我々は高等学校においてIoT・ロボット技術を活用した学習環境を構築して，効率的で効果的なプログラミング及びIoT計測システム構築学習を目指し授業実践を行った．生徒は高い興味・関心を示したが，理解の向上に高い効果は見られなかった．その要因は，アンケートより，個々の機器に関する理解とシステム構成への主体的な思考不足が考えられた．問題改善のため，階層化した「IoT計測システムモデル」を提案し，それに基づく教育手法「ISEM」を開発した．これは，機器，通信等を“階層構造で明示化”して，“各階層の理解とそれぞれのつながり“に着目した効率的な教示，及び学習を可能にする．本稿では，ISEMの授業実践とその学習効果を報告する．