In evaluating the learning achievement of programming-thinking skills, the method of using a rubric that describes evaluation items and evaluation stages is widely employed. However, few studies have evaluated the reliability, validity, and consistency of the rubrics themselves. In this study, we introduced a statistical method for evaluating the characteristics of rubrics using the goal question metric (GQM) method. Furthermore, we proposed a method for measuring four evaluation results and characteristics obtained from rubrics developed using this statistical method. Moreover, we showed and confirmed the consistency and validity of the statistical method using the GQM method of the resulting developed rubrics. We show how to verify the consistency and validity of the rubric using the GQM method.</p>

To guide practitioners and researchers to design and research Machine Learning (ML) system development processes, we conduct a preliminary literature review on ML system development practices. We identified seven papers and two other papers determined in an ad-hoc review. Our findings include emphasized phases in ML system developments, frequently described ML-specific practices, and tailored traditional practices.

Participants’ feelings and impressions utilizing electroencephalography (EEG) and the effectiveness of code are compared for different types of programming sessions. EEG information is obtained as an alternate viewpoint during three programming sessions (solo, pair, and mob programming). MindWave Mobile 2 (brainwave detector) is equipped to collect the attention levels, meditation levels, and EEG brainwaves. These data are utilized to distinguish efficiencies, weaknesses, and points of interest by programming session. The results provide preliminary information to distinguish between the three sessions, but further studies are necessary to make firm conclusions. Additionally, alternative methods or systems are required to analyze the collected data.

Extreme programming (XP) approaches such as pair and mob programming (PP and MP, respectively) have been introduced to the educational sector. However, higher education curricula have started implementing online courses as a method for teaching programming, which poses challenges when conducting XP. Because social factors are vital to learning, we examine a project-based learning method using online MP that introduces a high level of communication. It also maintains the advantages of PP through the "driver" and "navigator" approach. However, there are multiple complications, including discomfort, slow code generation, and interpersonal issues, when using conventional MP. Accordingly, we introduce a mentoring approach to the MP setup and examine the differences compared to conventional MP sessions. We create and analyze co-occurrence networks of codes found via open coding. In this paper, we explain our method and show its advantages based on the results of our analysis.

There are two approach to programming language learning. Bottom-Up-Approach and the Top Down Approach. Bottom up Approach starts from learning basics such as data definition and grammar, then moves to actual programming. Top-Down-Approach presents only simple sample coding to the learners. In order to prove that Top-Down-Approach is quite effective for the first-time program language learning, we applied both Top-Down-Approach and Bottom-Up-Approach to high school student.

ソフトウェアの再利用は、既に安定稼働しているソフトウェアをベースにして、新規に製品を開発する手法である。一般的にソフトウェアの再利用はソース・プログラムを再利用する場合がほとんどであるが、「開発プロセス」、「要求仕様書」、「設計書」、「テスト仕様書」なども再利用可能である。これらを再利用することで「品質の再利用」も行うことができる。「品質の再利用」を行うことで生産性の向上、品質の向上に期待ができる。これを「品質のカプセル化」として定義をする。

児童を対象としたプログラミングを活用した教育において、児童たちに与える能力への影響は未だに不明である。本研究では、児童を対象としたプログラミングを活用した教育を通して、児童の能力にどのような影響があるかを明らかにするためにプログラミングが活用される授業等を用いて調査する。具体的な研究内容は以下の通りである。(1) プログラミングを活用した教育を通して、学習到達段階を評価するための評価指標の作成(2) 評価指標と学習計画、教材等との対応付けと評価(3) 評価指標を用いた学習到達度の評価(4) (1)～(3)の結果を基に、プログラミングを活用した教育が与える能力への影響の分析と評価の枠組みの確立本研究ではプログラミングを活用した教育が児童の能力にどのような影響を与えるか調査した。調査の方法としては学習到達度を測定することが可能な指標（ルーブリック）とそのルーブリックの評価に活用できるプログラミングに関連したクイズを用いた。また、調査した能力としてプログラミングの基本的な概念である「逐次」、「繰り返し」、「条件分岐」の3つの論理的考え方に加え、「事象分析」、「動作の抽出」、「動作の構築・関数化」、「各要素を用いたプログラムの作成」、「コンピュータ原理の理解」のプログラミング的思考力である。2019年度の調査としては、小学6年生75名を対象に総合の学習の時間でのプログラミング教育の授業前と授業後に上述したクイズを実施し、その結果をルーブリックを用いて評価した。結果として、「逐次」、「繰り返し」、「条件分岐」のプログラミングの基本的な論理的な考え方は、授業前でも感覚的に理解していることが伺えた。しかし、授業後に大きな能力の向上は見られず、感覚的理解に留まった。今回の調査した授業では「コンピュータ原理の理解」、「動作の構築・関数化」、「各要素を用いたプログラムの作成」の能力が授業後に向上した。これらのことからプログラミングを活用した教育で育つ能力は授業内容や教え方に依存していることが示唆される。故に、どういった授業や教え方の要素が能力の向上に関与しているかについても調査する必要があり、要素の整理が今後の課題である。研究はおおむね順調に進んでいる。理由として、（１）能力を評価するためのルーブリックとクイズの作成を実施。（２）小学校で実施されたプログラミング教育で（１）のクイズを適用し評価を実施した。（３）（２）の結果を元に、（１）のルーブリックを用いて到達段階の評価を実施した。結果として、論理的な思考以外にもプログラミングを活用した教育は、「動作の構築」や「コンピュータ原理の理解」などのの能力にも影響を与えていることが明らかとなった。このことから、研究は一定の進捗であるといえる。また、授業の内容や教え方に依存していることが示唆されるので、評価観点の整理を実施している。今後の研究については、次の内容を実施予定・実施中である。（１）2019年度の結果を元にルーブリック・クイズの改善。（２）授業内容や、教え方の要素とプログラミング教育による効果の結びつけ。（３）総合の学習の時間以外での評価の適用。プログラミングを活用した教育によって育つ能力は授業内容や教え方が影響を与えていることが示唆される。加えて、同一に内容であっても教える人が変わると、児童の能力の向上に差が生まれることが、現在の調査でも見えてきている。故に影響を与える要素の特定が今後の課題である。これらの要素とプログラミングを活用した教育にて育つ能力を結びつけることで、より効果的なプログラミング教育が可能であると考える

本研究は仮想現実空間を用いた協調学習の予備調査として仮想空間を用いて日本語学習、英語学習をしている学習者を対象にアンケートを実施しその結果を分析した。結果、仮想空間を協調学習に活用することは有用である。加えて、学習者に学習実施後に感想を聞いた際、現実空間では体験できない経験ができるといったような感想が多く見られた。従って、仮想空間における学習経験は、過去の研究でも言われているように、体験によって効果があることは明らかである。

本研究では、若年層を対象としたプログラミング教育やコンピュータサイエンス教育に焦点を当てた情報活用能力を客観的に評価するためのルーブリックを提案した。加えて、小学生を対象に実施されたプログラミング教育に、本ルーブリックを適用しプログラミング的思考力の評価を実施した。結果として、実施されたプログラミング教育において児童のプログラミング的思考力について一貫性を保ちつつ、体系的な評価を可能とした。今後、本ルーブリックにおける評価の妥当性を検証し品質の高いものとする。加えて、中学生、高校生を対象としたプログラミング教育へ適用する予定である。

本研究は若年層（特に児童）を対象としたプログラミング教育を通して、児童がどのような能力が育まれるかの研究である。研究方法としてプログラミング教育における学習到達度段階を評価できるルーブリックとそれに対応したプログラミングのクイズを用いて評価した。評価の対象として小学6年生の総合の学習の時間で実施されたプログラミング教育にルーブリックとクイズを適用し評価した。実施された授業の内容はプログラミング教育用に開発されたロボット教材を活用した作品作りであった。評価の結果として、コンピュータの仕組の理解に効果があった。

プログラミングを学習する際、ゲーム性のあるソフトウェアを使うことがある。これらの多くのソフトウェアはキャラクターを「前に進める」といった命令を使いプログラミングする方法を採用している。本研究では学習効果をより調査するための先に述べた方法も採用しつつ、以下の要素とアンケートを用いて調査した。(1) プレイヤーキャラクタをプログラミングで操作するのではなく自身で操作する。(2) プログラミングの要素は自身以外のキャラクターやオブジェクトで実施する。結果として、アンケートからプログラミングへの意欲は継続する傾向にあった。本研究においては、データ数が少ないため、上述の方法を改善しながら調査を継続する。

プログラミング学習するための環境は種々に存在する。これまでの研究で、環境の差によって学習効果に差があることが分かってきた。例えば、ゲームのような環境であればモチベーションといった学習継続の効果が非常に見込めるなどである。本研究では学習環境に加え学習者にも注目し、プログラミング学習用のロボットを使用することによる効果の調査を実施した。学習者を調査する方法としてプログラミング学習を評価するためのルーブリック、学習到達度を評価するためのクイズ及びアンケートを使用した。ロボットの活用は結果として設計書を作成する能力や要素を抽象化する能力などが向上する傾向にあった。