役割取得能力を育成するプログラミング教育の教材と指導法の開発

开发编程教育教材和教学方法，培养角色习得能力

基本信息

批准号：
21K02819
负责人：
佐々木弘記
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Chugoku Gakuen University
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

本研究は，幼児や児童が人型ロボットに物理レベルでの視点転換をして動作させたり，社会レベルでの視点転換をして人型ロボットの感情，思考を推論してロボットを動作させたりする学習活動を行うロボットプログラミング教材と指導法を開発し，幼児教育や小学校教育での試行実践を通して，開発した教材と指導法が役割取得能力の発達に有効かどうか検証することが目的である。当初，順序性のある３つの段階から成る幼児・小学校教育における学習活動を計画した。第１段階では，ロボットへの物理レベルの視点転換能力を培う学習活動を行う。第２段階では他者の感情や思考を推論する社会レベルの視点転換能力を獲得する学習活動を行う。第３段階として，ロボットが問題状況に直面する場面を設定し，状況を客観視しながら役割取得能力の発達段階を高次に上げていくことをねらいとした学習活動を行う。３年間の研究計画の１年目（令和３年度）には，第１段階として，プログラミングカーを用いて，幼児（５歳児）を対象に試行実践したところ，幼児には物理レベルの視点移動を促すのが困難なことが示唆された。そこで，第１段階と第２段階の順序性について検討することとした。２年目（令和４年度）には，まず，幼児の物理レベルの視点転換能力と社会レベルでのそれとの関係に関する調査を行った。その結果，両者には相関関係がないことが分かり，それぞれ独立して発達して行くことが示唆された。第１段階と第２段階の順序を考慮する必要がなくなったので，２つのレベルの視点転換を促す活動を合わせて取り入れた教材・指導法を開発した。具体的には，人型ロボットからの見え方を考える活動場面と人型ロボットが問題事象に遭遇した時の反応をフローチャートを用いて考える場面を取り入れた学習活動である。小学校３，４年生を対象として授業を試行した結果，物理レベルでの視点転換に一定の効果があることが示唆された。

这项研究的目的是让婴儿和儿童在物理层面上改变人形机器人的视角并使其移动，或者在社交层面上改变他们的视角并推断人形机器人的情绪和思想以使机器人进行操作的目的。项目旨在开发涉及学习活动的机器人编程教材和教学方法，并通过幼儿教育和小学教育的试用实践来验证所开发的教材和教学方法对于培养角色习得能力是否有效。最初，我们计划了幼儿教育和小学教育的学习活动，包括三个连续阶段。第一阶段将开展学习活动，培养物理层面上对机器人转变观点的能力。在第二阶段，进行学习活动以获取在社会层面上转变观点以推断他人情绪和想法的能力。在第三阶段，我们设置机器人面临问题情境的情境，并进行学习活动，旨在将角色习得能力的发展水平提高到更高的水平，同时客观地看待情境。在三年研究计划的第一年（2021财年），作为第一步，我们用编程车对幼儿（5岁）进行了试验，这表明很难鼓励。因此，我们决定检查第一阶段和第二阶段的顺序。第二年（2020年），我们首先对幼儿在身体层面和社会层面改变观点的能力之间的关系进行了调查。结果发现两者之间不存在相关性，表明各自独立发展。由于不再需要考虑第一阶段和第二阶段的顺序，我们开发了教材和教学方法，其中包含鼓励两个层面的观点转变的活动。具体来说，该学习活动包含一个活动场景，其中学生考虑人形机器人如何看待它，以及一个使用流程图考虑人形机器人遇到问题时如何反应的场景。针对小三、四年级学生的试课结果表明，对于改变身体层面的观点有一定的效果。