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Study of Technology Education of Systematic Thinking by Development from Mathematics and Science to Engineering and Technology of STEM

Research Project

Project/Area Number 19K02817
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

SUMI KAZUHIRO  佐賀大学, 芸術地域デザイン学部, 客員研究員 (80145177)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 本村 猛能  日本工業大学, 共通教育学群, 教授 (70239581)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsSTEM / 技術教育 / 工学教育 / 理科教育 / 数学教育 / STEAM / 米国 / アメリカ合衆国
Outline of Research at the Start

本研究では、わが国の技術教育の新しい展開を目指して米国のSTEM教育内の数学・理科から工学・技術への展開によるシステム的思考の技術教育について研究する。このために米国や諸外国ののSTEMベースの数学、理科、技術、および工学教育の内容と方法に関する実態調査を行い、新しい技術教育の内容と方法を検討する。特にシステム的思考に基づいた授業設計により技術教育の内容と方法の再構成を図りたい。我が国の技術革新の発展の基礎を築くためのSTEM教育において、システム的思考の問題解決的な手法を用いて基礎的な教科である数学・理科から応用的・創造的な教科である工学・技術への展開する教科間連携を構築する。

Outline of Final Research Achievements

In a survey of energy education in Hawaii in 2019 academic year, a systematic curriculum was formed as grade levels progressed, with a variety of scientific, engineering, and technological content on the subject of energy education in a way that is useful in real life.
Engineering and Technology Standards for U.S.A clearly identified the relationship with STEM education in 2020 academic year. Most of the content followed that developed by a coalition of four councils called STEM4. The content emphasized that the subjects of mathematics, science, engineering, and technology should be independent from each other, but that the relationship between them should be clarified to deepen collaboration, and that the structure should be linked to learners' future career choices. Based on this research, we attempted to implement educational practices in 2021.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

STEM教育実践を通して技術学習における学習者の数学的な内容の理解、理科的な内容の理解、工学的な内容の理解、および技術的な内容の理解を確実に把握する必要からLMS(学習管理システム)を用いて学習履歴を確認できるようにした。具体的にはMoodleのフォーラムや課題提出機能を用いて、学習者の学習状況を教授者と学習者の双方で確認できるようにした。毎時の学習の始めに前回の学習状況を確認し合うことで、本時の学習の準備状況の把握の一助とした。授業過程では工学的内容の理解において数学的理解や理科的理解が前提となること、それらを踏まえて技術的なアイデア創出が可能になることを確認できた。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 5 results) Presentation (12 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 持永只仁のアニメーション制作の保管資料の調査Ⅰ2022

    • Author(s)
      角和博、西岡英和、中村隆敏
    • Journal Title

      佐賀大学芸術地域デザイン学部研究論文集

      Volume: 5 Pages: 11-22

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    • Open Access
  • [Journal Article] 演劇的手法によるオンライン・ワークショップ実践の現状と課題2022

    • Author(s)
      青柳達也、角和博、中村隆敏
    • Journal Title

      佐賀大学芸術地域デザイン学部研究論文集

      Volume: 5 Pages: 91-100

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    • Open Access
  • [Journal Article] 問題発見のための構想・設計を重視した計測・制御プログラミング学習授業実践2021

    • Author(s)
      西山 由紀子,角 和博,菊地 章,伊藤 陽介
    • Journal Title

      日本産業技術教育学会誌

      Volume: 63-1 Pages: 41-53

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] テレビ会議システムを用いた演劇的手法によるコミュニケーション能力育成の一考察2021

    • Author(s)
      青柳 達也,宮崎 真優,中村 隆敏,角 和博
    • Journal Title

      佐賀大学教育実践研究

      Volume: 39 Pages: 171-177

    • NAID

      120007031336

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    • Open Access
  • [Journal Article] 地域連携によるMRコンテンツ開発と教育プログラム2021

    • Author(s)
      中村 隆敏,角 和博
    • Journal Title

      佐賀大学教育実践研究

      Volume: 39 Pages: 167-170

    • NAID

      120007031337

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  • [Journal Article] 学習者の知識と意識の国際比較を通した情報教育の在り方の検討 : 日本,インドネシア,スロベニア,米国の中・高生の比較研究を通して2021

