ビジュアルプログラミング環境を用いた子ども向け協調的帰納学習環境の構築

• 研究課題/領域番号: 16H02925
• 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: 学習支援システム
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 高田 秀志 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (30378830)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円); 2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: プログラミング教育 / ビジュアルプログラミング環境 / 帰納学習 / 協調学習 / プログラミング学習 / 学習支援システム / 帰納的学習

研究成果の概要

本研究では、創造的思考力の育成を目的として、小学生を対象として行うプログラミングを通した学習活動において、ビジュアルプログラミング環境を用いた協調学習環境の構築を行った。研究成果としては、プログラム例から一般的な原理を帰納的に導出して知識を概念化することを狙った帰納的プログラミング学習モデルの構築と教材の開発、および、プログラミングワークショップにおける創作物の共有と振り返りを支援する教室内SNSの構築が挙げられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究を通じて、小中学校におけるプログラミング教育の方向性を示すとともに、実際に授業やワークショップで利用可能な教材やシステムを構築することができた。本研究を進めるに当たって構築したプログラミング教材やプログラミング教育に関する知見は、地域の小中学校における授業やNPO法人と連携して開催したワークショップで継続的に活用を図っている他、インターネット上でも公開し、誰でも利用可能にしている。

研究成果

• [雑誌論文] Showing-Displays-Together: A Co-located Web Search Support Exploiting the Terminal Orientation (2020)
  • 著者名/発表者名: Furuie N., Yabuuchi T., Yamamoto T., Takada H.
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: 12324 ページ: 167-174
  • DOI: 10.1007/978-3-030-58157-2_12
  • ISBN: 9783030581565, 9783030581572
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Induction-based Learning Material for the Visual Programming Environment (2020)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki T.
  • 雑誌名: INTED2020 Proceedings 巻: - ページ: 4797-4802
  • DOI: 10.21125/inted.2020.1319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Empirical Findings in a Small Steps Oriented Collaborative Programming Workshop Introducing Project Rotation in Groups (2020)
  • 著者名/発表者名: Kazuki T., Koki I., Hideyuki T., Maki I., Juan Z.
  • 雑誌名: INTED2020 Proceedings 巻: - ページ: 4499-4502
  • DOI: 10.21125/inted.2020.1244
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creation Support by Illustrating Codes Exemplified from Visual Queries (2020)
  • 著者名/発表者名: Koki I., Maki I., Juan Z., Hideyuki T.
  • 雑誌名: Proceedings of the 51st ACM Technical Symposium on Computer Science Education 巻: - ページ: 1313-1313
  • DOI: 10.1145/3328778.3372604
  • 査読あり
• [雑誌論文] 対面協調Web検索における情報共有通知のタイミング制御 (2019)
  • 著者名/発表者名: 是常 雄大，高田 秀志
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: 60 ページ: 174-184
  • NAID: 170000150038
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Presentation Supporting System for Programing Workshops for Elementary School Students (2018)
  • 著者名/発表者名: Ito K., Ichimura M., Takada H.
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: 11000 ページ: 77-88
  • DOI: 10.1007/978-3-319-98743-9_6
  • ISBN: 9783319987422, 9783319987439
  • 査読あり
• [雑誌論文] A classroom SNS to promote reflective activity in programming learning for children (2018)
  • 著者名/発表者名: Kumpei Tsutsui and Hideyuki Takada
  • 雑誌名: Research and Practice in Technology Enhanced Learning 巻: 13 号: 1 ページ: 1-18
  • DOI: 10.1186/s41039-018-0069-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 紙媒体を用いた作業の特長を誘発する協調検索支援システム (2018)
  • 著者名/発表者名: 今本 恕，高田 秀志
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: 59 ページ: 723-733
  • NAID: 170000149300
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Scratch-Based Collaborative Learning System with a Shared Stage Screen (2017)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Fukuma, Kumpei Tsutsui, Hideyuki Takada, Ian Piumarta
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: 10397 ページ: 84-98
  • DOI: 10.1007/978-3-319-63088-5_8
  • ISBN: 9783319630878, 9783319630885
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 情報共有をともなうアドホックな対面協調作業のための近接端末間方向認識 (2017)
  • 著者名/発表者名: 塩見 和則，高田 秀志
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: 58 ページ: 143-152
  • NAID: 170000131163
  • 査読あり
• [学会発表] 吹き出し表示によるプログラム実行部分の可視化機能 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小林 冠太, 伊藤 皓基, 寺田 和記, 高田 秀志
  • 学会等名: マルチメディア，分散，協調とモバイル(DICOMO2020)シンポジウム
• [学会発表] A Programming Learning System Introducing Small Steps Involving Mutual Evaluation (2019)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Takada
  • 学会等名: International Workshop on New Endeavours of Implementing Computational Thinking in K-12 Education
  • 国際学会
• [学会発表] 音声グループアシスタントを用いた対面協調Web検索環境の構築と評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 山本 卓嗣, 高田 秀志
