diff --git a/paper/c120028-thesis.log b/paper/c120028-thesis.log index 1e41310..6492ade 100644 --- a/paper/c120028-thesis.log +++ b/paper/c120028-thesis.log @@ -1,4 +1,4 @@ -This is e-pTeX, Version 3.141592653-p3.9.0-210218-2.6 (utf8.euc) (TeX Live 2021) (preloaded format=platex 2022.12.6) 9 JAN 2024 16:41 +This is e-pTeX, Version 3.141592653-p3.9.0-210218-2.6 (utf8.euc) (TeX Live 2021) (preloaded format=platex 2022.12.6) 12 JAN 2024 03:50 entering extended mode restricted \write18 enabled. file:line:error style messages enabled. diff --git a/paper/c120028-thesis.pdf b/paper/c120028-thesis.pdf index d2772eb..d758af4 100644 --- a/paper/c120028-thesis.pdf +++ b/paper/c120028-thesis.pdf Binary files differ diff --git a/resume/all-gaiyou.png b/resume/all-gaiyou.png index 473ca75..5503fc7 100644 --- a/resume/all-gaiyou.png +++ b/resume/all-gaiyou.png Binary files differ diff --git a/resume/c120028-2023-R.aux b/resume/c120028-2023-R.aux index 12769ac..0d53a14 100644 --- a/resume/c120028-2023-R.aux +++ b/resume/c120028-2023-R.aux @@ -1,7 +1,5 @@ \relax \citation{scratch} -\citation{nihongo} -\citation{sdgs} \citation{daicheva} \citation{game1} \@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {1}背景}{1}{}\protected@file@percent } @@ -16,22 +14,23 @@ \@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {4}システム提案}{2}{}\protected@file@percent } \@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {4.1}ゲーミフィケーション要素}{2}{}\protected@file@percent } \@writefile{lot}{\contentsline {table}{\numberline {1}{\ignorespaces ゲーミフィケーション要素一覧}}{2}{}\protected@file@percent } +\citation{kikann} \@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {4.2}使用する要素と手法の提案}{3}{}\protected@file@percent } \@writefile{lot}{\contentsline {table}{\numberline {2}{\ignorespaces 手法と要素の比較一覧}}{3}{}\protected@file@percent } \@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {4.3}提案}{3}{}\protected@file@percent } \@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {1}{\ignorespaces システム全体概要図}}{3}{}\protected@file@percent } \@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {5}システム設計}{3}{}\protected@file@percent } -\@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {6}実験}{3}{}\protected@file@percent } -\@writefile{lof}{\contentsline {figure}{\numberline {2}{\ignorespaces 実験内容概要図}}{3}{}\protected@file@percent } -\@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {6.1}実験対象}{3}{}\protected@file@percent } +\@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {6}実験・検証}{3}{}\protected@file@percent } +\@writefile{lot}{\contentsline {table}{\numberline {3}{\ignorespaces 要素と期間の対応表}}{3}{}\protected@file@percent } +\newlabel{table:kikan2}{{3}{3}} +\@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {6.1}実験・検証結果}{3}{}\protected@file@percent } \bibcite{scratch}{1} -\bibcite{nihongo}{2} -\bibcite{sdgs}{3} -\bibcite{daicheva}{4} -\bibcite{game1}{5} -\bibcite{game2}{6} -\bibcite{engagement}{7} -\bibcite{websocket}{8} -\@writefile{toc}{\contentsline {subsection}{\numberline {6.2}予備実験}{4}{}\protected@file@percent } -\@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {7}今後の課題}{4}{}\protected@file@percent } +\bibcite{daicheva}{2} +\bibcite{game1}{3} +\bibcite{game2}{4} +\bibcite{engagement}{5} +\bibcite{websocket}{6} +\bibcite{kikann}{7} +\@writefile{lot}{\contentsline {table}{\numberline {4}{\ignorespaces ゲーミフィケーション要素ごとの評価結果}}{4}{}\protected@file@percent } +\@writefile{toc}{\contentsline {section}{\numberline {7}評価}{4}{}\protected@file@percent } \gdef \@abspage@last{4} diff --git a/resume/c120028-2023-R.log b/resume/c120028-2023-R.log index f1ea03d..5196edc 100644 --- a/resume/c120028-2023-R.log +++ b/resume/c120028-2023-R.log @@ -1,4 +1,4 @@ -This is e-pTeX, Version 3.141592653-p3.9.0-210218-2.6 (utf8.euc) (TeX Live 2021) (preloaded format=platex 2022.12.6) 25 NOV 2023 03:58 +This is e-pTeX, Version 3.141592653-p3.9.0-210218-2.6 (utf8.euc) (TeX Live 2021) (preloaded format=platex 2022.12.6) 12 JAN 2024 04:24 entering extended mode restricted \write18 enabled. file:line:error style messages enabled. @@ -193,68 +193,59 @@ [][] [] -File: game-glaf2.pdf Graphic file (type pdf) - +File: game-glaf2.png Graphic file (type bmp) + [2] File: all-gaiyou.png Graphic file (type bmp) -File: jikkenn.png Graphic file (type bmp) - [3] -Underfull \hbox (badness 1354) in paragraph at lines 143--144 +Underfull \hbox (badness 1354) in paragraph at lines 135--136 []\OT1/cmr/m/n/10 MIT. \JY1/mc/m/n/10 “\OT1/cmr/m/n/10 SCRATCH\JY1/mc/m/n/10 ” \OT1/cmr/m/n/10 . $\OT1/cmtt/m/n/10 https : / / scratch . mit . [] - -Underfull \hbox (badness 10000) in paragraph at lines 145--146 -\OT1/cmtt/m/n/10 / / www . jstage . jst . go . jp / article / jjet / 37 / - [] - - -Underfull \hbox (badness 10000) in paragraph at lines 145--146 -\OT1/cmtt/m/n/10 1 / 37 _ KJ00008721376 / _pdf / -[]char / ja$\OT1/cmr/m/n/10 , - (\JY1/mc/m/n/10 参照 - [] - LaTeX Font Info: Font shape `JT1/gt/m/it' in size <10> not available -(Font) Font shape `JT1/gt/m/n' tried instead on input line 147. +(Font) Font shape `JT1/gt/m/n' tried instead on input line 137. LaTeX Font Info: Font shape `JT1/gt/m/n' will be -(Font) scaled to size 9.60999pt on input line 147. +(Font) scaled to size 9.60999pt on input line 137. LaTeX Font Info: Font shape `JY1/gt/m/it' in size <10> not