小学校プログラミング教育のための学習履歴に基づくリアルタイム授業支援システム

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本研究の目的は，初等教育向けプログラミング教育において，サポートスタッフが十分手配できない状況下の教員のためのリアルタイム授業支援システムを開発し，その評価を行うことである．具体的には，ビジュアルプログラミング言語Scratchを用いた授業において，児童のプログラム作成過程の学習履歴をすべて記録し，この情報を学習分析することにより「学習者の進捗状況」「つまずいている学習者およびつまずき箇所」「クラス全体のプログラムの誤りの傾向」をリアルタイムに可視化し，これを教員側にフィードバックする機能を持つシステムである．今年度はこれに関連して，ビジュアル型言語とテキスト型言語の中間言語が持つべき特徴に焦点を当て，両言語の中間特性を持つ中間コンテンツを提案して実証実験と評価も行った．また，昨年度の引き続き，構文解析のような大量のバックトラッキングを行うことなく，ビジュアルプログラミングで用いるプログラムブロックをグルーピングしたシンプルな構成要素を単位としてプログラムの差異や特徴を分析し，特異な状態な児童の抽出，正解プログラムとの差異からクラス全体の誤りの傾向を提示できるシステムの開発に取り組んだ．特に，構成要素の単位を見直し，プログラムの類似性や特異性をより的確に表現できるモデルの構築に取り組み，標準的な学習者と比較して良い方向，悪い方向それぞれに逸脱している児童を教員へフィードバックした場合の精度向上に取り組んだ．