  • 学会等名: グループウェアとネットワークサービスワークショップ 2019
• [学会発表] グループ内での作品ローテーションによるスモールステップ型協調プログラミングワークショップの実践 (2019)
  • 著者名/発表者名: 寺田和記，伊藤皓基，高田秀志，市村真希，周娟
  • 学会等名: 情報処理学会第81回全国大会
• [学会発表] 協調Web検索における視線情報共有の効果検証 (2019)
  • 著者名/発表者名: 籔内友貴，山本卓嗣，高田秀志
  • 学会等名: 情報処理学会第81回全国大会
• [学会発表] Study of Multi-Mouse Puzzle Peer Version: Answering with a Peer (2018)
  • 著者名/発表者名: Juan Zhou, Hajime Kita, Hideyuki Takada, Ian Piumarta
  • 学会等名: The 3rd Workshop on Computer-Supported Personalized and Collaborative Learning
  • 国際学会
• [学会発表] 小学生を対象としたプログラミングワークショップのためのプレゼンテーション補助システム (2018)
  • 著者名/発表者名: 伊藤皓基, 高田秀志
  • 学会等名: マルチメディア，分散，協調とモバイル(DICOMO2018)シンポジウム
• [学会発表] 協調Web検索におけるページ共有支援のための栞機能の実現 (2018)
  • 著者名/発表者名: 門脇光佑, 橋本修平, 道念幹, 高田秀志
  • 学会等名: マルチメディア，分散，協調とモバイル(DICOMO2018)シンポジウム
• [学会発表] プログラミング学習環境における創作を補助する絵文字メモの提案 (2018)
  • 著者名/発表者名: 伊藤皓基, 周娟, 市村真希, 高田秀志
  • 学会等名: 第17回情報科学技術フォーラム(FIT2018)
• [学会発表] 音声エージェントを用いた対面協調検索環境の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山本 卓嗣, 高田 秀志
  • 学会等名: 情報処理学会第104回グループウェアとネットワークサービス研究発表会
• [学会発表] 相互評価を伴うスモールステップ化を導入した子ども向けプログラミング学習支援システム (2018)
  • 著者名/発表者名: 岩佐 彩加, 松原 理紗, 武田 悠暉, 道念 幹, 高田 秀志
  • 学会等名: 情報処理学会第104回グループウェアとネットワークサービス研究発表会
• [学会発表] カラーセンサを用いた平面位置検出手法のアプリケーションへの適用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 武田 悠暉, 高田 秀志
  • 学会等名: 情報処理学会第103回GN・第20回CDS・第18回DCC合同研究発表会
• [学会発表] 協調ウェブ検索におけるユーザ位置と閲覧コンテンツを用いたグループ推定手法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 道念 幹, 高田 秀志
  • 学会等名: 情報処理学会第103回GN・第20回CDS・第18回DCC合同研究発表会
• [学会発表] 協調作業における比較検討のための複数端末連携手法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松原 理紗, 高田 秀志
  • 学会等名: 情報処理学会第103回GN・第20回CDS・第18回DCC合同研究発表会
• [学会発表] 対面協調Web検索における情報共有タイミング制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 是常 雄大, 高田 秀志
  • 学会等名: 情報処理学会第103回GN・第20回CDS・第18回DCC合同研究発表会
• [学会発表] タブレット端末を利用した仮想テーブルトップ環境におけるフリック操作の導入 (2018)
  • 著者名/発表者名: 高田 秀志，武田悠暉，高橋佑輔
  • 学会等名: インタラクション2018 第22回一般社団法人情報処理学会シンポジウム
• [学会発表] プログラミング学習の経験がその後の進路等に与える影響に関するアンケート調査 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高田 秀志，荒木 貴之，小野寺 務，瓜谷 輝之
  • 学会等名: 情報処理学会第79回全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Meeting Support Interface Seamlessly Integrating Shared and Individual Workspaces (2017)
  • 著者名/発表者名: Rim Hajjami，Ryo Nishide，Ian Piumarta，Hideyuki Takada
  • 学会等名: 情報処理学会第79回全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] An interactive environment to teach programming based on chain learning (2017)
  • 著者名/発表者名: Nikolai Shumilin，Ryo Nishide，Ian Piumarta，Hideyuki Takada
  • 学会等名: 情報処理学会第79回全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] タンジブルデバイスによるグループ形成機能を持つ情報共有環境 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大坪 真悟，是常 雄大，高田 秀志
  • 学会等名: 情報処理学会第101回グループウェアとネットワークサービス研究会
  • 発表場所: 玉川大学（東京都・町田市）
  • 年月日: 2017-03-11
• [学会発表] A Classroom SNS to Develop Creative Thinking Skills in Programming Learning (2017)
  • 著者名/発表者名: Kumpei Tsutsui, Hideyuki Takada
  • 学会等名: 11th International Technology, Education and Development Conference
  • 発表場所: Valencia (Spain)
  • 年月日: 2017-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluating Effects of Information Sharing Interface Utilizing Utterance on Co-located Collaborative Search (2017)
  • 著者名/発表者名: Takatsugu Yamamoto, Takehiro Koretsune, Jo Imamoto and Hideyuki Takada
  • 学会等名: The Tenth International Conference on Mobile Computing and Ubiquitous Networking
  • 国際学会
• [学会発表] A Classroom SNS to Develop Creative Thinking Skills in Programming Learning (2016)
  • 著者名/発表者名: Kumpei Tsutsui, Hideyuki Takada
  • 学会等名: 12th International Computing Education Research conference
  • 発表場所: Melbourne (Australia)
  • 年月日: 2016-09-09
  • 国際学会
• [学会発表] プログラミング学習における創作意欲向上のための教室内SNSの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 筒井 薫平，高田 秀志
  • 学会等名: 第60回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-05-26
• [備考] 「ビジュアルプログラミング環境を用いた子ども向け協調的帰納学習環境の構築」の成果
  • URL: http://www.cm.is.ritsumei.ac.jp/~htakada/kibanb.html
• [備考] Scratchでプログラミングを学ぼう！
  • URL: https://www.cmlabvps.net/indlearnj/
• [備考] Learning Scratch
  • URL: https://www.cmlabvps.net/indlearn/
• [備考] スクラッチプログラミング資料集
  • URL: https://sites.google.com/site/cmlabscratch/
• [備考] Scratchプログラミング 学習サイト
  • URL: https://sites.google.com/view/inductivescratch/
• [備考] スクラッチプログラミング
  • URL: https://sites.google.com/site/cmlabscratch/