人工知能と地図データを基盤とする双方向性のあるコンテンツのプログラミング教育

基于人工智能和地图数据的互动内容编程教育

基本信息

批准号：
21K02468
负责人：
伊藤陽介
金额：
$ 2.25万
依托单位：
Naruto University of Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Society 5.0で示された近未来社会では人工知能の社会的な利用が一般的になることが予測され、人工知能を体験的に学習できる教材が必要となっている。さらに、中学校学習指導要領技術・家庭科(技術分野)の内容「D情報の技術」では、「生活や社会における問題をネットワークを利用した双方向性のあるコンテンツのプログラミングによって解決する活動」が規定され、その指導法と学習効果の高い題材の研究開発が急務となっている。そのため本研究では、生活や社会における問題をインターネット等を介して提供される地図データを基盤とする双方向性のあるコンテンツのプログラミングに人工知能を導入することによって課題解決するための指導法を研究開発するとともに、その学習効果を授業実践に基づいて評価・検証することを目的とする。令和４年度は、学校教員に対して実施した意識調査等に基づき、「人工知能と地図データを基盤とする双方向性のあるコンテンツのプログラミング教育」の学習指導内容と学習時間数を定め学習指導計画を立案した。中学生のもつ技術・技能に配慮して、双方向性のあるコンテンツのプログラミングに人工知能を導入するためのプログラミング言語とその制作環境等を検討するとともに、地図データを扱うためのJavaScriptライブラリと学習済みモデルを使った人工知能によりWebカメラの映像から特定部位を認識できるJavaScriptライブラリを採用し，地図の表示位置を人工知能の認識結果によって操作できる双方向性のあるコンテンツ教材を新たに開発した。合わせて教示用資料、学習用ワークシート等も作成し、中学校において「人工知能と地図データを基盤とする双方向性のあるコンテンツのプログラミング教育」を実践した。生徒が実際に制作したコンテンツを収集し、事前・事後学習調査や自己学習評価も行った。

据预测，人工智能的社会使用将在社会5.0所示的不久的社会中变得普遍，并且需要教材，这些教材允许对人工智能学习进行体验。此外，初中课程指南和家庭经济学（技术领域）的内容“ D信息技术”规定了“通过使用网络对内容进行交互式编程以及教学方法的研究和开发来解决日常生活和社会问题的活动”，并且迫切需要教学方法和高效的学习主题。因此，这项研究旨在通过将人工智能引入基于通过Internet提供的地图数据等，并根据课程实践评估和验证这些问题的学习效果，从而研究和开发教学方法来解决日常生活和社会中的问题。 2022年，根据学校教师之间的意识调查，制定了一项研究计划，以确定“基于人工智能和地图数据的交互式内容编程教育的学习时间和数量”。考虑到初中学生的技术和技能，我们考虑了编程语言和生产环境，用于将人工智能引入编程互动内容以及其生产的生产环境，并且我们采用了一个JavaScript库来处理地图数据，并可以使用训练有素的模型来处理Man Intellip a Maniip Internation，并可以通过训练有素的模型来识别一种特定的区域，并使用训练有素的模型来识别特定区域使用人工智能识别结果的地图。此外，他们还创建了教学材料，学习工作表等，并在初中练习了“基于人工智能和映射数据的交互式内容编程教育”。还收集了学生实际产生的内容，并进行了学习前和学习后的调查和自学评估。