パフォーマンス指数を活用して個別最適化学習を目指すプログラミング教育
| Project/Area Number |
21K02801
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 09070:Educational technology-related
|
|---|
| Research Institution | Ehime University |
|---|
Principal Investigator |
大西 義浩 愛媛大学, 教育学部, 教授 (00321480)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
|
|---|
| Keywords | プログラミング教育 / 個別最適化 / パフォーマンス評価 / 自学自習 / パフォーマンス指数 / GIGAスクール |
|---|
| Outline of Research at the Start |
2020年度から小学校のプログラミング教育が必修化された。小学校には中学校技術・家庭科技術分野や高等学校情報科のようなプログラミングそのものを学習する科目はないため，理科や算数などの既存教科の内容をプログラミングによって学習することを求められている。本研究は，一人一台のコンピュータ環境を活かして，児童がパフォーマンス指数によって学習到達度を把握し，プログラミング活動によって教科の個別最適化学習を行う方法を開発する。ウイズコロナ時代の新しい自学自習教材を提案し，主体的な教科の学びを提供することを目的とする。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度から小学校のプログラミング教育が必修化された。小学校には中学校技術・家庭科技術分野や高等学校情報科のようなプログラミングそのものを学習する科目はないため，理科や算数などの既存教科の内容をプログラミングによって学習することを求められている。一方，「誰一人取り残すことのない，個別最適化された学びの実現」を目指して，小中学生に一人一台のコンピュータ端末と高速インターネット環境を提供するGIGAスクール構想が2020年度中に整備される。
本研究は，一人一台のコンピュータ環境を活かして，児童がパフォーマンス指数によって学習到達度を把握し自学自習が可能なプログラミング活動によって教科の個別最適化学習を行う方法を開発する。ウイズコロナ時代の新しい自学自習教材を提案し，主体的な教科の学びを提供することを目的とする。
本年度も依然としてコロナ禍の影響を受けて，授業実践が難しい状態が続いたが，研究代表者がメンバーとして所属しているジュニアドクター育成塾のリモート講座を使って，授業実践を行うことができた。この結果をまとめて，電気学会論文誌に論文投稿を行い掲載された。
新たなパフォーマンス評価指標として，制御性能評価の分野で提案された「Idle Index」を導入し，この可能性について検討した。異常検出器として使用できることは確認できたが，パフォーマンス指数として使用するにはさらなる検討が必要である。
一方で，2観点以上のパフォーマンス指数については大学生を対象に実験的な検証を始めている。また，研究開始時に予定していなかった新たな取り組みとして算数のデジタル教科書に含まれるプログラミング機能を用いた検証を大洲小学校で行っており，算数の学習とプログラミングとの関連について検討を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度も依然としてコロナ禍の影響を受けて，授業実践が難しい状態が続いた。研究代表者がメンバーとして所属しているジュニアドクター育成塾のリモート講座を使って，授業実践を行うことができた。この結果をまとめて，電気学会論文誌に論文投稿を行い掲載された。
新たなパフォーマンス評価指標として，制御性能評価の分野で提案された「Idle Index」を導入し，この可能性について検討した。異常検出器として使用できることは確認できたが，パフォーマンス指数として使用するにはさらなる検討が必要である。
２観点以上のパフォーマンス指数については大学生を対象に実験的な検証を始めている。また，研究開始時には予定していなかった新たな取り組みとして算数のデジタル教科書に含まれるプログラミング機能を用いた検証を始めている。以上の理由から，おおむね順調に進んでいると判断している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
大学生を対象とした実験的な取り組みで，温度制御シミュレーションを題材としたプログラミング課題のパフォーマンス指数を検討している。ここでは2つ以上の観点のパフォーマンス指数を示して，これらをどのように考えてプログラミングを行うかを学習者に考えさせることを目的としている。学習者が小中学生になった際に，2つ以上のパフォーマンス指数をそのまま与えるべきか，それらを統合して一つのパフォーマンス指数として与えるべきか検討して，実践的な検証を行っていきたい。
実践フィールドとしては，研究代表者の大西が校長を務める愛媛大学教育学部附属中学校，愛媛大学教育学部附属小学校を考えている。また昨年度同様に，ジュニアドクター育成塾の参加児童生徒も対象に考える。今年度は新型コロナウイルスの第5類移行により，リモートではなく，対面で講座を実施できる見込みである。実践的検証を重ねて本研究の最終年度である本年度にまとめを行いたい。
|
Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
