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Research on Development of Mathematics Teaching Material on Programming Education for Elementary School Students to Realize Systematic and Effective Practice

Research Project

Project/Area Number 19K14255
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
Research InstitutionAkita University (2020-2021)
Nara Saho College (2019)

Principal Investigator

Kato Shinichi  秋田大学, 教育文化学部, 講師 (30825443)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords遡及的推論 / アブダクション / 数学的な推論 / プログラミング的思考 / コンピュテーショナル・シンキング / 数学的な見方・考え方 / 小学校算数科 / プログラミング教育 / 抽象化 / 自動化 / 「データの活用」領域 / 統計的な見方・考え方 / 遡及推論 / 算数・数学教育 / 教材開発 / 対話 / ICT活用
Outline of Research at the Start

2020年から小学校においてプログラミング教育が必修化され、各教科でプログラミング教育の充実を図ることが求められている。これまでも小学校算数科におけるプログラミング教育に関する研究はなされているものの、確立したカリキュラムを構築するための十分な検討はなされていない。
そこで、本研究では、プログラミング教育のカリキュラムを開発するための基礎的研究として、小学校算数科におけるプログラミング教育の系統的かつ効果的実践に向けた教材を開発し、その有効性を検討することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed teaching materials for systematic and effective practice of programming education in elementary school mathematics, and theoretically and empirically examined the possibilities and limitations of the teaching materials. The teaching materials developed in this study, which emphasizes retroductive inference by elementary school students, promote programming thinking in elementary school students, which in turn triggers mathematical thinking and creates deep learning. It was clarified theoretically and empirically.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Society5.0時代の到来によるAIやIoTなどの急速な技術の進展にともない、学校教育において、次代を切り拓く児童には新たな価値を生み出す豊かな創造性が求められる。このような背景を踏まえ、2020年から小学校においてプログラミング教育が必修化され、各教科でプログラミング教育の充実を図ることが求められている。本研究成果の学術的かつ社会的意義は、児童における新たな価値を生み出す豊かな創造性をはぐくむために、小学校算数科におけるプログラミング教育の系統的かつ効果的実践に向けた教材を開発し、その有効性を理論的かつ実証的に明らかにしたことである。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Case Study of Embodying Creative Activity in Mathematical Lessons2022

    • Author(s)
      加藤 慎一、森本 明
    • Journal Title

      Journal of Tohoku Society of Mathematics Education

      Volume: 53 Issue: 0 Pages: 53-64

    • DOI

      10.34568/tsme.0.53_53

    • ISSN
      2435-0613, 2435-8886, 2436-8886
    • Year and Date
      2022-03-31
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Research on development of teaching material put emphasize on retroductive inference to develop statistical thinking in mathematics education2021

    • Author(s)
      Kato S
    • Journal Title

      Proceedings of the Asian Technology Conference in Mathematics

      Volume: - Pages: 366-375

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reflection on the Role of Teachers to Create Mathematical Processes in Mathematics Lessons2021

    • Author(s)
      加藤 慎一,森本 明
    • Journal Title

      Journal of Tohoku Society of Mathematics Education

      Volume: 52 Issue: 0 Pages: 14-26

    • DOI

      10.34568/tsme.0.52_14

    • NAID

      130008020709

    • ISSN
      2435-0613, 2435-8886, 2436-8886
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 教師をめざす学生における数学的コミュニケーション能力の測定ー数量の関係を表す絵や図、式、線分図に焦点をあててー2021

    • Author(s)
      加藤慎一,江森英世,森本明
    • Journal Title

      大谷大学教職支援センター研究紀要

      Volume: 13 Pages: 1-27

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] 教師自身が問い続けることの大切さ-座右の書-数学教師人生を変えたこの一冊(第96回)手島勝朗(1992)「知的葛藤を生み出す算数の授業」2020

    • Author(s)
      加藤慎一
    • Journal Title

      教育科学/数学教育

      Volume: 61(11) Pages: 104-105

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] 数学的なプロセスを重視した授業の構想と展開についての事例研究:高等学校数学科「三角関数」を事例として2020

    • Author(s)
      加藤 慎一,森本 明
    • Journal Title

      東北数学教育学会誌

      Volume: 51 Pages: 17-26

    • NAID

      130007935511

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 教師をめざす学生における数学的な見方・考え方をはぐくむプログラム開発に向けた試み2020

    • Author(s)
      加藤慎一
    • Journal Title

      奈良佐保短期大学研究紀要

      Volume: 27 Pages: 23-30

    • NAID

      120006824854

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 教師をめざす学生における数学的コミュニケーション能力の測定に向けた評価枠組みの構築―数量の関係を表す絵や図、式、線分図に焦点をあてて―2020

    • Author(s)
      加藤 慎一,江森 英世,森本明
    • Journal Title

      大谷大学初等教育学会研究紀要

      Volume: 2 Pages: 46-59

    • NAID

      40022466533

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Research on development of teaching material put emphasize on retroductive inference to develop statistical thinking in mathematics education2021

    • Author(s)
      Kato S
    • Organizer
      The 26th Asian Technology Conference in Mathematics
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PROGRAMMING DEVELOP MATHEMATICAL THINKING: CASE OF STATISTIC2021

    • Author(s)
      Kato S
    • Organizer
      14th International Congress on Mathematical Education
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 小学校算数科における児童の遡及的推論を重視したプログラミング教育の意義2020

    • Author(s)
      加藤慎一
    • Organizer
      日本科学教育学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 数学教師をめざす聴覚障害学生における学習者の言語を媒介とした活動デザインの探究過程-思考の反覆による活動デザインに光をあてて-2019

    • Author(s)
      森本 明,米山 文雄,加藤 慎一,佐藤 玲
    • Organizer
      日本特殊教育学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 関数的な見方・考え方のよさが分かる活動デザインの探究過程-教師をめざす学生の探究過程における思考の反覆に光をあてて-2019

    • Author(s)
      加藤 慎一,森本 明
    • Organizer
      日本科学教育学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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