2. 2 ( 1 ) 1 P ( 2 ) P i ( 3 ) P j ( 4 ) i j 2 (2) i 1 (3) j 1 ( 5 ) (2) i 2 (1) 1 CS 3. CS 3.1 CS CS [2] 2 ( 1) CS CS 2 AR ( 2) 2

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ひできちゅうか
7 years ago
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1 CS 1,a) 1,b) 1,c) CS AR,, CS,, A proposal of worksheet for understanding quicksort algorithm. Shimabuku Maiko 1,a) Tsuchida Kazuto 1,b) Kanemune Susumu 1,c) Abstract: Quicksort program is not easy to understand in university classes. However, in Computer Science Unplugged activity, quicksort is not difficult for children. We thought that the reason is difficulty of using arrays in programs. So we propose a worksheet for understanding quicksort program using arrays. In our experiment, reading ability of program was improved by using the worksheet. Keywords: AR, CS Unplugged, Quick sort, Programming Education 1. CS [1][2] CS CS 1 Osaka Electro-Communication University, Shijonawate, Osaka , Japan a) [email protected] b) [email protected] c) [email protected] 2 CS CS [3][4][5][6][7][8] CS 1

2 2. 2 ( 1 ) 1 P ( 2 ) P i ( 3 ) P j ( 4 ) i j 2 (2) i 1 (3) j 1 ( 5 ) (2) i 2 (1) 1 CS 3. CS 3.1 CS CS [2] 2 ( 1) CS CS 2 AR ( 2) 2

3 2 ( 3) [9] CS 2 AR CS 4 5A P a[i] P a[i] a[ ]= CS ( 1 ) ( 2 ) (1) 1 P ( 3 ) (1) a[i] ( 4 ) 3

4 情報処理学会研究報告 ( 5 ) 大小分けられた領域ごとに (1) (4) をそれぞれの領域に残るマーカーが 1 枚以下になるまで繰り返すと AR マーカー独自シートの使用方法等が記述されている (図 6) CS アンプラグドの整列アルゴリズム学習とクイッ使用する教具として通常 CS アンプラグドの整列アクソートのプログラム理解を補助するワークシートを組みルゴリズム学習では天秤とおもりを使用するが今回は合わせて学習をおこなうことによりクイックソートの概デジタル天秤と AR マーカーを使用した実行する度に念的な学習とプログラムの学習が可能となると考えるマーカーの値が変化するワークシートと同じく学習に紙を用いることから親和性が高いと考えるデジタル天秤は AR 技術を用いて作成された仮想的な天秤教具であるコンピュータに接続したカメラを通して正方形の紙製マーカーを見ることでコンピュータ画面上に仮想的な天秤とおもりが表示されるその傾きによって比較したおもりの重さがわかる 1. 作業用ワークシートの一番上にある枠にカードに書かれた内容を記録します a[]= 2. カードを AR てんびんを使って比較します 1 で一番右側に記録したカードをワークシートの P の場所に置きますカメラ右端にあるカードを通して見るとてんびんに重りが置かれててんびんが奥側に傾きます P が重い 3. 次に左から順番に a[i] の場所にカードを置きそれぞれのカードと P に置いたカードを比較していきます図 4 a{i} に置いたカードのほうが軽ければてんびんが手前に傾く比較ワークシート大重ければてんびんが奥に傾く小と書かれた文字比較するカード小小繰り返します 4. カードの場所を作業用ワークシートに記録します大大の下にカードを置きますこれを手元のカードが無くなるまで小大 P に置いているカードを太枠の中に記入します次に小に置かれたカードを下枠の左側に記入します大に置かれたカードは下枠の右側に記入します 5. 記入を終えたら左右の枠に書いたカードのそれぞれで 2,3,4 を順番に実行していきます左右の枠に書くカードが１枚になるまで繰り返しますそれぞれ比較図 6 学習群 A で使用した解説シートつの学習法実施した 3 つの学習のそれぞれの流れについて述べる ( 1 ) 学習群 A 独自ワークシートを用いた学習 16 名のうち 7 名を対象にワークシートを用いて CS アンプラグドの整列アルゴリズム学習をおこなった被験者に独自ワークシートを用いた CS アンプラ図 5 再帰処理を表すワークシートグドの整列アルゴリズム学習のやり方を記述した解説シートを読んでもらった後 2 回の学習をおこ 5. 評価実験 5.1 対象なった ( 2 ) 学習群 B CS アンプラグドの整列アルゴリズム学習評価実験は情報科学を学ぶ大学生 16 名を対象におこ 16 名のうち 4 名を対象に学習をおこなった被験者になった全員がソーティングアルゴリズムを扱う講義を履 CS アンプラグドの整列アルゴリズム学習のやり修済みである本実験はクイックソートに関する確認テ方を記述した解説シートを読んでもらった後 2 回のスト図 7 をおこなった後 (学習群 A) 独自シートを用いた CS アンプラグドの整列アルゴリズム学習 (学習群学習をおこなった ( 3 ) 学習群 C 専門書による学習 B)CS アンプラグドの整列アルゴリズム学習 (学習群 16 名の内 5 名を対象に本学で開講されているアルゴ C) クイックソートを解説した本を黙読の 3 つの学習に分リズムに関連する講義で使用されているテキストのクけ学習をおこないその後再度確認テストをおこなうイックソートについて解説されたページを 20 分間読学習群 A と学習群 B の学習をおこなう被験者には学む学習をおこなったテキスト [10] はクイックソー習方法を解説したプリント以下解説シートを見ながら学習を進めてもらった解説シートにはデジタル天秤 2015 Information Processing Society of Japan トの部分のみを読ませたこれらの学習をおこなった後再度確認テストをおこ 4

