A Study of Programming Education to Help Children Learn Problem-Solving in Each Subject
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23K02656
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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 | Aichi University of Education |
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Principal Investigator |
齋藤 ひとみ 愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (00378233)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中池 竜一 愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (00378499)
梅田 恭子 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (70345940)
常木 静河 愛知教育大学, 教育学部, 講師 (10632789)
浦尾 彰 愛知淑徳大学, 人間情報学部, 准教授 (50437084)
石井 成郎 一宮研伸大学, 看護学部, 教授 (80399237)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ICT活用 / プログラミング教育 / 問題解決過程 / 小学校 / 理科 / 算数 / 社会 / 問題発見・解決能力 / 教科における問題解決学習 / 学習過程の可視化 / 実践研究 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題では，教科の学習内容ではなく学び方において，プログラミング教育の学び方を取り入れ，教科の学びを確実にすることを目指す．
具体的には，プログラミング教育において一般的な問題解決の手順を取り入れた学習を行う．そこで身につけた学び方と教科における問題解決学習に適用できるようにするための支援方法や授業の進め方を開発する。開発した手法をプログラミング教育や教科の学びで実践し，児童の問題解決学習にどのような効果が見られるかを検証する。問題発見・解決能力は学習の基盤となる資質・能力であり，本研究課題によって，児童が生涯にわたって能動的に学び続けていくために必要な力の育成につながることが期待される．
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，(1) 理科とプログラミングの授業における問題解決過程を意識した授業の実践，(2) 教科におけるプログラミング教育の実践を行った．
まず(1)について，理科及びプログラミング学習における児童の問題解決に対する意識を高めるために，問題解決過程を意識化する授業実践を行った．問題解決過程として，問い，予想，計画，実行，分析，考察の6つの過程を設定した．また問題解決過程の意識化を支援するため，問題解決シートへの各段階の記録や，シートを使った振り返りを行う授業を考案した．公立小学校の5年生を対象に，1人1台タブレット端末を活用した理科及びプログラミング学習の授業を実践した．授業後の考察における振り返りの記述内容とアンケート調査の変容により，分析を行った．その結果，振り返りにおける問題解決の各段階の語句使用において向上が見られた．アンケート調査では5観点のうち，５観点に有意な向上が見られた．よって本実践をとおして児童の問題解決意識が向上することが明らかになった．
次に(2)について，多くの教科や単元で適用しやすく，またプログラミング的思考の育成につながるプログラミ
ング教育の授業を開発・実践し，その効果を検討した．授業の手立てとして，プログラミング的思考の手順を基に問題解決過程として課題把握，活動の発見，計画，試行錯誤の過程を設定し，児童がどの手順に取り組んでいるかがわかるように明示した．また児童は，教科で学習した内容を分類してフローチャートを作成し，フローチャートを元にプログラムを作成した．授業は3年生の算数，5年生の社会で行った．教科の学びとプログラミング的思考の育成が促進されたかどうかについて，授業前後及び授業後のアンケートを実施した．アンケートを分析した結果，いずれの教科の授業においても，プログラミング的思考に関する項目が授業後に向上し，実践の効果を確認することができた．
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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
本研究課題の目標は，「探究的なプログラミング教育で身につけた問題解決の方法や手順を，他教科における探究的な学びに適用するための授業デザイン」である．今年度の実践の成果(1)において，理科とプログラミング教育で共通の問題解決過程を意識させる実践を行うことができた．しかしながら，実践校の事情により，プログラミング教育を行ってから，理科の実践をすることができなかった．そのため，研究としては順調ではあるが，さらに授業デザインの改善を行い，目標の達成にむけ引き続き実践を進めていく必要がある．
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| Strategy for Future Research Activity |
1点目は，実践校での授業時間の確保である．本研究課題を実施するためには，探究的なプログラミング教育とその後の教科での探究的な学びの両方を行う必要がある．しかし，両方の目的を十分に達成できる時間を実践校で確保することは難しい．そこで，まずは異なる実践校において，探究的なプログラミングと教科における探究的な学びを別々に実践しながら，それぞれの授業デザインについて検討する．その上で，それぞれの授業デザインが完成したところで，研究協力者および連携研究者と相談しながら両方の授業を合わせて実践することとした．
2点目は，問題解決過程を記録するシステムの開発についてである．現在公立小学校においては1人1台端末が導入され，学校では様々な学習支援アプリが使われている．本研究課題に特化したシステムを開発した場合，学校で使用している学習者のアカウントとは別にシステム用のアカウントを作成する必要があることや，学校のクラウド環境とは別のサーバー上に児童の学習情報を記録することになることから，安全面での不安が残る．そのため，独立したシステムの開発は行わず，学校で使われている学習支援アプリを活用するか，学校の環境下で実現できるシステム（GASなど）を開発するなどについて検討する．
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
