Proposal of a Method for Quantifying the Effectiveness of Programming Education Using Robots for Elementary, Junior High, and High School Students

提出一种量化中小学生机器人编程教育效果的方法

• 批准号: 22K02843
• 负责人: 上田 悦子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K02843/
• 关键词: ロボット教育; 行動計測; 教育効果の定量化

本研究は，ロボット教材を用いたプログラミング教育に着目し，児童・生徒の「興味・理解度などの定量化方法」と「定量化結果を用いたサポートシステム」の提案を目的としている．ロボット教材を用いたプログラミング教育では，チームでの開発や実機の動作確認などで学習中の動きや発話量が多く，飽きにくく結果もわかりやすいことから，児童・生徒にとって興味や達成感が強いという現場教員の感覚がある．この現場教員の感覚を，アンケート評価に，マイコンボードと各種センサを活用した行動計測を加えることで定量化する方法を提案する．初年度の2022年度は，(1)個人行動計測システムの開発，(2)ロボット教育用教材の作成と計測，(3)アンケート調査結果と個人行動計測結果との関係分析　の3項目を計画していた．以下に各項目の進捗をまとめる．(1)SONY SPRESENSEをメインデバイスとして，加速度センサを追加し装着者の加速度と音声データを同時に取得するシステムを作成した．決められたシナリオ通りの行動の計測を行い正しくデータ取得できることを確認した．(2)中学2年生の理科・技術・美術を統合した授業において，授業中の8名の生徒と教員1名の行動計測を行った．実際の学校現場での計測では，発話計測に予想していなかった問題点が見つかりシステムを修正した．システムを修正したのち，小学5年生2クラスに対して80分間のロボットプログラミング授業を実施した．2名1組で，ロボット用いて与えられたタスクを行う授業で，16名の行動を計測した．(3)小学5年生のロボットプログラミング授業では，子ども達に対して協働性や感想を問うアンケートを実施するとともに，授業中の様子を観察記録した．行動計測との分析では協調性に関して特徴的な行動見られる傾向は得られたものの，定量的な分析には至らなかった．

This study は ロ ボ ッ ト textbooks を with い た プ ロ グ ラ ミ ン グ education に mesh し, where child, born ACTS の "fun, understanding degree な ど の quantitative methods" と を "quantitative results using い た サ ポ ー ト シ ス テ ム" の proposal を purpose と し て い る. ロ ボ ッ ト textbooks を with い た プ ロ グ ラ ミ ン グ education で は, チ ー ム で の open 発 や be machine の action confirmed な ど で study の dynamic き や 発 words amount が く, full き に く く results も わ か り や す い こ と か ら, where child, born ACTS に と っ て tumblers や achieve strong feeling が い と い う on-site faculty の feeling 覚 が あ る. こ の on-site faculty の feeling 覚 を, ア ン ケ ー ト review 価 に, マ イ コ ン ボ ー ド と various セ ン サ を use し た action measuring を plus え る こ と で す ration る method proposed を す る. Early annual の は, 2022 (1) the individual action measuring シ ス テ ム の 発, (2) ロ ボ ッ ト education with the teaching material の と measuring, (3) ア ン ケ ー ト results と individual action measuring results と の masato analytical の を 3 project plan し て い た. The following に items are filled into 捗をまとめる. (1) SONY SPRESENSE を メ イ ン デ バ イ ス と し て, acceleration セ ン サ を additional し pretend is の acceleration と sounds デ ー タ を に at the same time obtain す る シ ス テ ム を made し た. To obtain で る る る る とを とを とを とを タ タ タ and とを とを とを とを とを とを とを とを とを とを とを とを とを とを とを とを and とを confirmation of た た. (2) high school 2 years の integration of science, technology, art を し た knowledge に お い て, の eight の in fine ACTS と faculty 1 の action measuring line を っ た. Be interstate の school site で の measuring で は, 発 words measuring に to think し て い な か っ た problem point が see つ か り シ ス テ ム を correction し た. シ ス テ ム を correction し た の ち, primary school five years born 2 ク ラ ス に し seaborne て 80 points between の ロ ボ ッ ト プ ロ グ ラ ミ ン グ knowledge を be applied し た. Two group 1 で ロ ボ ッ ト with い て and え ら れ た タ ス ク を line う knowledge で, 16 の action を measuring し た. (3) primary school five years born の ロ ボ ッ ト プ ロ グ ラ ミ ン グ knowledge で は, child ど も da に し seaborne て association 働 sex や feeling を asked う ア ン ケ ー ト を be applied す る と と も に, fill in の others child を 観 examine record し た. Action measuring と の analysis で は coordination に masato し て な action of 徴 see ら れ る tendency は ら れ た も の の, quantitative analysis of the な に は to ら な か っ た.