作成中のプログラムを即時相互変換可能なプログラミング学習環境の開発とその教育応用

开发一个编程学习环境，允许立即转换正在创建的程序及其教育应用

基本信息

批准号：
22K13765
负责人：
後藤孔
金额：
$ 0.5万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K13765/
关键词：
プログラミング教育

项目摘要

本研究の目的は、連動ブロックもしくは文字で構成されたプログラムのソースコードを自動的に即時相互変換するプログラミング学習環境を開発し、それをプログラミング教育に導入することによって、教育効果が得られるのかどうかを検証することにある。今年度の研究成果は次に述べるとおりである。まず、ビジュアルプログラミング環境であるBlocklyをベースに、ブロックとHTMLテキストを自動的に相互変換するWebページエディタを開発した。単一の言語をブロックかテキストかの異なる表現形式に相互変換できる本教材は、生徒が直感的にWebページの作成方法を学び、HTMLの理解を深めることに貢献するものである。また、先の変換技術を応用し、JavaScriptとPythonで記述されたそれぞれのプログラムを自動的に相互変換できる統合開発環境の開発を行った。この教材は、生徒が異なるプログラミング言語の学習を効率的に並行して進めることに貢献するものである。さらに、これらの教材の教育効果を検証するために授業実践を行った。中学校の生徒を対象とした前者の授業実践では、Webページエディタを用いてWebページの作成方法や基本的なHTMLの構造などを学ぶ授業を行った。アンケート調査においては、多くの生徒がWebページエディタの有する支援機能により、Webページに対する学習意欲が高められ、学習を進める上で有用であったと回答した。高等学校の生徒を対象とした後者の授業実践では、統合開発環境を用いてJavaScriptとPythonの文法の違いを比較しながら学ぶ授業を行った。アンケート調査においては、大多数の生徒が統合開発環境に対して肯定的な考えを示し、両プログラミング言語の文法学習に有用であると回答した。また、異なる言語の知識を活用することやビジュアルプログラミングの手法を併用する有用性についても肯定的な回答が多く確認された。

这项研究的目的是开发一个编程学习环境，该环境会自动将链接块或角色组成的程序的源代码转换为彼此，并通过将其引入编程教育中来验证是否可以实现教育效果。今年的研究结果如下：首先，我们开发了一个网页编辑器，该编辑器会根据视觉编程环境自动转换块和HTML文本。该教材允许学生将单一语言转换为不同的表达格式，块或文本，有助于直观学习如何创建网页并加深对HTML的理解。此外，通过应用先前的转换技术，我们开发了一个集成的开发环境，该环境允许对JavaScript和Python编写的每个程序进行自动相互转换。这种教材有助于学生对不同编程语言的有效和平行学习。此外，练习课程来验证这些教材的教育效率。在以前针对初中学生的课程实践中，教授学生如何使用网页编辑器创建网页和基本的HTML结构。在调查中，许多学生回答说，网页编辑器的支持功能增加了他们学习网页的动力，并且在进一步的学习中很有用。在针对高中生的后一个课程实践中，通过使用集成的开发环境比较JavaScript和Python之间的语法差异来教授学生。在调查中，大多数学生对综合开发环境表达了积极的看法，并回答说这对于两种编程语言学习语法都是有用的。此外，还证实了许多积极的反应，即使用来自不同语言的知识并结合使用视觉编程技术的有用性。