• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実施状況報告書

主体的問題解決能力育成のための漸進的目標形成モデルを用いた学習支援システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K18665
研究機関放送大学

研究代表者

加藤 浩  放送大学, 教養学部, 教授 (80332146)

研究分担者 森本 容介  放送大学, 教養学部, 准教授 (00435702)
鈴木 栄幸  茨城大学, 人文学部, 助教授 (20323199)
舟生 日出男  創価大学, 教育学部, 教授 (20344830)
久保田 善彦  宇都宮大学, 教育学部, 教授 (90432103)
望月 俊男  専修大学, ネットワーク情報学部, 准教授 (50379468)
近藤 伸彦  首都大学東京, 大学教育センター, 准教授 (10534612)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード教育工学 / ラーニング・アナリティクス / 変容的学習 / プログラミング教育 / 情報教育 / 学習支援システム
研究実績の概要

平成29年度は、学習の背景と軌跡(学習履歴)の収集システムの開発、および、実践現場での学習の背景と軌跡(学習履歴)の収集、e ポートフォリオとしての活用の検討を行ない、具体的に以下の点が明らかになった。
収集システムに関しては、すでに開発済みのシステムに、より詳細な履歴収集を行うため、プログラムにおける個々の命令(Scratchというビジュアル言語においてはブロックで定義)の使用数等を検出する機能などを追加した。さらに、WebのScratchコミュニティ上に多数のプログラムが公開されているため、それらを分析できるよう、Excelシート上にプログラム情報を記述し、一括して分析する機能も追加した。
そして、実際の子供のプログラミングクラブでのシステムの使用を試みたが、小学生段階ではeポートフォリオの情報から、個人の学習の向上に必要な情報を自ら取り出すことが困難なようであり、子供が主体的に診断を行うということが行われなかったため、システムの本格的な使用には至らなかった。代わりに、実践現場の学習履歴の収集としてScratchコミュニティ上に公開されている約900本のプログラムの収集・分析を行った。その結果として、漸進的目標形成モデルの構築の基礎となる、小学校段階の年齢別のプログラミング能力の獲得段階について明らかにすることができた。
さらに、子供のプログラミング状況を観察した結果、初期の習得時にも、作成するプログラムの傾向が大きく違っていることから、Scratchコミュニティ上での初期学習の情報として、ドロップアウトする子供と継続して作成を続ける子供のプログラムの情報の収集を行った。

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

平成29年度の研究実施計画では、学習の背景と軌跡(学習履歴)の収集システムの開発、 実践現場での学習の背景と軌跡(学習履歴)の収集とe ポートフォリオの教育支援効果の検証を目標としていた。これに対して、収集システムを開発し、主にScratchコミュニティ上のプログラムを分析することにより、その動作テストも終了した。そして、子供のeポートフォリオの使用には問題があることが判明したことにより、現状では実践場面での学習履歴の収集については未実施である。その代わりにScratchコミュニティ上の多量のプログラムを分析して、基本的な子供のプログラミング能力の獲得状況について分析することを実施した。これにより、プログラミング学習場面における、漸進的目標形成モデルの骨格になると考えられる基本的かつ標準的な習得段階についての情報分析を終了している。

今後の研究の推進方策

平成30年度は研究実施計画にあるように学習の軌跡と背景の分析と教育的介入方略の検討と、 漸進的目標形成モデル型学習支援システムの開発を主に推進する。まず、現在収集済みであるScratchコミュニティ上のドロップアウトした子供と継続して作成をしている子供の状況を分析して、学習初期時のつまずきを含む、学習軌跡とそのパターンを明らかにしていく。特に、つまずきに対しては、継続する子供との比較において、個々の子供の特性に対応した適切な教育方法の介入方法を検討する。
また、29年度に明らかになった、子供のeポートフォリオの使用の問題を解決するため、現在は子供が明示的にプログラムを指定して分析しているところを、今後、自動時にScratchの開発環境からプログラム情報を取得する機能の追加開発を行う。その後、このシステムを用いてプログラミングクラブ等の実践場面での学習履歴の収集・分析を行う。
そして、上記の学習軌跡のパターン化・分析方法と、その介入方法をもとに、漸進的目標形成モデル型学習支援システムの設計と開発を行なう。

次年度使用額が生じた理由

発表する予定だった国際会議に論文が採択されなかったため、海外出張が中止になったことによる。さらに、一部の機材については、借りて済ませることができたため、購入する必要がなくなった。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] コンピュテーショナル・シンキング概念に基づくプログラム自動評価機能を持つScratch用学習支援システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      太田剛 森本容介 加藤浩
    • 雑誌名

      教育システム情報学会論文誌

      巻: Vol.35,No.2 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] プログラミング教育にどう備えるか2018

    • 著者名/発表者名
      久保田善彦
    • 雑誌名

      群馬大学教育実践年報

      巻: 7 ページ: 7-12

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ベイジアンネットワークによる修学状態推移モデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      近藤伸彦 畠中利治
    • 雑誌名

      日本教育工学会論文誌

      巻: 41(3) ページ: 271-281

    • DOI

      https://doi.org/10.15077/jjet.41031

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 等圧線の読み取りを補助するためのAR技術の利用と評価2017

    • 著者名/発表者名
      田村領太 桐生徹 中野博幸 小松祐貴 久保田善彦
    • 雑誌名

      科学教育研究

      巻: 41(3) ページ: 325-334

    • DOI

      https://doi.org/10.14935/jssej.41.325

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of Perspective-Taking through Tangible Puppetry in Microteaching Role-Play2018

