| 研究課題/領域番号 |
19K03103
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 国際高等専門学校 |
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研究代表者 |
南出 章幸 国際高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (20259849)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | プログラミング教育 / 小学校低学年 / 計算機的思考 / IoT / PBL / 小学生 / シールプログラミング / 技術者育成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
次世代の高度な IoT 技術者育成のための教育プログラムの開発を目的とし、アジア地域から高い評価を得ている日本発の高専教育に、理数系に対する教育の見直しとして国際的にも推進されているSTEM教育を統合した教育プログラムを開発し、物理・数学・工学を融合できる次世代の高度な IoT 技術者育成を目指す。本研究では、IoT 技術者育成において、目の前の現象に対して自ら問いを立て、原理を理解させる教育が必要不可欠であるとの考えを基礎として、物理実験からPBL活動を通じて物理現象、原理の理解、それを測定するセンサーの精度、応答速度までを考えさせる教育プログラムを構築し、実践する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は次世代の高度な IoT 技術者育成のための教育プログラムの開発を目的として研究を始めたが、生徒のスキル不足が顕著であったため、計画した教育はそのままでは導入できなかった。そこで小学校のプログラミング教育を含めた教育プログラムを検討する必要性を感じ、小学校の低学年でのプログラミング教育に利用できるシールとスキャナを使用する新しいプログラミング教材を開発した。小学校24校（児童約1600人）での実証実験を行い、教材システムの有効性を確認できた。ただし、最終的に行う予定であった物理実験がCOVID19感染症蔓延のためできなくなり、代わりにホログラフィーを使ったシステムを試作した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
次世代の高度な IoT 技術者を育成するためには、小学校から高等教育機関までの情報教育の流れを踏まえて全体的に教育手法を検討していく必要性がある。本研究において全体を調査した結果、特に小学校低学年の情報教育（計算機的思考教育）の遅れが顕著であることが分かった。これは小学校の教諭がプログラミングを未経験であること、授業で使用する適切な教材がないことに起因する。本研究では、小学校低学年児童が授業内に計算機的思考を学べる教材システムを開発したことで、低学年児童の授業を小学校教諭が簡単にできるようにした。今後、本教材が広まれば小学校低学年の情報教育に大いに貢献できると思われる。
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