素 (抽象化、分解、アルゴリズム思考、パターン認識) に合わせて調整することで、すべての学習者のコーディング リテラシーを高める新たな戦略を実践できます。

抽象化: Minecraft Education を使用して複雑さを簡素化する

抽象化とはコーディングにおける重要なスキルであり、プログラマが複雑な問題を簡略化し、重要な側面に焦点を当てることを可能にします。 Minecraft Education は、学習者がコードを使用して仮想世界を創造して探索できるため、抽象化を学習するのに最適なツールです。 コード ブロックを使用することで、学習者は抽象的な概念を具体的な結果に当てはめながら、独自の Minecraft 環境を設計して操作できます。 Minecraft Education は、Copilot Chatなどの大規模な言語モデル (LLM) と並行して使用して、学習者がステップ バイ ステップの手順でロジックを設定することでコードを生成および改善するのに役立ちます。 ゲームに組み込まれたハンズオン形式の学習エクスペリエンスは、学習者にとって複雑なアイデアを分解し、コーディングをより身近で敷居の低いものにします。 学習者は Copilot を使用して、Minecraft Education で自身のアイデアを構築する方法に関するカスタマイズされたシンプルな指示を生成することもできます。

分解: Microsoft MakeCode を使用して問題を分解する

分解とは、複雑な問題をより小さく管理しやすいように分解するプロセスです。 ブロックベースのコーディング環境である Microsoft MakeCode は、このスキルの教育に特化しています。 学習者は、直感的なドラッグ アンド ドロップ インターフェイスを使用してソリューションを 1 つずつ構築することで、複雑なコーディングの課題に取り組むことができます。 このアプローチにより、コーディングをより馴染みやすいものにするだけでなく、コンピューター サイエンスにおいて不可欠な、構造化された問題解決の考え方を学習できます。

さらに上を目指す学習者は、MakeCode で JavaScript や Python のコーディング言語を使用する方法に進むことができます。 MakeCode は Minecraft Education に組み込まれているため、学習器はゲーム内のビルド プロジェクトに自分の知識を応用できます。 Copilot Chatは、Python または JavaScript コードを分析し、最適化に関する推奨事項を作成することで、学習者を支援できます。 また、教育者が学習者の生成したコードを評価し、提案やフィードバックを提供する場合にもご活用いただけます。

アルゴリズム思考: 段階的なソリューションを作成する

アルゴリズム思考には、問題に対する段階的なソリューションの開発が含まれます。 GitHub Copilot などの AI を利用したコーディング ツールは、学習者がアルゴリズムの作成を実験できる対話型プラットフォームを提供します。 学習者は自身のコードに関するフィードバックを即座に受け取ることで、論理的思考を改善し、アルゴリズムの各ステップの結果を理解できます。 この反復学習プロセスは、さまざまなコーディング要素がどのように相互作用して望ましい結果を生み出すのかをより深く理解することを促進します。

パターンを認識することは、データと動作の類似性と相違点を識別できるため、コーディングの鍵となります。 Copilot Chatは、膨大なデータセットを分析し、学習者が手動で識別するのが困難なパターンを特定するのに役立ちます。 Minecraft Education の組み込みアクティビティと MakeCode でのプロジェクト演習を通じて、学習者はパターンを認識して適用し、コードのデバッグと最適化のための重要なスキルを促進します。

Copilot に Minecraft Education コードを求めるプロンプトのスクリーンショット。次のリンクを選択すると、アクセス可能な PDF バージョンが表示されます。

Minecraft Education のコーディングに関する質問アクセス可能なファイルのサンプル Copilot Chat応答

学習者がコーディングと責任ある AI を始めるための 1 つの方法は、Minecraft Education の Hour of Code: Generation AI を使用することです。 ジェネレーション AI アクティビティの詳細については、「aka.ms/HourofCode」を参照してください。