5 a l i r A 1 B 2 C 3 CS A % % 3 t 2 5% CS B % 2 C 1 40% 3 20% 2 1 A (n=7) t 1 5(71.4%) 7(100.0%) p= (14.2%) 5(71.4%) p= (57.1%) 4(57.1%) , 1, 2, 8, 5, 7, 3, 4 ( ) 1, 2, 3, 4, 8, 5, 7, 6 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 7 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, a, l, i, r void quicksort(int a[], int l, int r){ if(l < r){ int i = tenbin(a, l, r); quicksort(a, l, i-1); 1 quicksort(a, i+1, r); 2 } } int tenbin(int a[], int l, int r){ int v = a[r], i = l1, j = r, t; while(true){ do i++; while(a[i] < v); do j; while(l <= j && v < a[j]); if(i >= j) break; t = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = t; } t = a[i]; a[i] = a[r]; a[r] = t; return i; } int main(void){ int a[8] = {3, 2, 8, 7, 1, 4, 6, 5}; quicksort(a, 0, 7); return 0; },,,,,,, 7 5

6 6. 2 B (n=4) t 1 2(50.0%) 4(100.0%) p= (25.0%) 1(25.0%) 3 0(0.0%) 2(50.0%) p= C (n=5) t 1 2(40.0%) 4(80.0%) p= (0.0%) 0(0.0%) 3 2(40.0%) 3(60.0%) p= t A 2 5% 2 CS., Vol.53, No.2, pp (2011). [5],,,. B CS. (SSS2008)(2008). [6],. CS CE-103(24), 1-3(2010). [7].. (SSS2008)(2008). [8],,. CS., Vol.54, No.1, pp.14 23(2013). [9],,,. AR CS. (SSS2014)(2014). [10],, : IT Text, (2005). 7. CS 3 CS C [1] Tim Bell, Ian H. Witten, Mike Fellows: Computer Science Unplugged - An enrichment and extension programme for primary-aged children(2005). [2] :, (2007). [3].. (SSS2008)(2008). [4],,. 6

2 3 2 JavaScript 2. 1 Q1 1, % % Q Q Q1: 0 0.0% 7.3% 8 2.9% 1, % % 92.6% Q2: 9 3.3% 31.6% %

2 3 2 JavaScript 2. 1 Q1 1, % % Q Q Q1: 0 0.0% 7.3% 8 2.9% 1, % % 92.6% Q2: 9 3.3% 31.6% % 1,a) 2,b) 2,c) JavaScript JavaScript 12,, A report of using Dolittle in high school informatics classes. Sasaki Hiroshi 1,a) Shimabuku Maiko 2,b) Kanemune Susumu 2,c) Abstract: We had used JavaScript language