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2022 Fiscal Year Research-status Report

Analysis of qualities and abilities necessary for science learning through the practice of cross-curricular programming education

Research Project

Project/Area Number 22K13786
Research InstitutionSojo University

Principal Investigator

板橋 克美  崇城大学, 総合教育センター, 助教 (10847403)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywordsプログラミング教育 / 教科横断的 / 資質・能力 / 科学的推論力・思考力 / Computational Thinking / 理科 / 技術科
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、プログラミング学習をすることにより、学習者の科学的推論力・思考力は向上するか検証することである。科学的推論力・思考力は、理科学習において必要な資質・能力であるが、我が国の子どもたちはこれらの力に課題があることが報告されている。一方で、我が国のプログラミング教育では、基盤的な資質・能力の一つであるプログラミング的思考力の育成と、教科の内容をより確実に身につけさせることがねらいとされている。本研究では、プログラミング的思考力の育成が科学的推論力・思考力の育成に資するのではないかと考え、中学校理科と技術科が連携した教科横断的なプログラミング教育を実施し、これらの資質・能力の向上度の相関について分析する。
本年度は、以下の2点について検証した。
(1)プログラミング能力および科学的推論力・思考力の測定の方法に関して文献調査を行い、本研究の評価方法について検証した。
(2)タブレット端末を整備し、それを活用した大学生対象のプログラミング学習を実施し、大学生のプログラミング能力と科学的推論力との相関を検証した。
(1)の文献調査では、理科授業でのプログラミング教育の有用性を改めて検証した。また、プログラミング能力としてComputational Thikingを定量的に評価する方法、および科学的推論力を評価するための調査問題紙について検証した。これらを用いて、(2)におけるプログラミング学習を通して、プログラミング能力と科学的推論力との相関を調査した。ここでは、本学にタブレット端末を整備し、それらを活用した中学校理科の気象分野におけるプログラミング学習を実施した。その結果、2つの能力には正の相関があり、科学的推論力が高く、形式的操作に長けている学習者ほど、プログラミング能力が高いことが明らかとなった。これらの研究成果については、複数の学会にて報告している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本来の研究計画では、本年度に実践校へ依頼した上で、理科と技術科が連携したカリキュラム・マネジメントまで行う予定であった。しかし、現場教員の多忙さに加え、異動などの不確定要素を背景に、実践校選定が難航し、カリキュラム・マネジメントを行うことができていない。今後、実践校への依頼を行い、現場教員と協働して、カリキュラム・マネジメントを行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

学会や研究会を通じて、熊本県のみならず、他県の公立中学校や私立中学校に依頼し、実践校の選定を行う。実践校へ依頼後、Web会議システムを活用してカリキュラム・マネジメントを進めていく。カリキュラム・マネジメントを行いながら、当初の予定通り、2023年度9月から教科横断的なプログラミング教育を実施していく。その中では、現場教員と連携しながら実施方法・評価方法について検証を行う。

Causes of Carryover

学会に関して、複数の学会がオンラインになったため、少しだけ余りが生じた。

  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Open Access: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] 中学校理科「雲のでき方」におけるプログラミング教育 -大学生を対象とした試行実践を通して-2023

    • Author(s)
      板橋克美
    • Journal Title

      日本科学教育学会第46回年会論文集

      Volume: 46 Pages: 535-536

    • DOI

      10.14935/jssep.46.0_535

    • Open Access
  • [Journal Article] 理科授業におけるプログラミング教育の有用性 ―プログラミング教育に関する文献レビューを通して―2023

    • Author(s)
      板橋克美
    • Journal Title

      日本科学教育学会研究会研究報告

      Volume: 37-5 Pages: 29-34

    • DOI

      10.14935/jsser.37.5_29

    • Open Access
  • [Journal Article] 中学校理科におけるプログラミング教育の構想と試行実践2022

    • Author(s)
      板橋克美
    • Journal Title

      日本理科教育学会全国大会発表論文集第20号

      Volume: 20 Pages: 209

    • Open Access
  • [Presentation] 理科授業におけるプログラミング教育の有用性 ―プログラミング教育に関する文献レビューを通して―2023

    • Author(s)
      板橋克美
    • Organizer
      2022年度日本科学教育学会第5回研究会
  • [Presentation] 中学校理科「雲のでき方」におけるプログラミング教育 -大学生を対象とした試行実践を通して-2022

    • Author(s)
      板橋克美
    • Organizer
      日本科学教育学会第46回年会
  • [Presentation] 中学校理科におけるプログラミング教育の構想と試行実践2022

    • Author(s)
      板橋克美
    • Organizer
      日本理科教育学会第72回全国大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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