教科「情報」における分散処理的モデルの教材化に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680249
• Research Institution: KAWAMURA GAKUEN WOMAN'S UNIVERSITY
• Principal Investigator: 本郷 健 川村学園女子大学, 教育学部, 教授 (60245298)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 邦雄 埼玉大学, 工学部, 助教授 (20205553)
• Keywords: 情報教育 / カリキュラム開発 / 分散処理システム / モデリング / シミュレーション / StarLogo / 複雑系 / 教材開発

Research Abstract

本研究の目的は分散処理的な考え方を基礎としたモデリングやシミュレーション技法の学習カリキュラムと指導法および教材を開発し、高等学校での実践可能性と有効性を明らかにすることである。
教材体系として、コミュニケーション相互作用モデルを提案した。このモデルは次の5つのモデルで階層化されている。1.オブザーバーとエージェントや環境オブジェクトとのコミュニケーションモデル、2.環境オブジェクト同士のコミュニケーションモデル、3.エージェントと環境オブジェクトとのコミュニケーションモデル、(1)主として、環境オブジェクトがエージェントへ影響を与える場合(2)主として、エージェントが環境オブジェクトへ影響を与える場合、4.エージェント同士のコミュニケーションモデル、5.種(breeds)単位ごとのコミュニケーションモデル。各モデルに対応した具体的な教材を開発し、体系的に学習できる構成とした。学習環境はStarLogoを利用している。
実験は普通高等学校及び専門高等学校の2校で行った。被験者は12名、授業時間は16時間であった。カリキュラムの評価は、事前・事後アンケート、事後の自由記述、及び作品発表により行われた。
実験の結果、以下のことが明らかになった。1.開発したカリキュラムは高校生に対して16時間で十分に行うことができる。2.被験者は分散処理、生物・生態系、複雑系のモデルに興味が高まる。3.被験者は分散処理的な見方やモデルの構築に高い関心を持つようになる。
研究のまとめと今後の課題として、1.分散処理的モデルの教材体系として提案したコミュニケーション相互作用モデルが有効である。2.高校生が学習できる内容構成を提案できた。3.今後は学校教育での利用を可能するために内容を精選して、広く普及させることが求められる。

Research Products

• [Publications] 本郷 健: "教科「情報」のシミュレーション教材の開発と評価"日本産業技術教育学会 第44回全国大会 講演要旨集. 48-48 (2001)
• [Publications] 本郷 健: "分散処理的モデルの教材化に関する研究"日本教育情報学会 第18回年会論文集. 196-199 (2002)
• [Publications] 本郷 健: "分散処理的モデルのカリキュラム開発"日本科学教育学会年会論文集26. 223-224 (2002)
• [Publications] 本郷 健: "教科「情報」における分散処理的モデルのカリキュラム開発"日本教育工学会 第18回大会講演論文集. 741-742 (2002)