| 研究課題/領域番号 |
21K02805
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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 | 日本工業大学 |
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研究代表者 |
加藤 利康 日本工業大学, 先進工学部, 准教授 (20826698)
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| 研究分担者 |
神林 靖 山陽小野田市立山口東京理科大学, 工学部, 教授 (40269527)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021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 | 授業支援システム / 対面授業 / プログラミング / タンジブル教材 / 学習履歴の分析 / QRコード / タブレット / プログラミング教育 / スマートフォン / プログラミング授業 / AI分析 / 支援システム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
直接手で触って組み合わせることでプログラムを構成するプログラミング教材を用いて、授業支援システムを開発し、実用性を検証する。2020年度から小学校でプログラミング教育が始まり、生徒と指導者の両方を支援していくことは重要な課題である。プログラミング教育では演習を伴うことが多く、生徒は一人ひとり解法の異なる活動を行うため、指導者は生徒のプログラミング状況を把握しながら授業を進めていく必要がある。
本研究は、直接的にはデータ収集が困難なタンジブル教材を用いたプログラミングの授業に対して、新しい支援システムを開発して活用することによってデータを分析し、生徒一人ひとりおよび指導者の授業支援を実現する。
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| 研究成果の概要 |
プログラミング教育を行ううえで学習者と指導者の両方を支援していくことは重要な課題である。今回、タンジブル教材を用いたプログラミング授業のためのAI分析による支援システムを開発した。開発した支援システムを実際の高等学校の授業で使ってもらい評価実験を行ったところ、指導者へ学習者の進捗およびクラス全体の傾向を提供することができ、提案システムが学習者、指導者ともに支援できることをアンケート結果から示すことができた。今回の提案方法は、プログラミング以外の教材にも応用できる可能性があり、タンジブル教材を用いた対面授業を支援できることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
プログラミング教育は世界的に研究が進められており、日本の学校教育としても小学校から必須となっている。本研究の成果は、これら世界的に求められている教育の学習指導において、一つの提案を実現できたものである。学習者は、タンジブル教材を扱うことでより身近にプログラミングを体験的に学ぶことができる。指導者は、アナログの教材でもコンピュータを通じて個人とクラス全体の進捗状況を把握することができるようになり、対面授業という限られた時間内で指導ができる。アナログとデジタルの複合教材を実証できたことは、これからの教材開発へ応用できることを示したと言える。
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