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図形概念理解のための,プログラミング活用教材開発および算数授業構成についての研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K04460
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 教科教育学
研究機関皇學館大学

研究代表者

杉野 裕子  皇學館大学, 教育学部, 教授 (10556640)

研究分担者 飯島 康之  愛知教育大学, 教育学部, 教授 (30202815)
研究協力者 中根 睦美  
落合 康子  
水野 恵美子  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードプログラミング / 図形概念 / LOGO / 正多角形 / 平行四辺形 / 長方形 / 拡大 / 縮小 / 分数正多角形 / 教材開発 / LOGO / 拡大・縮小
研究成果の概要

算数でプログラミングをさせるには,従来のLOGO言語のタートル幾何では,多角形を描画するために外角の大きさを指定しなければならなかった。そこで,内角で描くための,「辺は」と「角度は」という擬似命令を開発した。これを使って,算数の単元内の授業でプログラミングをした。実際に,プログラミングとその振り返りの過程を通して,児童は図形概念を形成した。図形の性質を言葉で表現することと図形のイメージを多様にすることに,プログラミングが寄与できることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

平成29年学習指導要領において,算数では,プログラミングは児童の負担に配慮しつつ,第5学年の正多角形などを作図を行う学習に関連して取り扱うように記述された。本来ならば,小学2年から6年まででプログラミングを自然に扱えることが望ましい。しかしながら,児童でもプログラミング可能なLOGO言語はタートル幾何であり,多角形の描画では,外角を指定する必要がある。本研究では,開発した内角を指定する教材を用いることで,2年長方形と正方形,4年平行四辺形とひし形,5年正多角形,6年拡大図と縮図といった単元内の授業実践が実現し,プログラミングの過程で,どのように図形概念が形成されるかが明らかになった。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] プログラミングを活用した正多角形についての発展的学習2018

    • 著者名/発表者名
      杉野裕子
    • 雑誌名

      日本数学教育学会 秋期研究大会発表集録

      巻: 51 ページ: 515-518

    • NAID

      40021940618

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 変数を用いたプログラミングによる図形概念形成:統合的イメージ形成へ向けて2017

    • 著者名/発表者名
      杉野裕子
    • 雑誌名

      日本数学教育学会 秋期研究大会発表収録

      巻: 50 ページ: 429-432

    • NAID

      40021941100

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 図形概念を育成するためのプログラミング活用授業 4年「平行四辺形」2016

    • 著者名/発表者名
      杉野裕子
    • 雑誌名

      日本数学教育学会 臨時増刊号

      巻: 98 ページ: 151-151

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 縮小モデルとしてのプログラミング -LOGOによる,図形概念形成-2016

    • 著者名/発表者名
      杉野裕子
    • 雑誌名

      日本数学教育学会 秋期研究大会発表収録

      巻: 49 ページ: 427-428

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 算数科におけるプログラミング活用授業のあめのコンテンツ開発と改良2015

    • 著者名/発表者名
      杉野裕子
    • 雑誌名

      日本科学教育学会 科教研報

      巻: 29 ページ: 87-92

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 図形概念を育成するためのプログラミング活用授業 6年「拡大図・縮図」2015

    • 著者名/発表者名
      杉野裕子,中根睦美,落合康子
    • 雑誌名

      日本数学教育学会 臨時増刊号

      巻: 97 ページ: 203-203

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 算数図形学習のための,プログラミング活用教材と授業構成2015

    • 著者名/発表者名
      杉野裕子
    • 雑誌名

      日本科学教育学会 年会論文集

      巻: 39 ページ: 378-379

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 変数を用いたプログラミングによる図形概念形成:統合的イメージ形成へ向けて2017

    • 著者名/発表者名
      杉野裕子
    • 学会等名
      日本数学教育学会秋期研究大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CONCEPT FORMATION OF FIGURE BY LOGO PROGRAMMING2016

    • 著者名/発表者名
      Sugino Yuko
    • 学会等名
      International Congress of Mathematics Education 13
    • 発表場所
      ハンブルク,ドイツ
    • 年月日
      2016-07-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 教育の探求と実践2018

    • 著者名/発表者名
      中村哲夫,杉野裕子,他24名
    • 総ページ数
      320
    • 出版者
      皇學館大学出版部
    • ISBN
      9784876442058
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] プログラミングを活用した図形概念形成についての研究2016

    • 著者名/発表者名
      杉野裕子
    • 総ページ数
      212
    • 出版者
      風間書房
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 皇學館ICT

    • URL

      http://kogakkan-ict.fcn.jp/sugino/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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