1. 入力支援機能を備えた日本語表記による
初学者向けプログラミング学習環境の構築
大阪市立大学大学院 創造都市研究科
都市情報学専攻 情報基盤研究分野
M04UC507 中村亮太

2. 背景
中学、高校、大学での一般情報処理教育
文書処理, 表計算, インターネット検索, HTML ...etc...
プログラミング教育はあまり実施されていない
一般情報処理教育としてのプログラミング教育の重要性
日本の情報教育・情報処理教育に関する提言 2005
( 情報処理学会情報処理教育委員会 )
論理的思考の育成
コンピュータの仕組みの理解
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3. プログラミング教育の目標
★プログラミングとは何かを理解すること
ルールに従ってプログラムを記述することの体験
知識状態や考え方を明確にする力をつけられる
記述したプログラムを実際に動かしてみる
コンピュータはプログラムの指示通りにしか動かない
プログラムのデバッグ作業の体験
自ら発見するという学習
自立的な思考力を養える
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4. 既存環境でプログラミング教育を行う時の問題点
プログラム言語のとっつきにくさ
英語のような表現
言語仕様の複雑さ
文法エラーの発生
ちょっとした入力ミスで発生する
実行時エラーの対処の難しさ
プログラミング初学者ではデバッグが困難
初学者の学習意欲を失わせる要因となりうる
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5. 本研究の目的
初学者向けプログラミング学習環境(PEN)を作成し、
有効性を確認する
PENの特徴
１．容易に理解できるプログラミング言語を採用
とっつきにくさの解消
２．プログラム入力支援機能
プログラムを作成しやすくする工夫
３．プログラム実行制御/状態表示機能
プログラムの実行を観察できる工夫
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6. 初学者向けプログラミング学習環境 PEN
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7. １．容易に理解できるプログラミング言語を採用
DNCL : 大学入試センター 入試科目 「情報関係基礎」
日本語で表現されている
付加的な説明がなくても理解できる
平成16年度センター試験 「情報関係基礎」
変数の宣言を追加
組み込み関数追加
xDNCL
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8. xDNCLの記述例 (BMI算出)
1: 実数 sintyo, taiju, bmi /* 変数の宣言 */
2: 「身長を入力してください(cm)」 を印刷する
3: sintyo ← input() /* キーボードから入力 */
4:
5: 「体重を入力してください(kg)」 を印刷する
6: taiju ← input() /* キーボードから入力 */
7:
8: bmi ← taiju ÷ ( ( sintyo ÷ 100 ) × ( sintyo ÷ 100 ) )
9:
10: もし bmi < 20 ならば
11: | 「痩せています」を印刷する
12: を実行し，そうでなくもし bmi < 24 ならば
13: | 「正常です」を印刷する
14: を実行し，そうでなくもし bmi < 26.5 ならば
15: | 「やや肥満です」を印刷する
16: を実行し，そうでなければ
17: | 「肥満です」を印刷する
18: を実行する
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9. ２．プログラム入力支援機能
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10. ３．プログラム実行制御/状態表示機能
実行制御ボタン 実行速度調節バー 状態表示ラベル
実行箇所マーカー
変数表示画面
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11. 評価
入力支援機能の有効性を検証するための実験
2種類のプログラム(各25行)を入力
入力支援ボタンを使用した場合 / 使用しなかった場合
被験者はキー操作、プログラミングに習熟した3名
実験には教育支援システム SOLAR-CATSに
組み込まれたPENを使用
キーやマウス操作の記録再生が行える
（ご協力：鹿児島大学 山之上先生）
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12. キー入力数の解析結果
1200
支援ボタンなし 支援ボタンあり 支援ボタンなし 支援ボタンあり
1000
約 30% 減少 約 43% 減少
800
回
数 600
400
200
0
Program1 Program2
入力支援ボタンを使用することによりキー入力数が減少
タイプミスによる文法エラーの発生を減らせる可能性がある
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13. 授業での使用例(1)
大阪学院大学 情報学部 1回生を対象 (2005年度前期)
プログラミング入門（座学）
プログラミング演習
全13回のうち4回の講義および演習でPENを使用
C言語を学習する前に導入として使用
授業の最終日にアンケート調査
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14. アンケート結果 (1)
初めて使いましたがなかなか面白いものだと思いました。
全てというわけではないですが、ある程度は解りました。
日本語環境だったので、C言語よりわかりやすかった。
プログラミング自体は、PENを使ってからの方が（何も知らない人間にした
ら）わかりやすいかと思います。まず日本語でやり、その意味を理解してか
らでないといきなりＣ言語でプログラムを行っても、圧倒的に出来ない人の
方が多いと思う。
C言語をメインにやると思っていたためつまらなかった。
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15. 授業での使用例 (2)
大阪市立大学 2部学生を対象 (2005年度前期)
共通教育科目「情報処理 I」（全13回 180分/回）
コンピュータリテラシーの習得を目的
HTML, 表計算, ワープロ ...etc...
最後の3回の授業でPENを使用
全授業終了後にアンケート調査
もっとも興味深かったものは何か？
全34人中12人がプログラミングと答えた
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16. アンケート結果 (2)
プログラミングをすることで、自分の都合のいいように問題を処理す
ることができる楽しさを学んだ。
プログラミングが全く出来なかったのに先週メールで提出したプログ
ラムの課題や、今日のテストのプログラムが一人で出来て、エラーも
なく実行できたので嬉しかったです。
PENを使った作業は新鮮で面白かった。PENは本当におもしろかった
と思う。パズルみたいだった。
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17. おわりに
初学者向けプログラミング学習環境 PENの構築
入力支援ボタンの有効性を検証
PENを用いた授業の紹介
今後の課題
プログラミング初学者に対して有効性の検証
プログラミング教育での使用経験を積み重ねる
プログラミング教育の普及活動
PENの配布 - http://www.media.osaka-cu.ac.jp/PEN/
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