2013 Fiscal Year Research-status Report

数学学習を取り入れたプログラミング学習支援システムの開発

Research Project

Project/Area Number	25381285
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	Hakodate National College of Technology
Principal Investigator	下郡啓夫函館工業高等専門学校, 一般科目理数系, 准教授 (00636392)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	伊藤恵公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 准教授 (30303324) 大場みち子公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (30588223)
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords	媒介化 / 反省化 / メタ認知
Research Abstract	今年度は、Processing言語を学習している学生に関して、授業時の小テストの問題正答率から関数定義、配列の定着率が低いことを見出した。あわせて、上記学生に中学段階の数学的基礎を問う数学テストを実施、正答率とともに誤答分析を行った。そこから、関数定義の低学力層は方程式分野が、また関数定義、配列の低学力層両者に共通して関数分野、図形分野の学力が低い傾向にあることを見出した。さらに誤答分析から数学的活動における媒介化、すなわち源問題と関連があるものの、そこからさらに発展的、新たな内容をもつ問題についての取り組みが薄い傾向にあることを見出した。また、数学における操作的活動やその結果を振り返り、図的表現等に抽象する反省化の機会が少ない傾向があることを見出した。次に、適切な接続表現や文章の中から論証構造を見出したり、推測の適切さを判断する論理テストとともに、プログラミング作成時どのようなことに気を付けているのか、その内省に関するアンケートを行った。論理テストからは、配列の低学力層は接続表現に関する問題の正答率が低く、言葉と言葉の関係性の理解の能力が落ちる傾向にあることを見出した。アンケートからは、コンパイルする前にタイピングミスや記述ミスを自分なりに見直すという、部分的点検過程を行わないという傾向があることを見出した。そのことから、配列の低学力層は、データ１つ１つのつながりを理解できないだけでなく、自分のプログラミング処理内容がメタ認知できない可能性があると考えている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 当初予定をしていたアプローチ法を、分担研究者の辞職に伴い修正をしたことによる。但し、プログラミングと数学との相関関係の抽出に関して、特に定着率の低いプログラミング学習項目に関しては進捗している。
Strategy for Future Research Activity	数学的思考から論理的思考へと転移を導く方法として、問題スキーマの獲得から問題の構造を意識化させていく教授法及び問題解決方略の明示方法、メタ認知能力を育成する説明活動を充実させる仕組みを考えていく。その実装化とともに、プログラミング言語の学習材と融合させる教育システムデザインを行い、２つの学習材を統合していく。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	研究経費の中で予定していた、統計解析ソフトの未購入のため。次年度に統計解析ソフトを購入の上、次年度予算計上してるものの執行を行っていく。