技術イノベーション力を育成するためのプログラミングを使って問題を解決する学習開発
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21K02951
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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 09080:Science education-related
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
玉井 輝之 愛媛大学, 教育学部, 准教授 (80824086)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大西 義浩 愛媛大学, 教育学部, 教授 (00321480)
川田 和男 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (10300633)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | プログラミング / 技術教育 / 教材 / 学習評価 / 中学校 |
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| Outline of Research at the Start |
初等中等教育では，2020年度から小学校プログラミング教育が必修化されるなど，プログラミングの教材や授業の開発・提案が数多くなされている。その中で，中学生に，技術科教育で求められている技術イノベーション力を育成する学習開発を行うことが本研究の目的である。中学生がプログラミングを系統的に学習し，習得した知識や技能を活かして課題を解決する力を身に付ける授業を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，中学生にプログラミングを系統的に学習させることを通して，技術科教育で求められている技術イノベーション力を高める教材・教具の開発を行う。2022年度は，主に4つの内容を実施することができた。1つ目は，ネットワークを利用するプログラミングで「変数」についての理解を深める教材の開発である。クラウドとネットワークを使用してセンサやアクチュエータを制御する教材を試作し，教材を動作させるプログラムを提案することができた。これらは，近年発達しているIoTの技術を取り入れた教材として示すことができた。2つ目は，プログラミングの学習を含めた教科横断的な学習のカリキュラムに対応した機構モデル教材を検討した。機構モデルの動作を中学生に観察させることで，プログラミングの学習内容を応用させることについて考えさせることを示した。中学生への実践を通して，提案した機構モデルの有用性を示すことができた。3つ目は，中学生，高校生を対象としたコーディングを使用したプログラミング教室を実施し，学習内容に関する情報の収集や状況の把握を行った。コーディング初心者に対しての指導方法についての知見を得られた。4つ目は，ワークシートなどの補助教材の検討である。提案した教材を活用し，学習の目標を達成するために生徒の思考を記録したり，学習結果を示したりすることに使用する補助教材について現職教員と意見交換をして検討することができた。
以上が本年度の実績である。特に，ネットワークで変数を使用する際の理解を深める新たな教材の構成と指導計画を示し，学会発表を通して報告している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画していた，系統的にプログラミングを学習させる教材の提案を中学生や高校生を対象とした実践を行いながら進めることができた。また，現職教員と意見交換をしながら教科横断的な学習を含めたカリキュラムの検討を行い，研究協力学校で実践することができた。一方で，40人学級を想定した教材作成に必要な材料の高騰により，当初の予定を変更せざるを得ない状況となった。このことから，おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，3年目に計画していた，系統的にプログラミングを学習させる教材やカリキュラムに関する成果発表を学会などで行う。また，プログラミング初学者への実践を通して，有用性を示したり，現職教員との意見交換を通して改善をしたりして，研究のまとめをしていく。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
