| Project/Area Number |
21K02805
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09070:Educational technology-related
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| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Kato Toshiyasu 日本工業大学, 先進工学部, 准教授 (20826698)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神林 靖 山陽小野田市立山口東京理科大学, 工学部, 教授 (40269527)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 授業支援システム / 対面授業 / プログラミング / タンジブル教材 / 学習履歴の分析 / QRコード / タブレット / プログラミング教育 / スマートフォン / プログラミング授業 / AI分析 / 支援システム |
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| Outline of Research at the Start |
直接手で触って組み合わせることでプログラムを構成するプログラミング教材を用いて、授業支援システムを開発し、実用性を検証する。2020年度から小学校でプログラミング教育が始まり、生徒と指導者の両方を支援していくことは重要な課題である。プログラミング教育では演習を伴うことが多く、生徒は一人ひとり解法の異なる活動を行うため、指導者は生徒のプログラミング状況を把握しながら授業を進めていく必要がある。
本研究は、直接的にはデータ収集が困難なタンジブル教材を用いたプログラミングの授業に対して、新しい支援システムを開発して活用することによってデータを分析し、生徒一人ひとりおよび指導者の授業支援を実現する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Supporting both learners and instructors is a crucial challenge in programming education. To address this, we developed a support system based on AI analysis specifically for programming classes using tangible educational materials. This system was utilized in real high school classes and evaluated experimentally. The results showed that it could provide instructors with detailed information on student progress and overall class trends. Surveys indicated that the proposed system effectively supports both learners and instructors. The approach can potentially be applied to non-programming subjects as well, demonstrating its capability to support face-to-face classes using tangible materials.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
プログラミング教育は世界的に研究が進められており、日本の学校教育としても小学校から必須となっている。本研究の成果は、これら世界的に求められている教育の学習指導において、一つの提案を実現できたものである。学習者は、タンジブル教材を扱うことでより身近にプログラミングを体験的に学ぶことができる。指導者は、アナログの教材でもコンピュータを通じて個人とクラス全体の進捗状況を把握することができるようになり、対面授業という限られた時間内で指導ができる。アナログとデジタルの複合教材を実証できたことは、これからの教材開発へ応用できることを示したと言える。
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