2018 Fiscal Year Research-status Report
部品の段階的拡張手法とその支援システムによるプログラミング学習支援
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18K11586
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| Research Institution | Tokyo Polytechnic University |
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Principal Investigator |
東本 崇仁 東京工芸大学, 工学部, 准教授 (10508435)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | プログラミング学習 / 問題解決能力 / 構造的理解 / 知識の部品化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，研究期間中に行うことを予定している次の項目のうち[(i)部品の段階的拡張を支援する学習支援システムの開発（プロトタイプ完成済），(ii)上記学習支援システムの部品的思考の態度や能力の育成の評価（一部実施済み），(iii)処理と振る舞いの関係づけ支援システム（プロトタイプ完成済），(iv)プログラミングにおける課題の構造化（マイクロワールドグラフをベースとする），(v)構造化した課題の実装および適応的な課題系列の生成の確認，(vi)評価実験（実験室環境および実践）による効果検証]，平成30年度に予定していた(i)部品の段階的拡張を支援する学習支援システムと,(iii)処理と振る舞いの関係づけ支援システムを改良し，(ii)の評価について充足した．特に，従来のように参考書を用いて学習を行った群と，提案手法を実現したシステムを用いて学習した群，さらに誤り箇所についてのフィードバック機能を加えたシステムを用いた学習した群で評価したところ，フィードバックの有無にかかわらず提案手法を実装したシステムそのものが一定の学習効果を導くこと（特に部品を拡張的に表現する能力の向上）を確かめた．さらに，記憶の定着には誤り箇所を振り返るためのフィードバック機能が有効に働くことを確認した．さらに，単純ソート，バブルソートについて，構造・振る舞い・機能の3観点で構造化を行い，関係性を明らかにした．以上の業績について，国内学術論文2本，国際会議2本で報告した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
上記研究実績で述べた事柄は，申請書類に記載した平成30年度に予定した計画そのものである．さらに，平成31年度に予定していた様々なソートを包含した課題の構造の作成も一部行えているため，当初の計画以上に進行している．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度は実績欄に載せた内容のうち，様々なソートを含んだ(iv)課題の構造化を行う．現時点では基本的な2種類のソートを含んでいるが，クイックソートやマージソートなどの再帰的なソートとの関係性の記述も目指す．さらに，この構造をシステムに実装し，構造・振る舞い・機能の3観点から学習者の理解度を推定し，(v)適応的な課題の系列の生成やフィードバックを行う学習支援システムを実装する．また，本年度より研究代表者はプログラミングの講義の場を得たため，(vi)の授業実践による効果の検証についても計画し，可能であれば遂行する．
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| Causes of Carryover |
当初予定していた物品費について，今年度の購入ではなく，来年度の購入としたため．
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