2021 Fiscal Year Annual Research Report

プログラミング的思考を習得・評価するための教材・評価問題データベースの開発

Research Project

Project/Area Number	19K21772
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	谷田親彦広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (20374811)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	堤健人山口大学, 教育学部, 講師 (30880140)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2022-03-31
Keywords	プログラミング教育
Outline of Annual Research Achievements	本研究では，「プログラミング的思考」に関する学習課題を収集・作成し，学習指導に用いる教材，および学習評価に使用する評価問題として構成することを通して，プログラミング教育の系統的な実践を支援するデータベースを構築した。まず，「プログラミング的思考」に関係するコンピュテーショナル・シンキング（CT）の特徴や要素について抽出・分析を行った。その結果, CTには「thinking」に関する要素と「doing」に関する要素の２種類が存在することや, 発揮する段階が大きく分けて３段階に渡っていることなどを, ひとつのモデル図としてまとめて表すことができた。また，データベースとして「集まれ！プログラミング教材データベース」を公開した（https://terep.hiroshima-u.ac.jp/）。2022年３月において，中学校技術科，小学校算数科，小学校「総合的な学習の時間」，高等学校情報科などの計17事例を掲載することができた。さらに，データベースに掲載する教材・評価材として中学校技術科の授業で活用可能なコーヒーメーカーモデルを開発した。この教材はコンビニエンスストアに設置されているコップ検出装置付きコーヒーメーカーをモデル化したものである。教材となるコーヒーメーカーモデルは，Scratch3.0で記述されたプログラミングをmicro:bit v2により実行するものとした。micro:bit v2はI/Oシールドを取り付け，赤外線センサと光センサ（Cds）などを接続できるようにした。3Dプリンタなどで形成されたコーヒーメーカーモデルに，ブロック化されたセンサパーツを取り付けることにより，センサの働きとカップの種類に基づいたアルゴリズムやプログラミングを構想・検討し，カップを判別するシステムを実装することが可能である。