| 研究課題/領域番号 |
19H01727
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09070:教育工学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
野口 孝文 北海道大学, 情報基盤センター, 訪問研究員 (20141856)
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| 研究分担者 |
梶原 秀一 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00280313)
千田 和範 釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (30342562)
布施 泉 北海道大学, 情報基盤センター, 教授 (70271806)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 協調学習 / プログラミング教育 / IoTプラットフォーム / ロボット / IntelligentPad / 協調学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
プログラミング教育には，学習者のレベルの差に起因して，①一斉授業では学習者全員に適する課題を用意することが難しい，②グループ学習では学習者同士を協調させることが難しいという問題がある．さらに，③プログラミングの作法が教材に左右され，得た知識が小学校から中学校，高校，大学と継続的に利用し難いといった問題がある．本研究は，個別学習と協調学習を統合することでそれぞれの学習方法における①②の問題を解決するばかりでなく，継続的に利用可能な学習環境を実現することで③の問題を解決する．そのためのシステムとして，個別学習から協調学習をシームレスに支援するIoTプラットフォーム学習支援環境を開発する．
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| 研究成果の概要 |
本研究は，協調学習における課題を実行可能な小課題に分割し，小課題を個別学習で達成した後にその結果を持ち寄り協調学習で課題達成するシステムを提案した．本研究は，ロボットを用いたプログラミング学習システムにおいて，ロボットのIoT化を行い，複数のロボット同士をIoTプラットフォームで統合することによってこれを実現した．開発したシステムを使った授業の実践も行った．学習者は，複数のロボットを用いた作品制作を計画して，作業を分担しその結果を持ち寄って全体の課題を実現することができた．2020年度と2021年度はコロナウイルスの影響によってオンライン授業を強いられたが，協調学習が可能であることを示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の学習支援システムでは，個別学習と協調学習は，異なるシステムによって支援を行ってきた．本研究は，それぞれの学習方法の利点を組み合わせることによって，それぞれの欠点を解決することを提案し，実現するための方法を開発した．具体的には，協調学習における課題を実行可能な小課題に分割し，学習者が自身の担当した小課題を達成することによって，小課題を統合する協調学習おいて分担した小課題の役割の理解を深め，積極的に参加することを可能にすることである．本研究では，教材のIoT化とIoTプラットフォームで教材の統合を実現し，個別学習から協調学習をシームレスに行うことを示した．
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