| 研究課題/領域番号 |
19K21782
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分9:教育学およびその関連分野
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| 研究機関 | 千葉工業大学 |
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研究代表者 |
國宗 永佳 千葉工業大学, 情報科学部, 教授 (90377648)
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| 研究分担者 |
野瀬 裕昭 長野県工科短期大学校, 知能情報システム学科, 教授 (60774940)
新村 正明 信州大学, 学術研究院総合人間科学系, 教授 (20345755)
山本 樹 明海大学, 総合教育センター, 准教授 (30535266)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | プログラム動作 / 理解表出課題 / 誤答原因推定 / トレース課題 / プログラミング基礎概念 / 誤答分析 / プログラミング学習 / 初学者 / プログラム動作理解 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題では，プログラミング初学者が基礎的概念をどのように誤って理解しているかを，「トレース課題」の誤答から明らかにする手法を開発する．トレース課題は，研究代表者らが提案する学習者のプログラム動作理解を表出するための課題で，学習者がプログラムの振る舞いをどのように理解しているかを確認することができる．トレース課題の解答には複数の基本的概念についての理解誤りが混在していることが多く，学習者による誤答の要因を分析することは困難である．本研究課題では，プログラミングの基礎概念に関する複合的な要因を含む学習者の理解状況の推定を実現することを目指している．
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では，(1) 基本的概念の理解誤りによって起こる誤った振る舞い（誤答）を再現するプログラムの自動生成手法， (2) 誤答生成手法，(3) 誤答生成手法についての検証，(4) 誤答要因の分析手法についての研究を行った．
(1)， (2)の手法についてこれらを実装したプログラムを開発し，その結果得られる誤答と実践から得られた誤答の比較によって手法の妥当性を検証した結果，これまでに検討してきた誤答要因以外にも多く含まれる理解誤りの要因があることが分かったため，(4)の研究を行い，より幅広い誤答要因に対応するための手法を開発した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
トレース課題については，これまでにも類似の課題が提案されているが，この研究においては学習者へのフィードバックは正答との比較によるもののみで，誤答の原因にまで踏み込んだ分析は行われていない．一方，本研究課題において構想している，基本概念を誤って理解している学習者が想定する動作を行うプログラムによる誤答生成を行うという方法論については，これまでに類を見ないものであり，挑戦的かつ萌芽的な研究であると考えている．
また，本研究課題が提案する方法論は，トレース課題に関する誤答の原因分析のみならず，プログラミング教育における誤答分析の様々な局面に応用可能なものであり，この研究の意義は高いと考えている．
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