研究課題/領域番号 |
22K02904
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分09070:教育工学関連
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研究機関 | 釧路工業高等専門学校 |
研究代表者 |
千田 和範 釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (30342562)
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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 (2022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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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キーワード | タンジブルデバイス / 協働学習 / アルゴリズム / 問題解決型学習 / EdTech / メンタリングシステム |
研究開始時の研究の概要 |
本事業では,主に次の3点の実現を目指す. 1.学習者にプログラムを意識させず,フローチャート等の図的モデリングツールから実機を直接制御することで,問題分析やアルゴリズムの検討に専念できるモデリングツールの実現 2.問題解決型協働学習の際に,各学習者の作業を学習ログとして蓄積し,ログ分析結果を基に各学習者に最適な知識や能力獲得に必要な情報を提供するツールの実現 3.学習ログの分析結果を基にモデリングツールの構成を変更することで,同一の課題でも各学習者,また班の能力に合わせて難易度が最適化できる学習ツールの即時提供
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研究実績の概要 |
2022年度は,直接触ることが可能なブロックでプログラミングを行うタンジブル型機器制御プログラミングツールと信号機といった工業製品などの機器制御システムの開発を行った.これらは中学校側教員との対話で明らかになったプログラミング学習の問題から,パソコンを用いずにグループ学習が可能なプログラミングツールから直接機器制御ができるツールで構成されている.このシステムの特徴は対話的な協働学習の実現のため,フローチャートのような図的モデリング技法をそのままブロックで表現し,それをグループで協議しながら組み合わせてプログラミングを行う新しいシステムとなっていることにある.今年度開発したシステムの有効性を確認するため,タンジブル型の順次・分岐ブロックによる信号機制御システムを準備して,中学校で問題解決型の協働学習を実施した.このシステムは単一処理や条件分岐などを表すタンジブルブロックとその動作内容を表すQRコードを添付し,ブロックを課題に合わせて組合せながら機器制御を行うためのプログラミングを行うことになる.課題解決のためのアルゴリズムが完成した時点でQRコードを読み取り,その情報は動作制御データに変換されてから民間IoTクラウドサーバに送信蓄積される. 外部のクラウドサーバを利用することで各校の立地場所や実施日に関わらず速やかにアルゴリズムとその検討過程の収集蓄積,ならびに情報共有が可能になる. 機器制御システムは登録された動作制御データを読み出し信号機といった機器を制御する.実際の試行では対話的な協働学習,ならびにブロックによる機器の直接制御,アルゴリズムと検討過程の学習ログの閲覧を確認できた.
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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
申請書に記載した年度計画に通りに進行しているため.
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今後の研究の推進方策 |
2023年度以降は, 前年度のシステムの改良の他,協働学習において,個に最適な知識獲得を指導するために必要な学習ログの蓄積を実現する.これは毎年度実施している中学校出前授業にて行う.また,申請書の計画に従い,指導データの蓄積をめざし,まず指導時の音声データについてテキスト変換を行う.次いでテキスト型指導データの学習ログデータの分析をめざす.
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