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構築主義的学習 ― Logo とmindstorms
- 1. 構築主義的学習
― LOGO とMINDSTORMS
1. 構築主義的学習の理論
2. LOGO
3. MINDSTORMS
4. 授業への導入例
- 4. ピアジェの理論に基づいた学習形態
› 「教えられなくても覚えてしまう」自発的学習
Ex. 歩く、言葉を発する
小さな子供でも自然と身に付いた学習
一方で、学校などで「教え」が無ければで
きないこともある
Ex. 相対性理論?外国語?
その違いはどこにあるのだろうか?
- 5. 『建設者は全ての建設の素材を必要とする』
(パパート)
› 子供のための「建設の素材」は「文化の中」にある
⇨素材があれば、ピアジェ式学習は促進される
cf.ピアジェ
この違いを「観念自体の複雑さや形式」に
よるものとした
› どういう環境の子供でも、ほぼ同時期に同じ観
念を直感的に理解する、ということ
- 6. 個人向けコンピュータが世に出始める
› 「パーソナルコンピュータ」の一般化
⇨今後は日常生活に多くのコンピュータが入り込む
「コンピュータ文化」の始まり
⇨ピアジェ式学習のための「建築の素材」が大きく変わる
› 子供が自律的に考え、それぞれの目的のために知識を
獲得するようになる
- 12. プログラミング言語
児童の思考能力を訓練するためにデザイン
ギリシャ語の” logos(言葉)”が由来
› 他の言語が「数」を処理するようにLOGOは
「単語」を処理する
出力機器として「タートル」がある
› 視覚的にプログラムを確認、デバッグに移行す
るため
- 13. 正方形をかいてみよう
Forward 100
Right 90
Forward 100
Right 90
Forward 100
Right 90
Forward 100
;同様に…
Repeat 4
Forward 100
Right 90
END
- 14. 三角形をかいてみよう
Forward 100
Right 120
Forward 100
Right 120
Forward 100
;同様に…
TO TRIANGLE :SIZE
Repeat 3
Forward :SIZE
Right 120
END
- 15. 1. 数学的な知識
› 角度、長さの概念から「微分」まで!!
2. 学習法の知識
1. 「プログラミング的」手法(デバッグなど)
2. ポリヤの理論
「問題解決の為の一般的な方法を教えよ」
問題にあたったら、いくつかの質問を考える
もっと小さな問題に分けられるか?
既に解き方を知っている問題に関連づけられるか?
- 17. LOGOの評価
Clements(ケント州立大)
› CAI 学習(コンピュータによる学習)と比較し、認
知発達(創造的思考、メタ認知、熟慮性、操作的能
力、空間認知能力)について優位な差を認めた
Pea( バンクストリート大学)
› LOGOで培われたプログラミング能力が通常の学習
に転移することはなかった
› 子供はデバッグを「一からやり直す」「その後に軌
道修正の処理を加える」という方法で行う
プログラミング的な思考はできていない!
2005年度 BEAT Seminar 第3回 より
- 18. LOGOの展開
Ex) MicroWorlds EX
•イラスト・音楽・文字などを組み合わせて一つの画面
でコンテンツを作り上げる
Ex) LEGO Mindstorms
•GUI による簡単なプログラミングにより、ロボットを
操作・制御できる
Ex)3D-Logo,StarLogo
•LOGOタートルを3次元で扱えるようになったり、複
数のタートルを同時に制御できる
- 31. 目標
「学ぶことの楽しさ」
「できることの喜び」
を存分に子どもたちに味わわせる
1.基礎基本の確実な拾得
2.サイエンスを重視したものづくり体験学
習
- 32. ロボティクス科とは
基本的な授業の流れ
2時間連続90分授業
(40分+10分+40
分)
説明→製作→
話合い・交流→製作→
言葉でのまとめ
力・構造
電気・回路
プログラミング・制
御
デザイン
社会倫理
- 37. 論点
実践報告は見られるが、科学的な効果測定
があまりされていない?
利用される分野は工学教育(ものづくり、
ロボット、プログラミング)に限られる。
実践主体も高専が多く、普通科での事例は
あまりない
LOGO や MINDSTORMS による学習はど
の範囲で転移するか
Hinweis der Redaktion
- 元々あったデジタル学習(セサミストリートなど)は、あくまで受動的であったが、コンピュータは能動的に子供がコンピュータに関わっていくので、目的に対して知識を習得するようになった
- 50円玉の例
例えば5歳の子に水を入れたコップと穴の開いた50円玉を見せて,
「このお金を入れたら,浮くか,沈むか」
と聞くと,
「沈む」と答えた。その理由を聞くと,しばらく50円玉を見詰めて,
「穴が開いているから」と答えた。で,次に穴の開いていない50円玉を取り出して,同様の質問をすると,
「沈む」
「穴が開いていないから」と答える。奇妙な理屈だが,金属でできたものの沈む知覚経験が強く印象づけられていて,それに左右されているということができる。しかし,理由は説明できないのに,言語的概念を手に入れた8歳の子供になると,同じ質問をされると,「お金=鉄み�スいなものは沈む,木の棒=木でできているもの浮く」という反応をする。重い軽いという概念で区別している。ただしまだそれは法則的な整理ができていないから,「鉄でできている船は浮くではないか」と問うと,「船の形にすると皆浮く」という形で答える。それに答えるためには,ものごとを統合的に説明し,仮説から演繹的に推論する論理体系を学ばなくてはならない。
コンピュータにプロットできればモデルを扱えるようになる
- パパートはこれらの評価を「教室でのパフォーマンスを計るものであり、LOGOが築く環境を正当に評価するものではない」といった
- マルチメディアオーサリング…ゲームやFLASHもそのひとつ
- 世界60カ国50000以上の教育機関で導入されており、日本国内での導入実績は昨年までで6000校を、企業研修では230社を突破したという。
200万台の販売実績