2022 Fiscal Year Research-status Report
見えないものの価値の認識を促すプログラミング教材の開発
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22K02526
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
廣田 千明 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (00336447)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋浦 康一郎 秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (80610229)
寺田 裕樹 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (40360002)
伊藤 桂一 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20290702)
林 良雄 秋田大学, 教育文化学部, 教授 (90211490)
伊藤 大輔 秋田県立大学, 総合科学教育研究センター, 准教授 (40440961)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | プログラミング教育 / STEM教育 / 教科横断的学習 / データ活用教育 / 太陽光発電 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現代社会はデータやアルゴリズムなど，目に見えないものの価値が高い．例えば，掃除ロボットの価値はアルゴリズムにあり，機器としてよい性能を有していても，アルゴリズムが悪く同じ場所しか掃除できない掃除ロボットは価値が低い．これからの社会はますますデータやアルゴリズムの価値が高まることが予測されるため，小中学生の段階でそれらの価値に気づくことできる教材は価値が高いと考えられる．
今年度は，自動追尾型の太陽光発電パネルを題材としたプログラミング教材を開発した．太陽光発電パネルには太陽を自動で追尾し，発電量を最大化するパネルが開発されているが，太陽を追尾するために電力を必要とし，効率的かどうかは自明ではない．そのため，「太陽を追尾すると得なのか」という問いが生まれる．この問いに対して，透明半球やLEDテープなど学校でも手に入れやすい物品を用いて実験環境を作製し，太陽を追尾した場合とそうでない場合の発電量を比較できる教材を開発した．学習の中で，マイコンボードmicro:bitで発電量のデータを取得し，表計算ソフトを使ってデータを分析することができ，データの価値に触れることができる．また，この学習内容は，STEM教育であり，教科横断的学習にもなっており，この点でも価値がある．加えて，作製した実験環境で「季節によって発電量はどれくらい変化するか」や「くもりの日はどれくらい発電量が落ちるのか」など，様々な探究が可能となっており，優れた教材である．今後は作成した教材を利用した授業を実践し，効果を測定する．
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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
今年度は，データやアルゴリズムといった目に見えないものの価値に気づかせる教材として，自動追尾型太陽光発電パネルの教材を作成した．順調に教材開発が進んでいる．今後は作成した教材の評価を行う予定で，授業実施に向けて，準備を進めている．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度作成した教材を使用して授業を実施し，質問紙調査などを通して教育効果を測定する予定である．また，これと並行して，新しい教材の開発に取り組む．
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| Causes of Carryover |
今年度は，教材の開発を主に行い，教材の試作に必要な経費のみ支出した．教材の評価のために開発した教材を用いて授業を実施する必要があるが，これに必要な物品の購入は次年度行うこととしたため，次年度使用額が生じた．次年度は，授業実施のために必要な物品を購入する予定である．
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