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コンピュータープログラミング学習の複雑な認知過程の実態を詳細に解明し、効果的な教育環境をデザインすることを目的として、以下のことを行った。大学のプログラミング教育の現場における教授学習過程の事例を広範かつ詳細にビデオ記録として収集し、それを系統的に整理しデータベースとして蓄積し利用できるようにするためにディスク装置などの諸設備を購入し、ビデオデータを格納するための環境を整えた。さらに、Ruby言語を教えるプログラミングの授業をビデオで記録し、それらをディスク装置に格納し、利用する実験を始めた。また、膨大なデータを後で利用可能にするために、ビデオデータにどのようなタグを付けて整理すればよいかその形式を検討し、その形で実際にタグ付けを行い、容易に必要なビデオが取り出せるようになるかどうか試行を始めた。
一方、既に収集したプログラミング学習のビデオデータを用いて、躓きの事例を詳しく分析し、プログラミング学習の認知過程の解明を始めた。具体的には、十分な理解がなくてもプログラムができてしまう事例や、反対にある程度分かっていても、プログラムができない事例など、プログラミングの躓きのさまざまな事例を詳しく分析し、プログラミングの技能の背後にある認知過程を捉えるための適切な枠組みを検討してきた。その結果、プログラミングの技能は意味的な知識や統語的な知識だけによって支えられているのではなく、むしろプログラミングの技能の中核に「基本スキーマ」があり、それらが重要な役割を果たしていることが明らかになってきた。このようなプログラミング技能の中核をなす基本スキーマを中心に、より一般的な認知機構(例えば、推論や習熟の程度など)と連携させた統合モデルを構築し、現実のプログラミングの学習で出現する学習者の複雑な反応の背後にある認知過程を表現する認知モデルの構築を進めた。
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