ロボットの身体性を通じたプログラミング的思考力の獲得に関する研究

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K02855
• 研究機関: 滋賀大学
• 研究代表者: 右田 正夫 滋賀大学, 教育学部, 教授 (70335157)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: プログラミング学習 / タートルグラフィックス / Scratch

研究実績の概要

本研究では、中学校技術科におけるプログラミング学習にロボットのシミュレータを用いる場合と実機ロボットを用いる場合とで、学習者の問題理解にどのような差異が見られるかを明らかにすることを目的としている。シミュレータと実機との比較を行うにあたって、タートルグラフィックスによる図形の学習を題材とした。実機を用いたタートルグラフィックスでは、実際の平面の移動と回転を伴うため、身体運動を介した空間理解と結びつきやすく、幾何の問題等でシミュレータよりも深い理解が得られることが期待される。
本年度は、実験で用いるタートルグラフィックスを実装した実機ロボットを作成した。シミュレータと実機でプログラミングのインターフェースを同じものにするため、ビジュアルプログラミング環境のScratchで操作可能な実機ロボットをLEGO社のマインドストームEV3で作製した。実機ロボットにはホワイトボードマーカーを装着し、ロボットの移動によって床面に置いたホワイトボード上に描画できるようにした。これまでのところ、多角形などの簡単な図形の描画が可能となっているが、今後描画の精度を向上させることと、中学生がScratchのプログラミングを通じて操作しやすいものとするため、プログラミングのインターフェースを単純なものにすることが必要であると考えられる。
また、中学校技術科の授業でシミュレータと実機ロボットを使用するために、研究協力者と打ち合わせを行った。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

ロボットを試作し、中学校の授業で使用する予定であったが、コロナ禍により試作段階に留まったことが最も大きな理由である。
また、課題申請時に想定していなかった業務を担当することになり十分な研究時間を確保することができず、実験計画や理論的考察の面でも遅れが生じた。

今後の研究の推進方策

今年度は中学校での実験を推進する。これまでに、中学校技術科の教員との打ち合わせを行っている。

次年度使用額が生じた理由

対面形式の学会等が開催されず情報収集と成果発表のための旅費を使うことがなかったことが主な理由であるが、物品の価格が申請時よりも上がっているので物品費として使用することを考えている。