| Project/Area Number |
19K21782
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 9:Education and related fields
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野瀬 裕昭 長野県工科短期大学校, 知能情報システム学科, 教授 (60774940)
新村 正明 信州大学, 学術研究院総合人間科学系, 教授 (20345755)
山本 樹 明海大学, 総合教育センター, 准教授 (30535266)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | プログラム動作 / 理解表出課題 / 誤答原因推定 / トレース課題 / プログラミング基礎概念 / 誤答分析 / プログラミング学習 / 初学者 / プログラム動作理解 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題では，プログラミング初学者が基礎的概念をどのように誤って理解しているかを，「トレース課題」の誤答から明らかにする手法を開発する．トレース課題は，研究代表者らが提案する学習者のプログラム動作理解を表出するための課題で，学習者がプログラムの振る舞いをどのように理解しているかを確認することができる．トレース課題の解答には複数の基本的概念についての理解誤りが混在していることが多く，学習者による誤答の要因を分析することは困難である．本研究課題では，プログラミングの基礎概念に関する複合的な要因を含む学習者の理解状況の推定を実現することを目指している．
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| Outline of Final Research Achievements |
This project investigated (1) a method of automatic generation of programs, which reproduces wrong answers by misunderstandings of basic programming concepts, (2) a method for generating wrong answers, (3) verification of the methods, and (4) an analysis method for causes of wrong answers.
We developed programs, which implement methods (1) and (2), and verified the adequacy of the methods by comparing the wrong answers reproduced by the programs with actual wrong answers collected in practice. According to the result of the comparison, we found some causes of wrong answers, which we have not investigated. Therefore, we developed method (4), which can cover more causes of wrong answers.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
トレース課題については，これまでにも類似の課題が提案されているが，この研究においては学習者へのフィードバックは正答との比較によるもののみで，誤答の原因にまで踏み込んだ分析は行われていない．一方，本研究課題において構想している，基本概念を誤って理解している学習者が想定する動作を行うプログラムによる誤答生成を行うという方法論については，これまでに類を見ないものであり，挑戦的かつ萌芽的な研究であると考えている．
また，本研究課題が提案する方法論は，トレース課題に関する誤答の原因分析のみならず，プログラミング教育における誤答分析の様々な局面に応用可能なものであり，この研究の意義は高いと考えている．
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