• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

初等プログラミング教育のための学習/教育支援システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 14380081
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 教育工学
研究機関静岡大学

研究代表者

伊東 幸宏  静岡大学, 情報学部, 教授 (20193526)

研究分担者 小西 達裕  静岡大学, 情報学部, 助教授 (30234800)
竹内 勇剛  静岡大学, 情報学部, 助教授 (00333500)
小暮 悟  静岡大学, 情報学部, 助手 (40359758)
伊藤 敏彦  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20313926)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2003年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2002年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード学習支援システム / 初等プログラミング教育 / プログラム理解 / 教師支援システム / 知的教育システム / マルチモーダルインタフェース / 視覚化 / プログラム自動評価 / アルゴリズム教育 / 学習履歴管理 / プログラミング教育 / 学習支援 / 説明文生成 / アニメーション生成
研究概要

1.学習者支援システムの拡張
(1)プログラム理解機構の拡張の検討
従来は大小関係世界を対象としてプログラムを理解する機構が提案されていたが拡張性に乏しいため、二次元平面上で数値計算法の解を求める問題領域を例に拡張手法を提案した。拡張する際、プログラム中で操作された一つの変数値が対象世界中のどの実体のどの属性値であるかを特定する方法を確立するために対象世界の状態から次に操作を受け得る実体の属性値を予測するヒューリスティックスを導入し、二次元平面上での操作に基づくプログラム(ニュートン法、台形法など)の理解が可能となった。
(2)日本語説明とアニメーションを生成する方法の検討
従来の日本語説明を生成する機構では命令群の実行前後の世界モデルの差分に相当する変化を説明する文章を生成していたが、アニメーション説明を生成する機構においては変化しない部分も併せて世界モデルの全体像を常に提示する機構として実現した。試作システムについて評価実験を行い、システムの有効性を確認した。
2.教師支援システムの拡張と評価
(1)プログラミング言語に依存しない教育意図への対応の検討
従来はプログラミング言語に用意されているデータ構造に対する操作だけに対応していたが、実際のプログラミング演習ではリストや表といった抽象的なデータ構造の概念についても教育が行われる。そのため、教育意図を表現するためには、抽象データ型に対する操作を記述単位としてアルゴリズムを記述する方法が必要となる。そこでスタックやテーブルなどの7種類の抽象的データ構造に対して行われる操作群を定義した。操作群は特定のデータ構造に対する操作列に置き換えられるので、置き換え規則を定義し、操作群を使ったアルゴリズムと特定のプログラミング言語を使って書かれた学習者のプログラムとを対応づける。試作システムの評価を行い、有効性を確認した。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (23件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] プログラミング言語学習を意識させないアルゴリズム作成・テスト環境の構築2005

    • 著者名/発表者名
      新村晃示, 鈴木浩之, 稲垣文雄, 伊藤大輔, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 雑誌名

      教育システム情報学会研究報告 19巻5号

      ページ: 63-70

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 問題領域モデル上でのプログラムの動作説明と可視化を行う学習支援システムの構築とその評価-大小関係世界を対象としたシステムとその評価-2004

    • 著者名/発表者名
      安間文彦, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 雑誌名

      教育システム情報学会誌 21巻3号

      ページ: 241-254

    • NAID

      40020800825

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Construction and Evaluation of an Educational System that Explains the Domain-oriented-explanation of Program's Behaviors2004

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Anma, Tatsuhiro Konishi, Yukihiro Itoh
    • 雑誌名

      Proc.of International Conference on Computers in Education

      ページ: 839-845

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] プログラミング言語に依存しないアルゴリズム表現に基づくプログラム評価手法2004

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩之, 新村晃示, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 雑誌名

      教育システム情報学会研究報告 19巻3号

      ページ: 49-56

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 二次元座標系上でプログラムの振る舞いを説明するプログラム学習システム2004

    • 著者名/発表者名
      戸塚達也, 安間文彦, 小西達裕, 伊東幸広
    • 雑誌名

      人口知能学会知的教育システム研究会資料SIG-IES-A303

      ページ: 35-40

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Construction and Evaluation of an Educational System that can Explain and Visualize Behavior of Programs on the Domain world Model -A System for 'greater' or 'lesser' World Model and its Evaluation-2004

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko, A., Tatsuhiro, K., Yukihiro, I.
    • 雑誌名

      Transactions of Japanese Society for Information and Systems in Education 21-3

      ページ: 241-254

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Construction and Evaluation of an Educational System that Explains the Domain-oriented-exolanation of Program's Behaviors2004

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko, A., Tatsuhiro, K., Yukihiro, I.
    • 雑誌名

      Proc.of International Conference on Computers in Education

      ページ: 839-845

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Method of Evaluating Programs Based on Algorithm Reuresentations Independent of Programming Languages2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki, S., Koji, S., Tatsuhiro, K., Yukihiro, I.
    • 雑誌名

      SIG Technical Report of Japanese Society for Information and Systems in Education 19-3

      ページ: 39-45

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An Educational System generating explanations of programs on the two-dimensional world2004

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya, T., Fumihiko, A., Tatsuhiro, K., Yukihiro, I.
    • 雑誌名

      SIG Technical Report of Japanese Society for Information and Systems in Education

      ページ: 35-40

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Construction and Evaluation of an Educational System that Explains the Domain-oriented-explanation of Program's Behaviors2004

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Anma, Tatsuhiro Konishi, Yukihiro Itoh
    • 雑誌名

      Proc.of International Conference on Computers in Education(ICCE2004)

