2020 Fiscal Year Research-status Report
Research and development of teaching materials for teacher independent programming education in elementary schools
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19K02985
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| Research Institution | Niigata Seiryou University |
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Principal Investigator |
南雲 秀雄 新潟青陵大学, 福祉心理学部, 教授 (90300087)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武村 泰宏 大阪芸術大学, 芸術学部, 教授 (90280065)
大森 康正 上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (80233279)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | プログラミング教育 / 小学生 / プログラミング的思考 / コーディングシート / 評価ツール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，「人的条件が整っていない場合でも，専門性が高く経験豊かな教授者が実施する人力集約的なプログラミング教育と同等の学習効果をもたらすプログラミング教材の研究開発」である。この目的達成のため，2019年度開発したプログラミング教育用コーディングシートを用いて小学校でのプログラミング教室を開催し，教材の試行・評価を継続して行く予定であった。また，特に2020年度は小学校での新学習指導要領使用開始年度にあたるため，授業での使用を予定していた。しかし，新型コロナウイルス感染症の影響で，小学校におけるプログラミング体験教室や，プログラミングの授業を実施することが困難となった。そこで本研究では，ウィズ・コロナ，ポスト・コロナの小学生向けプログラミング教育に対応するために，コーディングカード及び評価ツールのオンライン化を実施した。具体的には，VPSサービスを利用してMoodleサーバを構築し，その中でコーディングシート及び評価ツールが使用できるようにした。また，小学校ではGIGAスクール構想が前倒しされて2020年度に生徒一人一台の端末が整備され，iPad及びChromebookが多く使用されることとなったことを受けて，それらの端末で教材コーディングシートを制作する準備を進めた。
プログラミング的思考を評価する評価ツールについて，2019年度のデータに基づき得点平均値の増加だけでなく，個々の問題についてフィッシャーの検定を行い，修正すべき質問項目の抽出を行った。また，評価ツールの間違いが多かった項目を元に，教材の改善すべき点（条件分岐の中にループがネストされるプログラムを含めるべき，等）の抽出を行った。これらにより，対象の学年（6年生）に合った教材及びコーディングシートを制作し，評価ツールを設定できるようにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度本研究の進捗が遅れた最大の原因は，新型コロナウイルス感染症の影響で，小学生に対するプログラミング教育の実施が難しくなったことである。2020年度より小学校では新学習指導要領の使用が開始されてプログラミングが必修となったが，新型コロナウイルス感染症のために年度初めに学校が休校となり，その後も教員がコロナ対応に追われたため，学校において実際のコンピュータを使ってのプログラミング教育を実施することが困難であった。
また，本研究の研究代表者および研究分担者は，全員所属する大学のコンピュータシステム部門長であるため新型コロナウイルス対応に追われ，当初研究のために割り当てたエフォートを維持することができなかった。
さらに，国際学会への参加を新型コロナウイルス感染症の影響で断念することとなり，発表の機会および情報収集の機会が減ったことも本研究が遅れる原因の一つとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度も新型コロナウイルス感染症が本研究の進展に影響を及ぼすことは避けがたく，実現を目指す，教授者に依存しない小学校プログラミング教育は，ウィズ・コロナ，ポスト・コロナを見据えたものでなければならなくなった。そこで2021年度は，2020年度に構築したMoodleサーバのコンテンツを充実させる方向で，教材コーディングシートの電子化，評価ツールの電子化を推進して行く。その際，国内の小学校ではGIGAスクール構想が開始されてiPadやChromebookを導入したところが多いので，Windowsだけではなく，iPadとChromebookに対応したコンテンツを制作する。また，それらをより多くの生徒に使用してもらい，開発した教材及び評価ツールの検証を行う。
コーディングシートを電子化することに合わせて対応する動画を制作し，教授者に依存しない小学校プログラミング教育のさらなる進展をめざす。評価ツールの電子化に関しては，ポスト・コロナを見据えて，広範囲での評価ツールの使用を想定し，多数の問題をプログラミング的思考の問題バンクに蓄積していく。
2020年度は，教材と評価ツールの難易度の調整を行ったが，その対象は小学校6年生であった。2021年度は，5年生と4年生のそれぞれに合った教材及び評価ツールの製作を行う。
2021年度も2020年度と同様，小学校の授業においてロボット等の機器を使うプログラミングを行うことは難しいものと考えられるため，プログラミング教育の実践を，オンラインを含めた学外でのプログラミング教室開催にシフトする。その際，アーテックロボ以外のプログラミング教材も使用し，それらのためのコーディングシートも制作する。このために地域の小学校教員および教育委員会との良好な関係を築き，地元の理解を得た上で研究活動を進めていく。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の影響で，国際学会1件を辞退し，国内学会3件がオンライン開催になったこと，さらに，研究代表者及び2人の研究分担者で定期的に集まって行っていた研究ミーティングは全てオンラインでの開催としたため旅費の出費が無かった。また，教材として使用する予定であったRaspberry piコンピュータセット及びmicro:bitスターターキット各30セットは，それらを使用するプログラミング授業が新型コロナウイルス感染症の影響で実施できなくなったため購入していない。
次年度使用額は，教材コーディングシート及び評価ツールの電子化のためにMoodleサーバをレンタルする費用，コンテンツの電子化及び動画制作のための人件費，また，プログラミング教室を開催するために，参加者が使用するプログラミング用コンピュータを購入する費用として使用する。
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