2015 Fiscal Year Research-status Report
図形概念理解のための，プログラミング活用教材開発および算数授業構成についての研究
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15K04460
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| Research Institution | Kogakkan University |
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Principal Investigator |
杉野 裕子 皇學館大学, 教育学部, 准教授 (10556640)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯島 康之 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (30202815)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | プログラミング / 図形概念 / ＬＯＧＯ / 教材開発 / 拡大・縮小 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
学位論文「プログラミングを活用した図形概念形成についての研究」を完成させた。研究項目としては，３点挙げられる。①プログラミングと図形概念形成の関係性について先行研究をもとに明らかにし，プログラミングの意義についての独自の理論を構築すること。②児童のためのプログラミング用教材コンテンツを開発すること。③コンテンツを用いた授業実践によって，図形概念形成に関わる活動を抽出すること。
小学校２年～６年の，単元や課題に対応した「学校図形ＬＯＧＯコンテンツ」を開発し，学習デジタル教材コンクールにおいて，奨励賞を受賞した。また，この一部を皇學館大学ホームページから配信することを実現させた。
授業検証は，高学年を中心に行い，特に６年「図形の拡大・縮小」で，単元内に位置づけた実践をした。プログラミングの導入は，既習の三角形・四角形で行うとともに，プログラムの中で文字変数を扱うことによって，変数の機能を実感的に理解させた。単元内では，辺の長さや角度を数値で指定して図形を描いたり，拡大（縮小）倍率を変数にしたりする活動を通して，性質を理解したりイメージを豊かにさせたりすることができた。
開発コンテンツおよびプログラミングを活用した授業の意義と実際について論文等にまとめ，科学教育学会・数学教育学会で発表をした。特に，プログラム中に変数を扱うことで，図形のどの要素（形・大きさ・傾き・位置）に関わるかという視点で，図形概念の精緻化をし，学位論文に反映させた。
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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
計画では，２～４年で実践する予定であったが，研究協力者である小学校教諭の担当学年が高学年に集中したことにより，実践する学年の入れ替えを行った。高学年であっても児童はプログラミング初心者であるため，２～４年の課題によってプログラミングの導入を行い，５年では「正多角形」６年生では「図形の拡大・縮小」の検証を済ませた。
また授業実践に向けて，新たに変数を用いてプログラミングをするための教材や，拡大・縮小用の教材コンテンツを開発した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２８年度は，小学校４年「いろいろな四角形」の単元を中心に，授業実践検証を行う。２７年度の高学年の実践では既習事項の確認という位置づけであった。４年生が，平行四辺形やひし形の向かい合う辺の長さや角度の性質について発見したり理解したりする場面で，プログラミングを活用する。同時に，平行四辺形やひし形のさまざまな形・大きさのイメージ形成をさせる。２～３年についての授業検証は，２８年度下期または２９年度に行いたい。
平成２７年度までの成果について，国際数学教育学科ＩＣＭＥ１３で発表して周知する予定である。
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| Causes of Carryover |
プログラミング用デジタル教材作成および授業実践に使用するためのパソコンとして，タッチパネル式新型を購入する予定であった。モデルチェンジのタイミングを見て，当初の２７年度末を，２８年度春にした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物品で額の大きいものとしては，可搬式・タッチパネル式パソコン（約３９万円）の購入を追加する。後は予定通り，国際学会・国内学会への参加および，小学校での授業実践にかかる費用に充てる。
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| Remarks |
皇學館大学ホームページ教育学部に，「小・中・高向けＩＣＴ活用」を置き，「算数・数学」の部分で，ＩＣＴ活用の意義と開発したコンテンツや実践授業の学習指導案の一部を配信している。
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