2022 Fiscal Year Research-status Report

Development of gender-inclusive learning material for computer programming

Research Project

Project/Area Number	21K02790
Research Institution	Doshisha Women's College of Liberal Arts
Principal Investigator	有賀妙子同志社女子大学, 学芸学部, 特任教授 (70351286)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	吉田智子京都ノートルダム女子大学, 国際言語文化学部, 教授 (60329977) 真下武久成安造形大学, 芸術学部, 准教授 (10513682)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords	プログラミング学習 / データ視覚化 / ジェンダーインクールジョン
Outline of Annual Research Achievements	プログラミング教育では、数学や工学など、社会での従事者や学習者の多くが男子である分野の題材が取り上げられることが多い。ただ、プログラミング教育において、男子的題材だけがプログラミング教材として使われることで、現実社会にあるIT関連職種のジェンダー不均衡を学習現場が意識せずに強化してしまう可能性を危惧する。先行研究では、情報科学(CS)教育の教室環境や教材デザインが学習者に与える影響が検討され、男子的(masculine)と考えられているデザインの教室や教材が、女子のCSへの自信や継続してCSを学ぶ意欲に否定的に作用することを示している。本研究の問題意識は単なる杞憂ではないことが、先行研究の調査からもわかる。ジェンダーインクルーシブを意識したプログラミング教材開発を目指し、理系文系を問わない、多様な分野の学びをする学生が興味を持てるよう、データの視覚化を題材としたプログラミング教育教材を開発している。グラフィック描画用関数群の充実、並びにWebブラウザ上で直ちに結果を見られ、発信できる点を考慮し、JavaScriptのライブラリp5.jsをプログラミング環境として採用し、加えて、データの視覚化を助けるライブラリDatamate.jsを独自に開発した。また、Datamate.jsを使ったWeb教材を開発し、それを基に同志社女子大学メディア創造学科3年次生を対象に15週の授業を実践した。最後３週を使って、公開情報から自ら発掘したデータを視覚化する課題を行った。少人数の実践ではあるが、授業では模倣から始め、発展的な制作に至る学びの段階を教材サンプルがサポートしているようすが観察できた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason (1) 昨年度行った基本設計をもとに、Datamate.jsライブラリを開発した。簡潔なコードで実装できることを念頭に、関数の種類や引数などのAPIを決定した。Datamate.jsは大きく次の機能をもつ：(a)データを直接指定，またはcsvファイルから取り込み，内部的にテーブル形式のデータを生成，(b)内部テーブルのデータの順次取り出し，(c)データ表示域を分割，そこに表示する行または列のデータの割り当て，(d)表示域の位置や大きさ情報の保持。 (2) 授業で使用するとともに、自習にも使えるように、次の内容を含むWeb教材を開発した：(a) JavaScriptの基礎知識、(b) p5.jsとDatamate.jsが提供する関数のAPI、(c) 基本図形の描画から始め，データを取り込む→描画する→動かす・応答させるというプログラム作成の流れ。要素の個数、大きさ、位置を変化させることでデータを視覚化するプログラムを例示し、それを基に機能決定から実装への過程を解説するとともに、演習問題を記載した。 (3) 上記教材を使い、授業を実践した。
Strategy for Future Research Activity	次のような方策で今後の研究を進める。 (1) プログラミングを中心とするコンピュータ科学技術を使った、情報デザイン分野における表現について、調査を進める (2) 教育現場におけるジェンダーインクルージョンの状況について調査する。 (3) 昨年度までに開発した教材を使い、授業実践を行う。 (4) 授業実践を踏まえて、Datamate.jsライブラリの機能の検証、拡張を行う。
Causes of Carryover	当初、海外の教育研究機関での調査を計画していたが、COVID-19感染拡大が完全には収まらない状況を受け、実施しなかった。また、教材Webサイトの実装を委託する計画であったが、柔軟な修正への対応を考え、外部への委託を行わないこととした。これらにより生じた次年度使用額は、令和５年度に実施する計画の欧州での調査の費用に当てる。