Factors Impacting Faculty Adoption of Project-Based Learning in Computing Education: a Survey

コンピューティング教育を、教師（シェフ）が学生に料理の仕方を教えようとしている、大規模で賑やかなキッチンだと想像してみてください。長い間、標準的なレシピは「講義とリスニング」でした。シェフが話し、学生がメモを取り、全員が材料を覚えていることを祈るというスタイルです。しかし、プロジェクト型学習（PjBL）と呼ばれる、新しく刺激的なスタイルがキッチンに登場しました。単に話を聞く代わりに、学生には空白のキャンバスが手渡され、「ロボットを作れ」「アプリを設計せよ」「現実世界の問題を解決せよ」と命じられます。それは、料理番組を見ている状態から、実際にレストランを運営する状態へと切り替えるようなものです。

この新しいスタイルは素晴らしいものです。学生のモチベーションを高め、批判的思考を助け、チームで働く方法を教えます。しかし、ここにひねりがあります。誰もがこの新しいスタイルが素晴らしいと同意しているにもかかわらず、実際にそれを使っているシェフは少なく、また使っている人も、キッチンを円滑に運営することに苦労しています。

ロチェスター工科大学の研究チームは、その理由を調査することにしました。彼らは80人のコンピューティング講師（シェフ）に対し、「この新しいスタイルを使うのを妨げているものは何か？ 何が成功の助けになるのか？」と尋ねるデジタルアンケートを送りました。

大きな障害：「時間と道具」の罠

調査の結果、多くの教師がPjBLの理念を支持している一方で、実際に実行することは、誰かにハンマーや設計図を絶えず取り上げられながら家を建てるようなものだということが明らかになりました。

最大の障害は何だったでしょうか？ それは「学習プロセスの計画と管理」でした。実に78.8%の教師が、これが最も難しい部分だと答えました。15の異なるグループが同時に異なるものを作っているのを監督することを想像してみてください。それは混沌としています！ 教師たちは、チームワークを管理し、学生を軌道に乗せ続け、自由度の高いプロジェクトを採点することは、まるで「猫の群れを追い立てる（herding cats）」ようなものだと話しました。ある教師は、大規模なクラスでは、助けなしに複雑なプロジェクトを個別に採点することは事実上不可能であると述べています。

もう一つの巨大な壁は、「プロジェクト自体の設計」です。68.8%の教師が、簡単すぎず、難しすぎず、かつ現実世界に関連した「ちょうど良い」プロジェクトを見つけたり作成したりすることは非常に困難だと答えました。もし教師が毎年同じプロジェクトを再利用していると、学生はインターネットから答えをコピーしたり、昨年のクラスから写したりする可能性があります。しかし、毎学期、新鮮で新しいプロジェクトを考案するのは、膨大な創造性と時間を要します。63.8%の教師は、新しいプロジェクトの範囲（スコープ）を決めるには手間がかかりすぎると述べています。

足りないサポート体制

研究者たちは、教師たちが失敗しているのは、やりたくないからではなく、適切なサポートを持っていないからだと突き止めました。制度的な要因は、回答者の25.0%にとって大きな障壁でしたが、何が助けになるかという観点で見ると、サポートへのニーズはさらに深刻でした。

PjBLを行う可能性を高めるために何が必要かと尋ねられた際、68.8%の教師は「制度的なサポート」が必要だと答えました。これは単にお金のことだけではありません。「時間」のことです。教師たちは仕事に溺れています。ある教師は、「資金やサポートスタッフはありますが、私は仕事に押しつぶされています」と語りました。彼らには、これらのプロジェクトを設計するための「時間の解放（授業負担の軽減）」が必要です。また、学生のグループを指導するために、訓練を受けたティーチング・アシスタント（TA）も必要です。訓練されたTAがいなければ、業務量は重すぎるものになります。