available -(Font) Font shape `JY1/gt/m/n' tried instead on input line 147. +(Font) Font shape `JY1/gt/m/n' tried instead on input line 137. LaTeX Font Info: Font shape `JY1/gt/m/n' will be -(Font) scaled to size 9.60999pt on input line 147. +(Font) scaled to size 9.60999pt on input line 137. -Underfull \hbox (badness 1303) in paragraph at lines 147--149 +Underfull \hbox (badness 1303) in paragraph at lines 137--139 []\OT1/cmr/m/it/10 Gennady Agre& Galia An-gelova. \JY1/gt/m/n/10 “\OT1/cmr/m /it/10 Gam-i-fi- [] -Underfull \hbox (badness 6493) in paragraph at lines 147--149 +Underfull \hbox (badness 6493) in paragraph at lines 137--139 \OT1/cmr/m/it/10 ca-tion in Ed-u-ca-tion:A Sys-tem-atic Map-ping [] -Underfull \hbox (badness 10000) in paragraph at lines 147--149 +Underfull \hbox (badness 10000) in paragraph at lines 137--139 \OT1/cmr/m/it/10 Study\JY1/gt/m/n/10 ” \OT1/cmr/m/it/10 .$\OT1/cmtt/m/n/10 htt ps : / / www . researchgate . net / [] -Underfull \hbox (badness 10000) in paragraph at lines 147--149 +Underfull \hbox (badness 10000) in paragraph at lines 137--139 \OT1/cmtt/m/n/10 publication / 270273830 _ Gamification _ in _ [] -[4] (./c120028-2023-R.aux) ) +[4] (./c120028-2023-R.aux) + +LaTeX Warning: Label(s) may have changed. Rerun to get cross-references right. + + ) Here is how much of TeX's memory you used: - 1362 strings out of 478816 - 21969 string characters out of 5860374 - 338778 words of memory out of 5000000 - 19733 multiletter control sequences out of 15000+600000 + 1358 strings out of 478816 + 21877 string characters out of 5860374 + 337777 words of memory out of 5000000 + 19731 multiletter control sequences out of 15000+600000 415983 words of font info for 86 fonts, out of 8000000 for 9000 934 hyphenation exceptions out of 8191 - 55i,8n,62p,1451b,326s stack positions out of 5000i,500n,10000p,200000b,80000s + 55i,9n,62p,1302b,324s stack positions out of 5000i,500n,10000p,200000b,80000s -Output written on c120028-2023-R.dvi (4 pages, 22292 bytes). +Output written on c120028-2023-R.dvi (4 pages, 22748 bytes). diff --git a/resume/c120028-2023-R.pdf b/resume/c120028-2023-R.pdf index 4506509..0278486 100644 --- a/resume/c120028-2023-R.pdf +++ b/resume/c120028-2023-R.pdf Binary files differ diff --git a/resume/c120028-2023-R.synctex.gz b/resume/c120028-2023-R.synctex.gz index 651a72c..6f38733 100644 --- a/resume/c120028-2023-R.synctex.gz +++ b/resume/c120028-2023-R.synctex.gz Binary files differ diff --git a/resume/c120028-2023-R.tex b/resume/c120028-2023-R.tex index f076665..6cb5a55 100644 --- a/resume/c120028-2023-R.tex +++ b/resume/c120028-2023-R.tex @@ -13,7 +13,7 @@ \author{広瀬研究室\\c120028 伊藤理乃} %% 日付 %% -\date{2023年11月22日} +\date{2024年1月12日} \usepackage{url} \usepackage[dvipdfmx]{graphicx} \usepackage{ascmac} @@ -32,7 +32,7 @@ %% 本文 %% \section{背景} -プログラミング言語は講義から文法的要素やコンピューターにさせる処理を学ぶことによる論理的な学習だけでなく，学習者が実際にコードを記述することでプログラミング的思考が身につき，コードの書き方が身についていく。