| 研究課題/領域番号 |
22K02803
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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 | 富山大学 |
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研究代表者 |
山西 潤一 富山大学, 教育学部, 名誉教授 (20158249)
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| 研究分担者 |
清水 雅之 上越教育大学, 学校教員養成・研修高度化センター, 教授 (10547053)
水内 豊和 島根県立大学, 人間文化学部, 准教授 (30372478)
山崎 智仁 旭川市立大学, 経済学部, 助教 (10984099)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | プログラミング教育 / 初等中等教育 / 系統的学習カリキュラム / 英国Computing / 教材開発 / 教師教育 / 指導法の開発 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
プログラミング教育が、初等中等学校すべての児童・生徒の必修となった。しかしながら、小中高のプログラミング教育の内容に系統性がなく、児童・生徒はそれぞれの学校種で、プログラミングを再度、一から学ぶこととなり、充実したプログラミング教育が望めない。本研究では、小学校で体験したプログラミングが、中学校でのプログラミング教育の核となる技術家庭科における技術分野の「計測と制御」の学習に活かされ、更には高度な問題解決能力を育成する高等学校での必履修科目「情報１」でのプログラミング学習に繋がるような系統的・体系的なプログラミング教育のための一貫性のあるカリキュラムと指導法を開発する。
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| 研究実績の概要 |
研究計画の２年次は、初年度に引き続き、先進的に2014年から教科「Computing」としてプログラミング教育を実施してきた英国の状況について、より詳細に分析した。その結果、英国での状況を以下の形で整理した。１）教科コンピューティングの構成 ２）計算的思考とプログラミング ３）高校卒業資格試験GCSE ４）A-レベルの具体的内容 ５）教員養成問題。小学校から高等学校までの体系的な情報・プログラミング教育と大学入試への接続、教員研修の充実が明らかになった。日本では、新しい学習指導要領で、小学校から高等学校、大学入試への接続など実施されるが、体系的な教育カリキュラムとなっていない。そこで、本研究では、プログラミング教室を主催し、以下のような学習内容を考案し、体系的な問題解決とプログラミング学習の可能性と課題について実証的に明らかにした。小学校レベル：１）Scratchプログラミングの基本学習からインターフェースとしてmicro:bitを用い、入出力問題を扱う計測・制御の基本学習 小学校応用レベルから中学校レベル：２）micro:bit専用言語MakeCodeでScratchでの計測制御問題の高度化、特に技術家庭科を意識し、多様なセンサーやアクチュエータをを用いた高度な計測制御システムの学習 中学校応用レベルから高等学校：５）MakeCodeからPythonへの変換を学習、Pythonの基礎またはRasberryPiを用い、高度なプログラミングでシステム開発、最終的には社会課題での問題発見・解決学習を展開。上記の学習を展開するための要素技術をtipとして開発し、小学校から中学・高校への体系的なプログラミング学習の具体的指導案を開発した。最終年度は、体系的カリキュラムとしてまとめ、指導者用マニュアルを開発することで、上記体系的学習が広く展開できる可能性を明らかにする。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初計画通り、先駆的にプログラミング教育を小学校から高等学校までl教科として体系的カリキュラムの元に実施してきた内容や課題、実施のための教員研修、大学入試問題など詳細な分析を行った。その結果、我が国の小学校、中学校技術家庭科の情報の技術、高等学校の情報１を体系的につなぐカリキュラム、学習内容、教材を開発し、プログラミング教室を主催する中で、その可能性や課題について検討してきた。
具体的には、小学校基礎レベル：１）Scratchプログラミングを通して、プログラミングの基本学習。２）Scratchでインターフェースmicro:bitを介して、入出力問題を扱う計測・制御の基本学習。小学校応用レベル：３）micro:bit専用言語MakeCodeでScratchでの計測制御問題の高度化。中学校技術基礎レベル：４）MakeCodeとmicro:bitを用い、入力として、光、音、超音波他多様なセンサーを学習、出力としてライト、モーター、ステッピングモータなどの出力機器を扱い、高度な計測制御システムの開発。中学校応用レベル：５）MakeCodeを用い、MakeCodeのビジュアル言語からテキスト言語Pythonへの変換を学習、Pythonプログラミングの基礎を学習。６）RasberryPiを用い、Pythonによるより高度なプログラミングでシステム開発。高等学校：７）micro:bit又はRasberryPiを用い、社会課題を解決する視点で問題発見・解決学習を展開。上記の学習を展開するための要素技術をtipとして開発し、小学校から中学・高校への体系的なプログラミング学習の具体的指導案を開発した。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度は、この２年間のプログラミング教室の実証事業で開発した学習要素を体系的カリキュラムとしてまとめるとともに、指導者用マニュアルを開発することで、プログラミング経験のない小学校教員や中学校技術家庭科、高等学校情報を担当する教員の指導力向上に役立て、プログラミングを手段とする問題発見・解決能力育成に向けた学習への成果の普及に努める。
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