「再利用か、再発明か」のジレンマ

研究では、教師が時間の経過とともにどのようにプロジェクトを扱っているかも調査されました。

• 33.8%の教師は、わずかな修正を加えるだけで同じプロジェクトを再利用する傾向があります。
• 31.3%は、新しいものを作る前に数回は再利用します。
• わずか25%が、毎クラス新しいプロジェクトを設計しています。

なぜ彼らは古いプロジェクトに固執するのでしょうか？ 63.8%が、新しいものを設計するには時間がかかりすぎると答え、21.3%は、新しいものが失敗するリスクを避けるために「実績のある」プロジェクトを使うことを好むと認めました。ある教師は、紙の上では素晴らしく聞こえたプロジェクトを試したが、あまりにもひどい失敗に終わり、コースの評価がわずか1年で高い「4」から高い「2」に落ちたという恐れた体験談を共有しました。このような「料理の災難」への恐怖が、多くの教師を慎重にさせているのです。

興味深いことに、研究者は経験と設計の習慣との間に相関関係があることを見出しました。経験の浅い教師（教職年数が短い教師）は、新しいプロジェクトの設計を完全に避け、微調整にとどめる傾向がありました。経験豊富な教師は、毎学期新鮮なプロジェクトを設計する傾向がより高かったのです。

秘伝のソース：何が実際に機能するのか

では、一部の教師はどのようにして成功しているのでしょうか？ アンケートは、教師が適切な材料を持っていれば、料理は素晴らしく仕上がることを示唆しています。

• ピア・コラボレーション（仲間との協力）: 42.5%の教師は、同僚と話し合えることが大きな転換点になると答えました。他の教師からプロジェクトを借りることは大きな助けになります。ある教師は、「もし魔法の杖があれば、すべての壁を透明にして、他の人が何をしているか見えるようにしたい」と冗談めかして言いました。
• 業界パートナー: 新しいプロジェクトを設計している教師の46.3%は、業界パートナーと協力することが役立つと述べています。企業は、プロジェクトを新鮮で刺激的なものに保つための現実的な問題を提供できます。
• 専門能力開発（プロフェッショナル・デベロップメント）: 42.5%がトレーニングを必要としています。彼らは、すでにレシピをマスターした人々から「ベストプラクティス」を学びたいと考えています。
• 承認（レコグニション）: 37.5%は、学校側が新しい教授法を試みることを（単に期待するだけでなく）実際に「報酬」として認めてくれれば、よりリスクを取る意欲が湧くと指摘しました。

この論文が述べて「いない」こと

この研究が「見つけなかった」ことについても明確にしておくことが重要です。研究者は、PjBLがコンピューティング教育における「唯一の」方法であると証明したわけでも、すべての教師がこれを使うべきだと述べたわけでもありません。実際、特定の知識が必要とされる特定の種類のコンテンツにおいては、PjBLは非効率であると感じる教師もいました。

また、本研究は教師の年齢や性別が重要であることを発見しませんでした。障壁は誰にとっても同じでした。また、経験豊富な教師の方が新しいプロジェクトを設計することが多いという結果は見られましたが、それは「経験豊富な教師だけがそれができる」ことを証明したのではなく、単にデータにおける傾向を示したに過ぎません。

結論

研究者たちは、プロジェクト型学習がコンピューティング教育において真に普及するためには、単に教師に「やりなさい！」と言うだけでは不十分であると示唆しています。私たちは、彼らに道具を与える必要があります。時間、資金、訓練を受けた助手、そしてアイデアを共有できる仲間のコミュニティを提供するサポートシステムを構築しなければなりません。

ある教師が言ったように、「学校はプロフェッショナルな砂場（サンドボックス）」です。そこは間違いから学ぶ場所です。しかし、その砂場を機能させるためには、教師たちが一人でシャベルを握らされるのではないという安心感を持つ必要があります。この研究は、適切なシステム的サポートがあれば、教師はプロジェクト型学習の混乱の中で単に「生き残る」ことから、真に「活躍する」ことへと移行できることを示唆しています。