センサーによるデータ計測の環境整備と指導が高等学校の課題探求学習に与える影響

创建基于传感器的数据测量环境并为高中任务探索学习提供指导的影响

• 批准号: 16H00221
• 负责人: 間辺 広樹
• 金额: $ 0.35万
• 依托单位: 神奈川県立柏葉高等学校
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H00221/
• 关键词: 課題探求学習; 情報科学教育; データの計測

学校における課題探求学習の重要性が増してきたことを背景として、本教育研究では、センサーによるデータの計測や記録・分析が手軽にできる環境を整備することで、高校生が行う課題探求学習のテーマ設定に与える影響を調査したものである。高校生が行うこのような「研究」にも「高校生の知識の範囲では未解決な」問題に取り組むことが求めらる。しかし、「研究」「勉強」「調べ学習」の区別がつきにくい高校生には、テーマ設定が難しい。その結果、「答えがわかりきった問題」や「抽象度が高い問題」など「研究」にはなりにくい題材を選んでしまうことが多く、結果として学習目標には届いていなかった。この対策として、身の回りのデータを計測し、保存・分析・共有が容易にできる環境を整えることが効果的と考え、これまでプログラミグ言語ドリトルとラズベリーパイを組合せた計測環境を大学と連携して構築してきた。計測には、温度、湿度、気圧、照度を測れるセンサーモジュールを使用し、Web上にデータを蓄積するサーバを用意、携帯端末などを用いて共有できるようにした。本教育研究では、これまで試行的に行ってきた授業を、情報科の一斉授業の中で実施した。センサーで計測したデータの記録・分析・共有という一連の流れを生徒に体験させて、どのような研究が可能になるかを考察させたものである。その結果、生徒はデータの計測や分析の大切さに気付くようになることや、インターネット経由でデータを共有できることの利便性に気付くようになった。また、生徒の中には、複数台のラズベリーパイを連携させた計測機器を開発したり、修学旅行や文化祭にこれらの環境を使えないかを検討するなど、これまでにはなかった広がりのある課題探求学習になることがわかった。これらの成果について、情報処理学会の情報教育シンポジウムSSS2016にて研究発表したところ、優秀論文賞を受賞することができた。今後は、人の動きを計測するキネクトセンサーにも着目し、競技動作の解析などを高校生とでも気軽にできるような学習環境を築いていきたい。また、開発してきた環境を一般の授業や文化祭など学校における様々な教育活動で効果的に活用できるよう、その手段を模索していきたい。

School に お け る importance topic to explore learning の が raised し て き た こ と を background と し て, this education research で は, セ ン サ ー に よ る デ ー タ の measuring や, records analysis, が hand 軽 に で き る environment gearing up を す る こ と で, college students to learn の が line う subject to explore テ ー マ set に and え る impact を investigation し た も の で あ る. College life line が う こ の よ う な "research" に も "college life の knowledge の van 囲 で は unresolved な" problem に group take り む こ と が o め ら る. The differences between "research", "reluctantly", and "adjust to べ study" <s:1> are が べ にく にく にく にく にく に for に college students and テ テ が setting が is difficult. そ の results, "a え が わ か り き っ た problem" や "abstract degree が high い" な ど "research" に は な り に く い を theme selected ん で し ま う こ と が く, results と し て learning goals に は annual い て い な か っ た. こ の policy と seaborne し て, body の り の デ ー タ を measuring し, easy preservation, analysis, a total of が に で き る environment を whole え る こ と が unseen fruit と exam え, こ れ ま で プ ロ グ ラ ミ グ words ド リ ト ル と ラ ズ ベ リ ー パ イ を combination せ た measuring environment を university と し link-up て build し て き た. Measuring に は, temperature, humidity, 気 圧, intensity of illumination を れ る セ ン サ ー モ ジ ュ ー ル を use し, Web に デ ー タ を accumulation す る サ ー バ を intention, with 帯 end な ど を with い て mutual で き る よ う に し た. This educational research is conducted on the trial implementation of に line って た た た teaching and を in the information department <s:1> teaching and <e:1> in で practice た. セ ン サ ー で measuring し た デ ー タ の record, analysis, a total of と い う の flow in a row れ を raw ACTS に body 験 さ せ て, ど の よ う な study が may に な る か を investigation さ せ た も の で あ る. そ の results, ACTS は デ ー タ の measuring や analysis の big cut さ に 気 pay く よ う に な る こ と や, イ ン タ ー ネ ッ ト 経 by で デ ー タ を mutual で き る こ と の, then sex に 気 pay く よ う に な っ た. ま た, ACTS in the の に は, plural の ラ ズ ベ リ ー パ イ を さ link-up せ た measuring machine を open 発 し た り, studies や cultural offerings に こ れ ら の environment を え な い か を beg す 検 る な ど, こ れ ま で に は な か っ た hiroo が り の あ る subject to explore learning に な る こ と が わ か っ た. こ れ ら の results に つ い て, intelligence 処 learn の intelligence education シ ン ポ ジ ウ ム SSS2016 に て research 発 table し た と こ ろ, excellent thesis reward を who す る こ と が で き た. Future は, people の き を measuring す る キ ネ ク ト セ ン サ ー に も mesh し, athletic movement の parsing な ど を high-school と で も 気 軽 に で き る よ う な learning environment built い を て い き た い. ま た, open 発 し て き た environment を の general knowledge や cultural offerings な ど school に お け る others 々 な education activity で unseen fruit に transfer で き る よ う, そ の means を die line し て い き た い.

项目成果

オンラインプログラミング学習環境BitArrowを用いたJavaScriptの授業実践報告

使用在线编程学习环境BitArrow的JavaScript课堂实践报告

• 发表时间: 2017
• 作者: 間辺広樹;大村基将;林康平;兼宗 進;間辺広樹
• 通讯作者: 間辺広樹

情報科教育におけるIoT学習環境の利用方法の検討

信息学教育中如何利用物联网学习环境的思考

• 发表时间: 2016
• 期刊: 情報教育シンポジウム2016論文集
• 作者: 間辺広樹;大村基将;林康平;兼宗 進
• 通讯作者: 兼宗 進

コンピュータ・アルゴリズムの「発見・記述・伝達」を導く授業の実践と評価

导致计算机算法“发现、描述和交流”的课程的实践和评估

• 发表时间: 2016
• 期刊: 情報処理学会論文誌「教育とコンピュータ」(TCE)
• 作者: 間辺広樹;神藤健朗;並木美太郎;兼宗進
• 通讯作者: 兼宗進