プログラミング的思考は演習の中でトライ\&エラーに取り組み，感覚的にコードが書けるようになることで身につくが，数時間という講義内での学習のみではプログラミング的思考を理解するには難しく，講義時間外の自学習による反復学習が必要である。しかし講義時間外の自学習において，プログラミングを勉強し始めたばかりの学習者やプログラミングに苦手意識を持っている学習者はエラーやバグの解決に時間を取られてしまい，学習意欲が減少してしまう。エラーやバグの解決に時間を取られない手法としてScratch\footnote{非営利団体Scratch財団によって設計，開発，維持されているシンプルなビジュアルインターフェースを持った子供向けコーディング言語。}\cite{scratch}などを用いた感覚的学習も推進されているが，プログラミング言語の文法にあまり触れることがないため，実際のコードに触れることがあまりない。学習始めたばかりの学習者や学習に苦手意識を持っている学習者の自学習による反復学習を向上させる手法としてゲーミフィケーションが挙げられる。ゲーミフィケーションとは,ゲーミングを行うことを目的としていないシステムなどに「レベルアップ」や「スコア競争」などのゲームの要素を取り入れることでモチベーションの維持や向上を図ることが期待できるものである。近年では，日本語教育\cite{nihongo}やSDGs\cite{sdgs}のように幅広い場面で課題解決の手法として利用されている。 +プログラミング言語は講義から文法的要素やコンピューターにさせる処理を学ぶことによる論理的な学習だけでなく，学習者が実際にコードを記述することでプログラミング的思考が身につき，コードの書き方が身についていく。プログラミング的思考は演習の中でトライ\&エラーに取り組み，感覚的にコードが書けるようになることで身につくが，数時間という講義内での学習のみではプログラミング的思考を理解するには難しく，講義時間外の自学習による反復学習が必要である。しかし講義時間外の自学習において，プログラミングを勉強し始めたばかりの学習者やプログラミングに苦手意識を持っている学習者はエラーやバグの解決に時間を取られてしまい，学習意欲が減少してしまう。エラーやバグの解決に時間を取られない手法としてScratch\footnote{非営利団体Scratch財団によって設計，開発，維持されているシンプルなビジュアルインターフェースを持った子供向けコーディング言語。}\cite{scratch}などを用いた感覚的学習も推進されているが，プログラミング言語の文法にあまり触れることがない。学習始めたばかりの学習者や学習に苦手意識を持っている学習者の自学習による反復学習を向上させる手法としてゲーミフィケーションが挙げられる。ゲーミフィケーションとは,ゲーミングを行うことを目的としていないシステムなどに「レベルアップ」や「スコア競争」などのゲームの要素を取り入れることでモチベーションの維持や向上を図ることが期待できるものである。 \section{研究目的} 本研究ではプログラム学習者の自学習のモチベーションの維持・向上を推進し，トライ\&エラーを繰り返しながらプログラミング的思考を理解するための，ゲーミフィケーション要素を用いたクイズ形式学習機能・コード記入型学習機能から構成されるプログラミング教材の構築を目的とする。 @@ -51,7 +51,7 @@ \section{システム提案} 本研究では3節で挙げたゲーミフィケーション要素を用いた関連研究を元に，課題点の解決を図る本研究のシステム内容を定義する。 \subsection{ゲーミフィケーション要素} -関連研究3.1の福山佑樹らの研究\cite{game1}で用いられているゲーミフィケーション要素を表1に示した。表1では，本研究で使用するゲーミフィケーション要素は太文字で記載している。 +関連研究3.1の福山佑樹らの研究\cite{game1}で用いられているゲーミフィケーション要素を表1に示した。 \begin{table}[htbp] \centering @@ -64,11 +64,11 @@ \begin{table}[htbp] \centering \caption{手法と要素の比較一覧} -\includegraphics[width=8cm]{game-glaf2.pdf} +\includegraphics[width=8cm]{game-glaf2.png} \end{table} \subsection{提案} -本研究で作成するシステムは，学習者がWebサイト上でクイズ形式学習機能とコード記入型学習機能を利用しプログラミングの自学習を行うものとする。クイズ形式学習機能では，プログラミング言語の基礎をWebサイト上でクイズ形式で学習することができる。コード記入型学習機能では，学習者がWebサイト上でプログラムのコードを書いて問題を解くことが可能である(図2)。また，プロフィールの設定を行うことができ，問題の正当数によって達成度を表示させ，ランキング形式で他の学習者との比較を行うことができる。 +本研究で作成するシステムは，学習者がWebサイト上でクイズ形式学習機能とコード記入型学習機能を利用しプログラミングの自学習を行うものとする。クイズ形式学習機能では，プログラミング言語の基礎をWebサイト上でクイズ形式で学習することができる。コード記入型学習機能では，学習者がWebサイト上でプログラムのコードを書いて問題を解くことが可能である(図2)。 \\ \begin{figure}[hbtp] \centering @@ -78,7 +78,7 @@ \section{システム設計} -本システムは，Webアプリケーション上で動かす。Webアプリケーション上にはクイズ形式学習機能の画面とコード記入型学習機能ごとに画面を用意する。２つの機能では得点を集計して達成度に反映させ，達成度の比較によってランキング化させる。Webアプリケーション作成ではRuby on Railsを利用して機能を増やしていく。データの保存では、sqlite3を利用する。使用する技術は以下の通りである。 +本システムは，Webアプリケーション上で動かす。Webアプリケーション上にはクイズ形式学習機能の画面とコード記入型学習機能ごとに画面を用意する。２つの機能では得点を集計して達成度に反映させる。Webアプリケーション作成ではRuby on Railsを利用して機能を増やしていく。データの保存では、sqlite3を利用する。使用する技術は以下の通りである。 \begin{itemize} \item サーバーサイド \begin{itemize} @@ -101,48 +101,38 @@ \end{itemize} \end{itemize} - \section{実験} - 本研究では,本研究システムとゲーミフィケーション要素を用いないシステムを二つのグループに交互に使用してもらい実験を行う。使用してもらった後は、二つのシステム使用時のモチベーションに関するアンケートに記入してもらう。アンケートの結果は、カイ二乗検定を使用することでシステムの統計的な優位性を判断する(図2)。 - \begin{figure}[hbtp] + \section{実験・検証} + 本研究では,実験と検証の二つを行った。実験では,大学生10名に本システムプログラミング問題とゲーミフィケーション要素のないプログラミング問題を二つのグループに交互に使用してもらい,アンケート記入にしてもらった。検証では,本システムで使用したゲーミフィケーション要素を安政駿らの研究\cite{kikann}で使用されているゲーミフィケーション要素を応用する際に目標とする即時的・短期的・中期的・長期的の 4 つ期間の分類に分けた。その中で即時的・短期的の二つの分類に当てはまるゲーミフィケーション要素をを一つづつ組み合わせたシステムを大学生9名に順番に使用してもらう(表3)。 + \begin{table}[htbp] + \caption{要素と期間の対応表} + \label{table:kikan2} + \centering + \begin{tabular}{|l||c|r|c|} \hline + 適応期間& ゲーミフィケーション要素 \\ \hline \hline + \textbf{即時的} & \textbf{即時フィードバック・失敗の自由}\\ \hline + \textbf{短期的} &\textbf{可視化されたステータス・選択の自由}\\ \hline + \end{tabular} +\end{table} + + \subsection{実験・検証結果} + 実験ではカイ二乗検定を使用して,帰無仮説を「システム問題と紙問題の 違いはやる気が出る・出ないに関係する」として対立仮説を「システム問題と紙問題の違いはやる気 が出る・出ないに関係しない」として有意水準は 5\%と設定した。結果としてクイズ問題はp 値(=0.05096)が有意水準(=0.05)を上回っているため帰無仮説は棄却されず,コード問題は p 値(=0.001032)が有意水準(=0.05)を下回っているため帰無仮説は棄却されたため,本実験ではシステム内のクイズ形式学習機能は「やる気の出る・出ない」に有意な影響を及ぼすとは言えないが, コード記入型学習機能は「やる気の出る・出ない」に関係するため本システムはモチベーションの維 持・向上の効果に有意性が認められた。検証では「1 タスク内の作業回数」と「作業時間」の二つの指標を作り,作業中に時間を表示すること・ステータスを表示することによって作業時間 に変化が起きると言うことがわかった。 + \begin{table}[htb] \centering -\includegraphics[width=8cm]{jikkenn.png} -\caption{実験内容概要図} -\end{figure} - \subsection{実験対象} - 本研究では,東北公益文科大学が開講している講義である「基礎プログラミングI・I\hspace{-1.2pt}I」の受講生約40名を実験対象とする。 - \subsection{予備実験} - 本研究では,予備実験として「ジュニアドクター鳥海塾」の塾生38名に本システムを使用してもらいその効果を考察してもらった。システムを利用してもらった後にアンケート記入をしてもらい38名のシステム利用者のうち32名がアンケート記入を行った。アンケートの結果,システムの実証が確認された。システムについての意見では,「応用問題皆の回答一覧で皆がどんな答えをしているのかが見えることが良い」「自分のスコアや3日連続ログインランキングを表示されてあって毎日アプリを開きたくなるから良い」という意見があった。アンケート項目と結果は以下の通りである。 - \begin{itemize} - \item １週間に家でどれくらいプログラミングの勉強を行うか - \begin{itemize} - \item 2日に一回・・・37.5\% - \item ほとんどやらない・・・34.4\% - \item 5日に1回・・・28.1\% - \end{itemize} - \end{itemize} - \begin{itemize} - \item 1日に家でプログラミングの勉強を行う時間 - \begin{itemize} - \item 30分・・・43.8\% - \item ほとんどやらない・・・25\% - \item 1時間ぐらい・・・21.9\% - \item 1時間以上・・・9.4\% - \end{itemize} - \item このシステムで任意のプログラミングの宿題が出たら行うか - \begin{itemize} - \item 全て必ずやる・・・71.9\% - \item 2,3回の宿題のうち1回はやる・・・25\% - \item やらない・・・3.1\% - \end{itemize} - \end{itemize} + \caption{ゲーミフィケーション要素ごとの評価結果} + \begin{tabular}{|l||c|r|c|} \hline + & 作業時間(分) & 継続回数(回) \\ \hline \hline + 継続時間の表示 & 3.9 & 3.44 \\ \hline + 失敗の自由 & 2.9 & 4.33 \\ \hline + ステータスの表示 & 3.68 & 4 \\ \hline + 選択の自由 & 3 & 4.22 \\ \hline + \end{tabular} +\end{table} - \section{今後の課題} - クイズ形式学習機能・コード記入型学習機能の作成は完了した。今後は,予備実験から得られた情報を元にシステムの改良を進め,大学の講義である「基礎プログラミング」での実験を行う予定である。実験の結果から,本システムのゲーミフィケーション要素によって自学習のモチベーション向上の結果を得る予定である。 + \section{評価} + 本研究で開発したシステムではシステムに掲載したコード記入型学習機能と クイズ形式学習機能の二つにはプログラミング学習のモチベーションの維持・向上に違いが生まれた。コード記入型学習機能はゲーミフィケーション要素がないプログラミング問題学習よりも大きく効果が出たが, クイズ形式学習機能は違いがあまりないと言う結果だった。しかし, コードコード記入型学習機能はモチベーションの維持・向上を図ることに適しているため本システム全体の評価としては「プログラム学習者のプログラミング学習のモチベーションの維持・向上を推進していける」を達成するに値すると評価する。 \begin{thebibliography}{99} \bibitem{scratch} MIT. “SCRATCH”. \url{https://scratch.mit.edu/}, (参照 2022-11-20). -\bibitem{nihongo} 岩本穣志. “日本語授業における、ゲーミフィケーションを用いた学習意欲向上の試み”. 日本語教育方法研究会誌, 2017, No.1, p.8-9, \url{https://doi.org/10.19022/jlem.24.1_8}. -\bibitem{sdgs} 薮内一葉, 平本督太郎. “SDGsゲーミフィケーション教材を用いたプロソーシャルモチベーション向上のための手法に関する研究”. \url{https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjet/37/1/37_KJ00008721376/_pdf/-char/ja}, (参照 2022-7-05). \bibitem{daicheva} \newblock {\em Dariana Dicheva, Christo Dichev,\\Gennady Agre\& Galia Angelova.} \newblock {\em “Gamification in Education:A Systematic Mapping Study”.}\url{https://www.researchgate.net/publication/270273830_Gamification_in_Education_A_Systematic_Mapping_Study}, (参照 2022-11-15) . @@ -150,6 +140,7 @@ \bibitem{game2}藤田美幸, 塚本麻紀.“ゲーミフィケーションを活用したモバイル・ヘルスケアサービス：ドコモ・ヘルスケア「歩いておトク」を事例として”. 日本情報経営学会誌, 2018, No.3, p.74-82, \url{https://doi.org/10.20627/jsim.38.3_74}. \bibitem{engagement}梅本貴豊, 伊藤崇達, 田中健史朗. “調整方略，感情的および行動的エンゲージメント，学業成果の関連”. 心理学研究, 2016, No.87, p.334-342, \url{https://doi.org/10.4992/jjpsy.87.15020}. \bibitem{websocket}鈴木啓真, 兼子正勝. “WebSocketを用いたリアルタイムなWebデスクトップ共有”. 情報処理学会第77回全国大会講演論文集, 2015, No.1, p.153-154, \url{http://id.nii.ac.jp/1001/00165177/}. +\bibitem{kikann}安政駿, 手塚太郎. “ゲーミフィケーションにおける構成要素の有用性の検証”. プロジェクトマネジメント学会誌, 2001, No.3, p.33-39, \url{https://doi.org/10.14914/spmj.3.3_33}. \end{thebibliography} \end{document} \ No newline at end of file diff --git a/resume/game-glaf2.pdf b/resume/game-glaf2.pdf deleted file mode 100644 index 6145038..0000000 --- a/resume/game-glaf2.pdf +++ /dev/null Binary files differ diff --git a/resume/game-glaf2.png b/resume/game-glaf2.png new file mode 100644 index 0000000..1b2ab8c --- /dev/null +++ b/resume/game-glaf2.png Binary files differ