初等中等教育における異なるプログラミング言語へのシームレスな接続に関する研究

Research Project

Project/Area Number	22K02954
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 09080:Science education-related
Research Institution	Osaka Electro-Communication University (2023) Fukuoka Institute of Technology , Junior College (2022)
Principal Investigator	石塚丈晴大阪電気通信大学, メディアコミュニケーションセンター, 教授 (70293602)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	堀田龍也東北大学, 情報科学研究科, 教授 (50247508) 弘中大介福岡工業大学短期大学部, 情報メディア学科, 准教授 (90353177)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000) Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) 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)
Keywords	プログラミング教育 / プログラミング / 中学校 / 高等学校 / 情報 / 初等教育 / 中等教育 / プログラミング言語
Outline of Research at the Start	小学校・中学校・高等学校でのプログラミング教育が実施され、プログラミング体験を通じてプログラミング的思考の育成やプログラミングの良さの理解が求められている。従って、どの校種でもプログラミング言語を用いたプログラミング体験が必須となるが、プログラミング言語にはいろいろな種類があり、小学校から高等学校の間に複数の種類のプログラミング言語を児童生徒は使用することになる。そこで、使用するプログラミング言語が変わっても、児童生徒はスムーズに移行できるのか、また、つまづくとしたらその原因は何かを明らかにし、対応するための教材等を開発して、児童生徒の理解を確実にすることを目的とする。
Outline of Annual Research Achievements	2023年度は、ビジュアル系プログラミング言語で初等中等教育で多く利用されているScratchからテキスト系プログラミング言語に移行するための教材を作成するうえで、それぞれの言語の特徴点（類似点と相違点）、特に学習者にとってビジュアル系言語からテキスト系言語への移行時に負荷となる点を明らかにするための、文献調査や言語仕様の分析を行った。その結果、ある仮説が見いだせたため、その仮説を基にビジュアル系言語(Scratch)からテキスト系言語(Python, Java Script, Processing)への移行のための教材開発を行い、紙ベースでのプロトタイプを完成させた。現状での初等中等教育でのプログラミング教育の内容及び使用するプログラミング言語の状況を把握するために、教科書を中心に分析を進め、上記で開発したビジュアル系言語からテキスト系言語への移行のための教材を、どの時点で、どの様に使用することが最も適切かについて議論した。その結果、現在の初等中等教育現場ではGIGAスクール政策の結果、一人一台の端末を使用可能な現状から、紙ベースでの教材をデジタル化して児童生徒の端末上で実施できるようにする必要があるとの結論に達し、2024年度に向けて開発を進めることとした。 2023年度に大学・短大に入学した高等学校教科「情報」の旧課程履修者を対象に入学直後にプログラミングなどに関する調査を行い、一時分析の結果を学会で報告した。また、半年後及び一年後のプログラミング教育後との比較を行うためのデータ収集を行い分析を進めている。開発したビジュアル系言語からテキスト系言語への移行のための教材の評価のために実証実験を計画し、候補校の選定基準の策定と事前調査及び事前協議を学校関係者への聞き取り調査も含めて実施した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 当初の計画案では、高等学校での実証実験を2023年度から2024年度に実施する予定で、2具体的な実験計画を立案する予定であった。しかし、当初実証実験を依頼する予定であった高等学校で採用されたプログラミング言語が、ビジュアル系言語であるScratchを中心であることが判明し、対応策の検討をしなければならなくなった。現時点では、新たに何校かへの打診とともに、大学での初年次教育などでの実施も検討し、2024年度後半に実施できるように進めている。その他は概ね順調であるが、昨年度の調査結果に対する追加調査を実施した方がよいことも判明し、2024年度に引き続き調査分析を行うこととなった。
Strategy for Future Research Activity	実証実験については「現在までの進捗状況」で説明した通り、2024年度後半の実施となった。そこで、2024年度前半は１）研究代表者を中心に研究分担者及び研究協力者とともにこれまでの調査結果の分析の推進と研究成果のまとめを中心に推進する。２）研究分担者を中心に研究代表者とともに、教材のデジタル化を進め、2024年度後半に活用すべく準備をすすめる。３）2024年度後半での実証実験の計画と準備を進める。 2024年度後半は、１）実証実験の実施（研究代表者が中心に研究協力者とともに進める予定）。２）2024年度前半で進めた研究成果のまとめに2024年度後半での研究成果を加えて、本研究3年間の研究成果のまとめを行う。