| 研究課題/領域番号 |
16H02925
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
高田 秀志 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (30378830)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | プログラミング教育 / 帰納学習 / 協調学習 / ビジュアルプログラミング環境 |
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| 研究実績の概要 |
主に小学生を対象とし、ビジュアルプログラミング環境を用いて協調的にプログラミング学習を行うための学習モデルや教材の開発を進めている。まず、実際にプログラミング学習を行う場で用いることを想定した教材を3種類程度開発し、地域の小中学校やNPO法人と連携して実施している休日のワークショップで実適用した。その結果、多くの児童・生徒が期待したとおりにプログラミングを行えるようになったことを確認するとともに、プログラミングをした後の動作検証を十分に行わず、帰納的な学習が十分に行えていない場合があることが分かってきた。また、帰納的学習モデルを具体化するため、”Chain-learning”と呼ばれる学習方法に基づき、プログラミングの重要な概念をステップごとに深化させていく学習ツールのプロトタイプ構築を実施した。このツールは、タブレット端末を含む様々なOS上で動作するWebブラウザで実行可能なようにJavaScript言語で構築されている。さらに、協調的な学習を行うための環境として、教室内SNS（Social Networking Service）システム、および、ビジュアルプログラミング環境の実行画面を共有可能なシステムを構築し、実際のワークショップで適用評価を行った。その結果、児童間でのコミュニケーションが活性化し、プログラミングを行う活動の振り返りや教え合いを発生することができることを確認した。その他、協調学習環境を構築する上で基盤となる情報共有の仕組みについて検討し、プロトタイピングを行うとともにユーザ評価を実施した。以上のような成果については、国際会議をはじめ、国内の研究会や大会で口頭発表を行った。
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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
当初予定していたように、例題を用いたプログラミングの過程で試行錯誤を発生させ、知識の概念化を促すような教材を開発し、実際にプログラミングの授業やワークショップで活用することができた。また、これらを通じて、プログラミングの後の動作検証を十分に行っていない場合が多いという、新たな課題を発見することもできた。さらに、教材の開発においてはタブレット端末でも操作可能なプロトタイプツールを構築することができ、また、協調学習環境についても複数のシステムを実際に適用して評価を行うことができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度に開発した教材やプロトタイプシステムをベースとして、連携しているNPO法人が実施しているワークショップや地域の学校における授業を実施することにより、学習効果の確認と改良を加えていく。研究実績の概要で述べた「プログラミングをした後の動作検証を十分に行っていない」という課題については、帰納的にプログラミングを学ぶという意味で重要な知見であることから、学習モデルの改良に反映していく。また、この現象は繰り返しや条件分岐などの理解を困難にしている要因になっているとも考えられるので、これらの概念を体系化するための教材について検討を深める。さらに、協調的にプログラミングを学ぶ環境を実現するために、学習者がグループを形成して成果物を容易に共有できる方法等についても検討を進める。本研究のそもそもの目的は、プログラミング学習を通じて、「自ら課題を見付け、自ら学び、自ら考え、主体的に判断し、よりよく問題を解決する資質や能力を育てる」ということであることから、これらの観点から評価が行えるような方法についても検討を進めていく。研究成果については、国際論文誌や国際会議への論文投稿を積極的に進めるとともに、プログラミングワークショップのイベントなどを通じて広く一般に還元していく。
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