| 研究課題/領域番号 |
17K00992
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| 研究機関 | 福岡工業大学 |
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研究代表者 |
木室 義彦 福岡工業大学, 情報工学部, 教授 (30205009)
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| 研究分担者 |
家永 貴史 福岡工業大学, 情報工学部, 准教授 (00393439)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | プログラミング教育 / 視覚特別支援学校 / ロボット / 10キープログラミング / ユニバーサルデザイン |
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| 研究実績の概要 |
初等中等教育において求められている早期プログラミング教育に対し，晴眼盲弱を区別しないという条件下で，プログラミング対象のロボット教材や児童生徒のプログラム（アルゴリズム）学習を支援するための要素技術を開発し，一体のシステムとして完成させ，その有効性を実証実験により確認した．実証実験では，視覚特別支援学校（盲学校）だけでなく，地方自治体，教育委員会などの他機関とも協力して行い，研究課題の「短時間修得・他科目援用可能」に係る実験データを収集した．
今年度は，昨年度開発した，汎用マイコンボードおよび少数のキー（16個）のみのキーボードを備えた移動ロボット教材の実証実験を実施し，評価を行った．教材の性能評価は，プログラミングスキルの修得時間を主たる指標とし，アンケート調査を行った．未就学児から一般成人までの127名を対象とした実験とアンケート調査では，プログラミングスキルの獲得（プログラムの入力・実行から，逐次処理の理解まで）に要する時間が，小学生以上では，平均5分以下で済むことが確認された．なお，全盲・弱視の児童生徒では15分以下という実験結果を既に得ている．また，教材がさまざまな科目で利用されることを考慮すると，児童生徒の学習履歴の把握が必要と考え，プログラミングの学習履歴のログを取る機能を新たに設計し，ロボット教材に組み込んだ．プログラミングの学習履歴とプログラミングの理解度に関する検証を進めている．
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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
晴眼盲弱を区別せず，また，PCやスマートフォン，タブレットの操作に不慣れな教諭でも指導可能な教材として，小型のキーボードを搭載し，移動ロボット教材単体で完結するプログラミング教材を実装し，改良を進めた．
プログラミング教育のシナリオ（シラバス）では，プログラミングの導入に要する時間が最も大きな課題である．これに係る開発教材の有効性を検証するために，昨年度は，福岡盲学校小学部においてプログラミングの授業を行い，全盲弱視であっても，15分以内でプログラムの入力・実行ができることを確認した．今年度は，長崎盲学校高等部，身体障害児と軽度の知的障害児の在籍する特別支援学校，小学生対象の地域ICTクラブ活動，および，不特定多数の参加者が集まるイベント会場において実験授業を行い，盲弱児童生徒と同等以下の短時間（5分）でプログラミングが修得できることを確認した．
また，他科目への導入がより容易になるように教材ベースのロボットキットの見直しを行い，部品点数の少ない，よりコンパクトな教材を試作した．この試作では，多様な学習者（例えば，重度身体障害児童生徒）に対応するため，新たな入出力インタフェースの試作も進めている．
これにより，平成30年度の研究実施計画「サブテーマ１（ロボット教材およびその他の接続可能な教材の開発），サブテーマ２（操作I/F開発）のシステム設計・開発とサブテーマ３（検証実験）を交互に実施していく」は，順調に進行した．
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の計画通り，引き続き，システム開発，操作I/F開発，および，検証の３つのサブテーマを実施し，プログラミング教材，プログラミング教育シナリオ（シラバス）の効果や課題を実験授業を通して検証し，初等中等教育でのプログラミング教育導入の課題を明らかにし，そのいくつかについて，その解決を図る．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
物品購入において，当初平成29年度(2017)計画では，開発と検証実験のためにサーバPCの購入を計画していたが，本研究の目的である「晴眼盲弱を区別しない」という観点で有利であるとの判断から，サーバPCの導入を見送り，小型キーボードといった電子部品の導入と教材開発を優先した．平成30年度(2018)も移動ロボット教材のファームウェアの追加開発とチューニング，ならびに実証実験用の教材整備を追加して行ったため，平成29年度と同等の物品費支出となった．一方，開発教材の有用性を検証する過程の中で，機能の追加と実験対象者としてより多様な学習者の必要性が明らかになったことから，実証実験の機会を増やし，そのための旅費および謝金の割合が増えた．2019年度もこれを継続，遂行することで当初計画の予算の範囲で研究を進める予定である．
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