PBLを応用した学習者の主体性を高めるプログラミング教育手法の研究

• 研究課題/領域番号: 20H00781
• 研究種目: 奨励研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 1180:教科教育学および初等中等教育学関連
• 研究機関: 芝浦工業大学
• 研究代表者: 岩田 亮 芝浦工業大学, 附属中学高等学校, 教諭
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 –
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 360千円 (直接経費: 360千円); 2020年度: 360千円 (直接経費: 360千円)
• キーワード: プログラミング教育 / PBL / Scratch / ドローン / 教育方法 / 中学校高等学校 / 学習者の主体性 / ロボット制御教育 / プログラミング / 教育

研究開始時の研究の概要

本研究は, 今後, 小学校から大学教育においてプログラミング教育がますます強化されていく中, 生徒一人ひとりにフォーカスしたプログラミング教材と教育方法を開発することを目的としている. 特に, プログラミング指導で最も難しいことは, 個々の能力をはじめ生徒40名のつまずきや進度が異なることである. 課題を出しても, How toパワポやプリントを配布しても, 教員や近くのクラスメイトからのフォローやアドバイスがないと, 次段階へ進めない生徒が多い. そこで, 生徒個々の能力差のばらつきをメンバー同士の知識や技術で相互補完し合いながら, かつPBLの手法を取り入れたプログラミング教育の研究方法の研究を行う.

研究成果の概要

PBLの応用として２つの取り組みを組み合わせた．１）デザイン思考の手法を取り入れ，グループで議論する過程において，２）身近な問題を１つ取り上げ，ドローンを制御させて問題を解決する目的でプログラミングの授業を開発した．対象学年は中学１年生．２コマ続きでScratchを学習し，２回目の授業で２人一組でScratchでドローンを制御させる授業を経て，３回目の授業でＰＢＬを取り入れた冒頭の授業を実施．生徒は主体的にアイデアを出し，仮説を立て，プログラミングをし，ドローンを制御させ，問題の解決のためにあらゆるアプローチで検証を繰り返していた．楽しくプログラミングが理解できたと答えた生徒は98%であった．

研究成果の学術的意義や社会的意義

2024年には大学の入試問題に情報が追加され，2020年から小学校～高校までプログラミング教育が必須化．プログラミングの素養は，これからの社会において必要な能力であり座学ではなく，楽しく主体的に学ぶためにはプログラミング後，実機に転送して，その動作を可視的に評価する一連のプロセスを取り入れた授業が大切だと考えている．Scratchという小学生でも馴染みのあるパネルプログラミングを用いて，ドローンを飛行制御させながら楽しく理解できれば，学習者は主体的にソースプログラムを検証しようポジティブな動きを見せた．他校でもドローンの購入の負担はあるが，一つの新しい教育モデルして取り入れやすいのではないか．