      ページ: 839-845

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The Method to Support Algorithm Learning without Being Distracted by Programming Languages2003

    • 著者名/発表者名
      Koji Shinmura, Eisuke Iida, Hiroyuki Suzuki, Tatsuhiro Konishi, Yukihiro Itoh
    • 雑誌名

      Proc.of International Conference on Computers in Education

      ページ: 1210-1214

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A proposal of self-reviewing system for algorithm and programming learners2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Suzuki, Tomohiro Haraikawa, Tatsuhiro Konishi, Yukihiro Itoh
    • 雑誌名

      Proceedings for the joint workshop of cognition and learning through media-communication for advanced e-learning

      ページ: 206-210

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 問題領域上でのプログラムの動作説明と可視化を行う学習支援システムの構築とその評価-大小関係世界を対象としたシステムとその評価-2003

    • 著者名/発表者名
      安間文彦, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 雑誌名

      人工知能学会知的教育システム研究会資料SIG-IES-A302-06

      ページ: 27-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] プログラミング言語を意識させないアルゴリズム学習支援方法2003

    • 著者名/発表者名
      飯田英祐, 新村晃示, 鈴木浩之, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 雑誌名

      人工知能学会知的教育システム研究会資料SIG-IES-A203

      ページ: 77-82

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Method to Support Algorithm Learning without Being Distracted by Programming Languages2003

    • 著者名/発表者名
      Koji, S., Eisuke I., Hiroyuki, S., Tatsuhiro, K., Yukihiro, I.
    • 雑誌名

      Proc.of International Conference on Computers in Education

      ページ: 1210-1214

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A proposal of self-reviewing system for algorithm and programming learners2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki, S., Tomohiro, H., Tatsuhiro, K., Yukihiro, I.
    • 雑誌名

      Proceedings for the joint workshop of cognition and learning through media-communication for advanced e-learning

      ページ: 206-210

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Construction and Evaluation of an Educational System that can Explain and Visualize Behavior of programs on the domain world model -A system for greater and lesser world model-2003

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko, A., Tatsuhiro, K., Yukihiro, I.
    • 雑誌名

      SIG Technical Report of Japanese Society for Information and Systems in Education

      ページ: 27-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The method to support learning algorithms without conscious of programming languages2003

    • 著者名/発表者名
      Koji, S., Eisuke, I., Hiroyuki, S., Tatsuhiro, K., Yukihiro, I.
    • 雑誌名

      SIG Technical Report of Japanese Society for Information and Systems in Education

      ページ: 77-82

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The method to visualize the domain-oriented-explanation of program's behaviors2002

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Anma, Taketoshi Ando, Ryoji Itoh, Tatsuhiro Konishi, Yukihiro Itoh
    • 雑誌名

      Proc.of International Conference on Computers in Education

      ページ: 910-911

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extension of the method to generate visual explanations of program's behaviors2002

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Anma, Taketoshi Ando, Ryoji Itoh, Tatsuhiro Konishi, Yukihiro Itoh
    • 雑誌名

      教育システム情報学会第27回全国大会講演論文集

      ページ: 287-288

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The method to visualize the domain-oriented-exolanation of uroram's behaviors2002

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko, A., Taketoshi, A., Ryoji, I., Tatsuhiro, K., Yukihiro, I.
    • 雑誌名

      Proc.of International Conference on Computers in Education

      ページ: 910-911

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extension of the method to generate visual explanations of program's behaviors2002

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko A., Tatsuhiro, K., Yukihiro, I., I.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 27th JSiSE annual convention

      ページ: 288-282

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Educational system that can Explain and Visualize Behavior of Programs on the Domain World2002

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko, A., Taketoshi, A., Tatsuhiro, K., Yukihiro, I.
    • 雑誌名

      SIG Technical Report of Japanese Society for Information and Systems in Education

      ページ: 75-80

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Shinmura, E.Iida, H.Suzuki, T.Konishi, Y.Itoh: "The Method to Support Algorithm Learning without Being Distracted by Programming Languages"Proc.of International Conference on Computers in Education (ICCE 2003). 1210-1214 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Suzuki, T.Haraikawa, T.Konishi, Y.Itoh: "A proposal of self-reviewing system for algorithm and programming learners"Proceedings for the joint workshop of cognition and learning through media-communication for advanced e-learning. 206-210 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 安間文彦, 小西達裕, 伊東幸宏: "問題領域上でのプログラムの動作説明と可視化を行う学習支援システムの構築とその評価-大小関係世界を対象としたシステムとその評価-"人工知能学会知的教育システム研究会資料. SIG-IES-A302. 27-32 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 戸塚達也, 安間文彦, 小西達裕, 伊東幸宏: "二次元座標系上でプログラムの振る舞いを説明するプログラム学習システム"人工知能学会知的教育システム研究会資料. SIG-IES-A303 (未定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] F.Anma, T.Ando, R.Itoh, T.Konishi, Y.Itoh: "The method to visualize the domain-oriented-explanation of program's behaviors"Proc. of Int'l Conf.On Comp.in Edu.(ICCE2002). 910-911 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 飯田英祐, 新村晃示, 鈴木浩之, 小西達裕, 伊東幸宏: "プログラミング言語を意識させないアルゴリズム学習支援方法"人工知能学会知的教育システム研究会資料. SIG-IES-A203. 77-82 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Fumihiko ANMA, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH: "Extension of the method to generate visual explanations of program's behaviors"教育システム情報学会第27回全国大会講演論文集. 287-288 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

URL: 

公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi