Development of a Situational Programming Learning Environment System to Deepen Learning by Interacting with Computers

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K03153
• 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: Meisei University
• Principal Investigator: CHO Shinya 明星大学, 情報学部, 教授 (80350479)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北島 茂樹 明星大学, 教育学部, 教授 (00712449) ; 今野 貴之 明星大学, 教育学部, 准教授 (70632602) ; 山中 脩也 明星大学, 情報学部, 准教授 (90548877)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: プログラミング学習 / コンピュータとの対話 / 発達の最近接領域 / 学習支援システム

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is to create a learning environment that enables learners to write better programs through “interaction with the computer” in programming learning. a theoretical framework based on C.S. Pearce's inquiry process, the SECI model, and the free energy principle was formed, and a learning history can be recorded. We have developed an online programming environment, a notebook environment to support writing, and a question writing system to automate interactive questioning. These systems were put into practice in classes and other settings at Meisei University, and student learning process logs were collected and analyzed.

Free Research Field

情報科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

プログラミング学習において対話的で協調的な学習環境を実現し、学生が主体的に知識を構築できるようにした。理論的には、パースの論理、SECIモデル、自由エネルギー原理といった様々なアプローチから新しい学習サイクルを提案し，また実践的には、開発したシステムを用いて授業を行い、学習プロセスのログ分析によって教育内容や方法の改善点を明らかにすることができた。このようなデータに基づく授業改善は、プログラミング教育の質を高める上で意義があると考えられる。