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技術イノベーション力を育成するためのプログラミングを使って問題を解決する学習開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K02951
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09080:科学教育関連
研究機関愛媛大学

研究代表者

玉井 輝之  愛媛大学, 教育学部, 准教授 (80824086)

研究分担者 大西 義浩  愛媛大学, 教育学部, 教授 (00321480)
川田 和男  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (10300633)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードプログラミング / 技術教育 / 補助教材 / 教材 / 学習評価 / 中学校
研究開始時の研究の概要

初等中等教育では,2020年度から小学校プログラミング教育が必修化されるなど,プログラミングの教材や授業の開発・提案が数多くなされている。その中で,中学生に,技術科教育で求められている技術イノベーション力を育成する学習開発を行うことが本研究の目的である。中学生がプログラミングを系統的に学習し,習得した知識や技能を活かして課題を解決する力を身に付ける授業を開発する。

研究実績の概要

本研究は,中学生にプログラミングを系統的に学習させることを通して,技術科教育で求められている技術イノベーション力を高める教材・教具の開発を行う。2023年度は,主に3つの内容を実施することができた。1つ目は,国内の学会において研究の発表である。学会発表を通して,提案した機構モデル教材についての有用性を示し,教育効果や改善点などについて検討をすることができた。2つ目は,高校生1年生を対象としたコーディング初心者に対する授業実践である。プログラミングで「変数」についての理解を深める実践をしてカリキュラムを検討することができた。さらに,ワークシートやスライド資料などの補助教材を使用させることで学習に取り組みやすいように改善することができた。また,授業を行う際の学習課題の提示の仕方や家庭学習についても現職教員と意見交換をしながら検討することができた。3つ目は,中学生を対象としたコーディングの教室を実施し,学習内容に関する情報の収集や状況の把握を行った。コーディング初心者に対しての指導方法や授業内の学習活動についての知見や,近年地域でのプログラミング教室などで学習機会が増えているため生徒のプログラミングに関する知識や技能の状況にも変化がみられることを把握することができた。
以上が本年度の実績である。特に国内での学会発表と授業実践を通して提案した教材やカリキュラムの有用性について検討することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

計画していた,系統的にプログラミングを学習させるカリキュラムの立案について,コーディングを中心として高校1年生を対象として実践に基づいて実施することができた。現職教員と意見交換をしながら生徒の実態に沿った内容に改善することができた。一方で実践の遅れにより,計画していた海外での成果の発表まで実施することができなった。このことから,やや遅れていると判断した。

今後の研究の推進方策

今後は,ソフトウェアエンジニアとの交流を通して研究成果を示し,提案する教材やカリキュラムの有用性を評価する。また,コーディング初学者への実践を通して,有用性を示したり,現職教員との意見交換を通して改善をしたりして,研究のまとめをしていく。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 動作データの分析によるプログラミングスキルの評価に関する一考察2022

    • 著者名/発表者名
      Tamai Teruyuki、Murai Keita、Kawada Kazuo
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 142 号: 3 ページ: 307-312

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.142.307

    • NAID

      130008165832

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2022-03-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 教科横断的な学習を行うための蹴る動作モデル教材の提案2023

    • 著者名/発表者名
      玉井 輝之, 大西 義浩, 川田 和男
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会 第66回全国大会(鹿児島)講演要旨集
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] エッジコンピューティングを体験させる教材の基礎研究2022

    • 著者名/発表者名
      玉井輝之,大西義浩,川田和男
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会 第65回全国大会(広島)講演要旨集
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] エッジコンピューティングを学習させる教材の提案2022

    • 著者名/発表者名
      玉井輝之,大西義浩,川田和男
    • 学会等名
      2022年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 蹴る動作のモデル教材の一提案2022

    • 著者名/発表者名
      竹内昇輝,玉井輝之
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第38回四国支部講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] センサカーの動作からプログラミングスキルを評価する基礎研究2021

    • 著者名/発表者名
      玉井輝之,大西義浩,川田和男
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会 第63回全国大会(北海道)講演要旨集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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