Research and development on a programming environment for elementary and secondary education

• Project/Area Number: 17K01088
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Educational technology
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: MATSUURA Toshio 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 名誉教授 (40127296)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西田 知博 大阪学院大学, 情報学部, 教授 (00283820) ; 原田 章 追手門学院大学, 経営学部, 教授 (10263336) ; 中西 通雄 大阪工業大学, 情報科学部, 教授 (30227847) ; 吉田 智子 京都ノートルダム女子大学, 国際言語文化学部, 教授 (60329977)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: 初学者向けプログラミング学習環境 / ブロックプログラミング / DNCL / Webアプリ / Blockly / プログラミング学習環境 / プログラミング入門 / 初等中等教育

Outline of Final Research Achievements

As a programming learning environment for elementary and junior high school students, we have developed BlocklyPEN based on Blockly developed by Google, that can execute the algorithm description language DNCL for entrance examinations of the university entrance examination center. BlocklyPEN is a beginner-friendly block language programming environment that does not cause syntax errors.
Furthermore, we have developed wPEN as a programming learning environment for junior high and high school students. Learners can program by drag-and-drop program parts each of which can accept input parameters. The usefulness of these was confirmed by an experimental class.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

主として小・中学生向けのプログラミング学習環境 BlocklyPEN、および、主として中・高校生向けの
wPENを開発し、いずれも、実際の授業で使用可能なレベルに仕上がっており、初等・中等教育における
プログラミングの入門学習に貢献できるものと確信している。

Research Products

• [Journal Article] プログラミング学習環境wPENを用いた入門用教材 (2019)
  • Author(s): 松浦敏雄、大宮大地、安留誠吾、吉田智子、西田知博、中西通雄
  • Journal Title: 2019 PC Conference Volume: -
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Programming environment for novices with learning and examination functions (2019)
  • Author(s): Michio Nakanishi, Toshio Matsuura, Tomohiro Nishida, Daichi Omiya
  • Organizer: EdMedia: World Conference on Educational Media & Technology 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 試験問題作成機能と学習及び受験用機能を持つDNCLプログラミング環境 (2019)
  • Author(s): 大宮大地，松本嵩大，松浦敏雄，中西通雄
  • Organizer: 情報処理学会研究報告，2019-CE-148, pp.1-9
• [Presentation] ブラウザ上で動作するDNCL学習環境WaPENとBlocklyPENの改良 (2019)
  • Author(s): 岡本勇紀・中西通雄
  • Organizer: 教育システム情報学会2018年度学生研究発表会、pp.135-136
• [Presentation] カスタマイズ可能なWeb 上で動作する初学者向けプログラミング学習環境 (2018)
  • Author(s): 松浦敏雄，松本嵩大，中西通雄，西田知博
  • Organizer: PCカンファレンス論文集
• [Presentation] ビジュアルブロック化したDNCLのWebブラウザ上での実行環境 (2018)
  • Author(s): 岩崎みのり, 中西通雄
  • Organizer: 教育システム情報学会 2017年度学生研究発表会
• [Presentation] ブロックを用いて棒人間を操作する小学生向けプログラミング学習アプリケーション (2018)
  • Author(s): 西村和貴, 中西通雄
  • Organizer: 教育システム情報学会 2017年度学生研究発表会
• [Presentation] IchigoJam用ビジュアルブロックプログラミング環境の開発とプログラミング体験教室の実践 (2018)
  • Author(s): 鴻池泰元, 中西通雄
  • Organizer: 情報処理学会 コンピュータと教育研究会 研究報告