プログラムのデバッグ相当作業を母語で事前トレーニングする方法の提案と教材開発

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K04493
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 太田 剛 静岡大学, 情報学部, 教授 (40213730)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 教育学 / 情報科学 / プログラミング教育

研究実績の概要

初年度の計画は、手順的な自動処理をどのように記述すると、他人は解釈や実施を誤るのか、その事例を集めてパターンを分類することであった。その目的は、学生達が自分の書いた文章が他人にどのように読まれるか、言い換えると、他人がどう読むかを自分頭の中で想像しつつ、誤読されない表現を意識して選びつつ書くことができるかが、どの程度実施できるかを見ることにある。そして、実際に誤読された例を受けて、誤読を避ける表現に修正するための適応力を見ることにある。上記文章の「他人」を「コンピュータ」に置き換えれば、これはまさに、プログラミングにおけるプログラマの行動と同じであることを狙っている。
そのために、本学１年生の「新入生セミナー」および「プログラミング」の授業において、先行した挑戦的萌芽研究「プログラミング教育を始める前の事前トレーニング法の提案と教材開発」（課題番号：24653271）において開発した教材を使用して、曖昧な記述や誤読・誤解事例を集めた。具体的には、(1)学生には何の示唆も与えない状況のもとで、ある形状のものを描くための日本語記述文章を書き起こした第１版記述、(2)その記述を他人が読んで実施したときに描かれたもの、(3)描かれたものを見て、何を誤読されたか考えて修正した第２版記述、(4)第２版を先の同一人物が読んで実施したときに描かれたもの、(5)その結果をみて修正した第３版記述、を約40人分収集した。そしてこれらの事例から、多くの学生が陥った(1)共通の誤り易い箇所、(2)誤読され易い表現、を抜き出した。
また、既存システムを用いて、「プログラミング」の授業における学生のプログラミング行動履歴を収集した。

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

予定していた(1)記述事例、誤読・誤解事例、(2)プログラミング時の学生の行動、の２種のデータ収集は予定通りに実施できた。また、学生が共通して陥る、誤り易い箇所と誤読され易い表現を抜き出すことができた。
しかしながら、学生の書く自然言語による記述は、当初の想定よりもはるかに幅が広く、分類として妥当かどうか今一つ疑念が残る。もう少し具体的に書くと、２人の学生の記述文章を比べた場合、ある部分についてたとえ字面が同一であっても、その部分を文脈の中で捉えた場合に、２人の学生は多少違うことを想定しているのではないかと思われることがある。学生の頭の中を覗くことができればいいのであるが、それは叶わないので推測（憶測）で分類しておくしかない場合が存在している。平成28年度に収集する予定のデータも用いてブラッシュアップする必要性を感じている。

今後の研究の推進方策

平成28年度は、(1)前年度同様の事例収集、(2)前年度収集した記述データと行動履歴データの分析、の２点を行う。
(1)では前年度同様の手順で再度事例収集を行い、前年度抜き出した誤り易い箇所や誤読され易い表現が妥当であったかを検証する。もちろん、ここで収集したデータも(2)に用いることが可能である。
(2)では、プログラミング時の行動履歴が、上記「誤り易い箇所」で記述に苦労した学生、「誤読され易い表現」を安易に使う傾向のある学生との間にどのような関係があるかを詳細に検討する。特に、第１版では同じ箇所で似た記述をしていた２名の学生が、他人の誤読状況を見て修正した第２版では、記述方法が大きく異なっている場合があることに注目したい。そのような２名は、実際のプログラミング行動（デバッグ時）に特徴的な違いが生じているのではないかと想像している。
さらにこれらの結果をふまえて、どのようなことに注意して記述する必要があるか、どう書くと誤読され易いかを記述したガイドラインを作成する。
平成29年度は、このガイドラインを学生に示した状況で同様の事例収集と行動履歴収集を行い、ガイドラインのなかった28年度までと比較してどのような違いが生じるかを探りたい。