    • 著者名/発表者名
      Toshio Mochizuki
    • 学会等名
      The East Asian Graduate Student Symposium on the Learning Sciences
    • 国際学会
  • [学会発表] プログラミング的思考を働かせるとは?2018

    • 著者名/発表者名
      久保田善彦
    • 学会等名
      日本教育工学会研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 身体化認知による太陽の日周運動の理解と誤概念の解消2018

    • 著者名/発表者名
      金井司 久保田善彦 川崎恭輔 葛岡英明 鈴木栄幸 加藤浩
    • 学会等名
      日本科学教育学会研究会
  • [学会発表] 学習内容と既有知識の結びつきを促進させる協同学習の実践2018

    • 著者名/発表者名
      金井司 大平准之 熊田憲朗 久保田善彦
    • 学会等名
      臨床教科教育学セミナー
  • [学会発表] 三角ロジックを使った根拠をもった主張に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      小林祐輝 久保田善彦
    • 学会等名
      臨床教科教育学セミナー
  • [学会発表] グループ活動における教師の思考と意思決定2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉裕弓 久保田善彦
    • 学会等名
      臨床教科教育学セミナー
  • [学会発表] Moodleのcmi5対応プラグインの設計2018

    • 著者名/発表者名
      森本容介 仲林清 星野忠明 前田宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会2018年総合大会
  • [学会発表] 教科におけるプログラミング分類基準とScratchの機能拡張の提案2018

    • 著者名/発表者名
      太田剛 加藤浩 森本容介
    • 学会等名
      日本教育工学会研究会
  • [学会発表] Supporting construction of social capital in classroom by introducing an alternative reciprocal system based on the concept of "bi-directional debt"2017

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Suzuki, Hideo Funaoi, Yoshihiko Kubota
    • 学会等名
      Society for Information Technology & Teacher Education International Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploiting Bodily Movement to Regulate Collaborative Learning by Designing a Tablet-Based CSCL System2017

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Suzuki, Hideo Funaoi, Yoshihiko Kubota
    • 学会等名
      HCII2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Tangible Learning System that Supports Role-Play Simulation and Reflection by Playing Puppet Shows2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Sasaki, Toshio Mochizuki, Takehiro Wakimoto, Ryoya Hirayama, Sadahide Yoshida, Kouki Miyawaki, Hitoki Mabuchi, Karin Nakaya, Hiroto Suzuki, Natsumi Yuuki, Ayaka Matsushima, Ryutaro Kawakami, Yoshihiko Kubota, Hideyuki Suzuki, Hideo Funaoi, Hiroshi Kato
    • 学会等名
      HCII2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Early Detection of At-Risk Students Using Machine Learning Based on LMS Log Data2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Kondo, Midori Okubo, and Toshiharu Hatanaka
    • 学会等名
      6th IIAI International Congress on Advanced Applied Informatics
    • 国際学会
  • [学会発表] “からだ”で学ぶ理科授業-身体化認知と身体化デザインから-2017

    • 著者名/発表者名
      久保田善彦
    • 学会等名
      日本理科教育学会全国大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 教学IRにおけるLMSログデータ活用の試み2017

    • 著者名/発表者名
      近藤伸彦 畠中利治
    • 学会等名
      教育システム情報学会第42回全国大会
  • [学会発表] 季節による太陽の日周運動の変化の認識に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      金井司 久保田善彦
    • 学会等名
      日本科学教育学会研究会
  • [学会発表] 身体化認知による太陽の年周運動の理解に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      金井司 川崎恭輔 田代祐己 久保田善彦 葛岡英明 鈴木栄幸 加藤 浩
    • 学会等名
      日本科学教育学会年会
  • [学会発表] 学習内容と既有知識の結びつきを促進させる授業実践2017

    • 著者名/発表者名
      金井司 大平准之 熊田憲朗 久保田善彦
    • 学会等名
      日本理科教育学会第56回関東支部大会
  • [学会発表] プログラミング能力獲得の発達段階に関する定量的分析2017

    • 著者名/発表者名
      太田剛 森本容介 加藤浩
    • 学会等名
      日本情報教育学会 第10回全国大会
  • [学会発表] プログラミング能力の発達段階と要因に関する定量的分析2017

    • 著者名/発表者名
      太田剛 森本容介 加藤浩
    • 学会等名
      情報処理学会 情報教育シンポジウム(SSS2017)
  • [学会発表] Scratchプログラミングにおける子供と専門家の差異に関する考察2017

    • 著者名/発表者名
      太田剛 森本容介 加藤浩
    • 学会等名
      日本教育工学会 第33回全国大会
  • [学会発表] タンジブル人形劇を通したマイクロティーチングにおける3次元視点転換による振り返りの効果2017

    • 著者名/発表者名
      望月俊男 脇本健弘 佐々木博史 舟生日出男 平山涼也 山口 裕大 結城菜摘 久保田善彦 鈴木栄幸 加藤浩
    • 学会等名
      日本教育工学会第33回全国大会
  • [図書] 学習科学ハンドブック第二版第1巻2018

    • 著者名/発表者名
      森敏昭 大島純 秋田喜代美 白水始(監訳) 望月俊男 益川弘如(編訳)
    • 総ページ数
      印刷中
    • 出版者
      北大路書房
  • [図書] 学習科学ハンドブック第二版第3巻2017

    • 著者名/発表者名
      秋田喜代美 大島純 森敏昭 白水始(監訳) 望月俊男 益川弘如(編訳)
    • 総ページ数
      195
    • 出版者
      北大路書房
    • ISBN
      ?978-4762829987
  • [備考] コード忍者の里 for Scratch (29年度開発したシステムの公開用サイト)

    • URL

      http://tk2-251-35035.vs.sakura.ne.jp/ncv4s/

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi