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教授者に依存しない小学校プログラミング教育教材の研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K02985
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分09070:教育工学関連
研究機関新潟青陵大学

研究代表者

南雲 秀雄  新潟青陵大学, 福祉心理学部, 教授 (90300087)

研究分担者 武村 泰宏  大阪芸術大学, 芸術学部, 教授 (90280065)
大森 康正  上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (80233279)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードプログラミング教育 / 小学生 / プログラミング的思考 / コーディングシート / 評価ツール / コーディングカード / 評価基準 / 小学校 / 教材 / アルゴリズム学習
研究開始時の研究の概要

2020年4月から小学校でプログラミング教育が必修化されることに伴い,各地で小学生向けプログラミング教室が開催されている。しかし,これら取組みの多くでは,その学習効果が定量的に示されておらず,また農村部での実施可能性について検討されていない。
そこで本研究では,教授者の専門性と経験および教育スタッフ数に対する児童数の割合が学習効果に与える影響が少ない小学校プログラミング教育教材の研究開発を行う。さらに本教材の学習効果を測定する指標としてアルゴリズム学習の評価基準を開発する。

研究成果の概要

本研究では,教授者に依存しない小学生対象のプログラミング教育教材とプログラミング的思考評価ツールの開発を行った。その際,小学生に対するプログラミング教育実践を通して,これらを同時に改善する手法を採用した。評価ツールについて我々はアルゴリズム表現,難易度,解答時間の改善を行った。また,アルゴリズム表現を見てその結果を答えるか,結果を見てアルゴリズム表現を答えるかの比較検討,条件分岐問題制作用平面パターンの生成,評価問題のCBT(コンピュータで解答する形式)化を行った。教材としてコーディングシートを使用するが,これについて,難易度と各ステップ内容の改善を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は,国内において初めて問題によるプログラミング的思考力を評価するツールを開発したことにある。これまでに,質問紙(自己申告)によるプログラミング的思考力の評価ツールは存在していたが,問題により客観的に評価を行うツールは開発されていなかった。また,本研究の社会的意義は,本研究で開発した教材を使うことにより,大学生・専門学校生のアシスタント派遣や企業・団体からのサポートが期待できない農村部の小学校で都市部の小学校と同等な学習効果のあるプログラミング教育が実施できるようになることである。これにより,プログラミング教育の地域格差を解消することができる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mutual Improvement between Teaching Materials and Assessment Tools for K-12 Programming Education2021

    • 著者名/発表者名
      Nagumo Hideo、Oomori Yasumasa、Takemura Yasuhiro
    • 雑誌名

      2021 IEEE Frontiers in Education Conference (FIE)

      巻: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/fie49875.2021.9637257

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Algorithmic Expressions for Assessing Algorithmic Thinking Ability of Elementary School Children2019

    • 著者名/発表者名
      Oomori Yasumasa、Tsukamoto Hidekuni、Nagumo Hideo、Takemura Yasuhiro、Iida Kouki、Monden Akito、Matsumoto Ken-ichi
    • 雑誌名

      2019 IEEE Frontiers in Education Conference (FIE)

      巻: - ページ: 191-198

    • DOI

      10.1109/fie43999.2019.9028486

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] プログラミング教室参加児童のプログラミング的思考力2023

    • 著者名/発表者名
      南雲秀雄,武村泰宏,大森康正
    • 学会等名
      (一社)日本産業技術教育学会第38回情報分科会(大阪)研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] プログラミング的思考評価問題作成用連続丁字路パターン2022

    • 著者名/発表者名
      南雲秀雄,武村泰宏,大森康正
    • 学会等名
      (一社)日本産業技術教育学会第65回全国大会(広島)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] プログラミング的思考問題バンクの試作2021

    • 著者名/発表者名
      南雲秀雄,武村泰宏,大森康正
    • 学会等名
      (一社)日本産業技術教育学会第64回全国大会(札幌)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アウトカムからアルゴリズム表現へのプログラミング的思考評価問題の試作2021

    • 著者名/発表者名
      南雲秀雄,武村泰宏,大森康正
    • 学会等名
      (一社)日本産業技術教育学会第37回情報分科会(大阪)研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] プログラミング教育のための教材と評価ツールの相互改善2020

    • 著者名/発表者名
      南雲秀雄,武村泰宏,大森康正
    • 学会等名
      (一社)日本産業技術教育学会第63回全国大会(千葉)講演要旨集
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高等学校情報科のためのAR教材の提案2020

    • 著者名/発表者名
      南雲秀雄,湯澤 一,大森康正,武村泰宏
    • 学会等名
      (一社)日本産業技術教育学会第31回北陸支部大会講演論文集(新潟大学)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] プログラミング初学者のためのアルゴリズム表現2019

    • 著者名/発表者名
      武村泰宏,南雲秀雄,大森康正
    • 学会等名
      (一社)日本産業技術教育学会第62回全国大会(静岡)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Computational Thinking評価の国際動向2019

    • 著者名/発表者名
      南雲秀雄,武村泰宏,大森康正
    • 学会等名
      (一社)日本産業技術教育学会第62回全国大会(静岡)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ミニ・ドローンを用いた計測・制御プログラミング教材の開発2019

    • 著者名/発表者名
      大森康正,南雲秀雄,武村泰宏
    • 学会等名
      (一社)日本産業技術教育学会第30回北陸支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ミニドローンを用いた小・中学校連携プログラミング教育の環境と教材の開発2019

    • 著者名/発表者名
      大森康正,今出亘彦,南雲秀雄,武村泰宏
    • 学会等名
      情報処理学会 コンピュータと教育研究会153回研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Nagumo Hideo Kenkyu-Shitsu

    • URL

      https://www.n-seiryo.ac.jp/~nagumo/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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