タブレット端末でアルゴリズム構築の能力を育む中学生向け「体験型ゲーム教材」の開発

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1. 本研究では, 中学校技術分野「D情報に関する技術」の授業において, 配送計画づくりを題材としたアルゴリズム構築能力を育む教材及び指導法を開発してきた。開発した授業では, 配達時間帯指定や移動開始時間帯で変化する所要時間等の制約条件の下で, より多くの配送計画を作成させ, それらの比較から最適な計画を作成する仕事の意義と, アルゴリズム構築の基本法とを学ばせることを目標とした。この目標を達成するうえで重要視したことは, すべての生徒が学習に参加できるようにすることであった。そのため, 操作が簡単でゲーム教材を思考錯誤できやすいタブレット端末用アプリを開発した。アプリを用いて学習することによって遂行状況や思考結果の即時的なフィードバックを得ることができ, そのことによって学習集団が自らによるつまずきを解消したり修正したりすることを期待した。2. 研究の方法としては, 以下の3つの作業を段階的に進めた。1)開発アプリの操作に対する中学生の評価の質問紙法による調査, 2)アプリを活用したことでグループ内の学習参加状況の差が解消できたかどうかの分析, 3)アルゴリズムの構築を集団で行う際の問題解決事例の分析による実態解明。3. 研究成果としては, 上記1)については, 開発アプリの操作性, 計画作成の誤りに対するレスポンスの効果等について, すべての項目で良好な結果が得られ, 開発アプリの有効性を実証した。2)については, どの生徒もアプリの操作に戸惑うことなく画面を見合いながら計画を作成できており, 学習参加の差が解消できていた。また, 従来のプリント教材の授業に比して2倍程の計画数を作成できたことからも集団による学習の充実がいえる。3)については, 配送計画作成の取り掛かりから改善に至るまで, 段階に応じて着目すべき制約条件の順序性を解明することができた。こうした知見をもとにして, 学習指導法の改善についての新たな研究課題を見出すことが可能になった。