    • Author(s)
      本村 猛能 , 山本 利一 , 森山 潤 , 角 和博
    • Journal Title

      佐賀大学教育実践研究

      Volume: 39号 Pages: 145-157

    • NAID

      120007031339

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  • [Journal Article] 初年次教育の授業改善における記憶再生マップの活用2020

    • Author(s)
      角和博,古川美樹
    • Journal Title

      佐賀大学教育実践研究

      Volume: 38 Pages: 2020-2020

    • NAID

      120006988715

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    • Author(s)
      掛下哲郎,角和博,杉町信行,前田明子
    • Journal Title

      佐賀大学教育実践研究

      Volume: 38 Pages: 45-55

    • NAID

      120006988714

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  • [Journal Article] 県民講師養成講座における自己成長と変化についての一考察2020

    • Author(s)
      青柳達也,角和博
    • Journal Title

      佐賀大学教育実践研究

      Volume: 38 Pages: 57-65

    • NAID

      120006988705

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  • [Journal Article] Survey and Analysis of Computing Education at Japanese Universities: Subject of "Information" for High School Teachers License2019

    • Author(s)
      Kazuhiro SUMI,Tetsuro KAKESHITA,Mika OHTUKI
    • Journal Title

      Olympiads in Informatics

      Volume: 13 Pages: 123-144

    • DOI

      10.15388/ioi.2019.08

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] アンプラグド体験を取り入れた情報通信ネットワーク学習のシステム的考察2021

    • Author(s)
      西山由紀,角和博,菊地章,伊藤陽介
    • Organizer
      日本産業技術教育学第36回情報分科会
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  • [Presentation] 情報デザインにおける表現手法の授業展開の提案2021

    • Author(s)
      角 和博,西山由紀,菊地章
    • Organizer
      日本産業技術教育学第36回情報分科会
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  • [Presentation] 中学校技術分野におけるSTEAM型の統合学習の実践2021

    • Author(s)
      角和博、山本利一、本村猛能、岳野公人、他1名
    • Organizer
      日本産業技術教育学会
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  • [Presentation] 情報デザインにおける表現手法の授業展開の提案2021

    • Author(s)
      角和博,西山由紀,菊地章
    • Organizer
      日本産業技術教育学第36回情報分科会
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  • [Presentation] 価値あるものを生み出す力の育成のために情報デザインの視点を取り入れたネットワークプログラミ ング学習2020

    • Author(s)
      西山由紀,角和博,菊地章,伊藤陽介
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第63回全国大会
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  • [Presentation] 高等学校共通教科「情報」の情報デザイン学習における受け手を考慮した価値・ 創造の視点2020

    • Author(s)
      角和博,西山由紀,菊地章,
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第63回全国大会
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  • [Presentation] 寸法記入から製作工程の読み取りを学習する動画教材の開発 ~工業科機械系学科の初年次教育に焦点を当てて~2020

    • Author(s)
      川田有輝,山本利一,角 和博, 木村真人,中村摩耶
    • Organizer
      日本産業技術教育学第33回会九州支部大会
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  • [Presentation] 2020 年版の技術・工学スタンダードにおける STEM 教育としての技術と工学の役割2020

    • Author(s)
      角 和博,本村猛能,山本利一,岳野公人
    • Organizer
      日本産業技術教育学第33回会九州支部大会
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  • [Presentation] Research on teaching materials in the technical field based on sustainable development goals based on STEM education2019

    • Author(s)
      Kazuhiro SUMI, Takeno MOTOMURA, Toshikazu YAMAMOTO
    • Organizer
      一般社団法人 日本産業技術教育学会
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  • [Presentation] Research on teaching materials in the technology field based on sustainable development goals based on STEM education2019

    • Author(s)
      Kazuhiro Sumi, Takenori Motomura, Toshikazu Yamamoto
    • Organizer
      TENZ
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  • [Presentation] 記憶再生マップを用いた初年次教育の授業改善に関する研究2019

    • Author(s)
      角和博,古川美樹
    • Organizer
      日本教育工学会研究 教育方法・授業改善/一般
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  • [Presentation] 記憶再生マップによる小学校理科学習の授業改善に関する実証研究2019

    • Author(s)
      古川美樹・角和博
    • Organizer
      日本教育工学会研究 教育方法・授業改善/一般
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  • [Book] 技術科教員養成能力認定試験2021

    • Author(s)
      技術科教員養成能力認定試験事務局
    • Total Pages
      263
    • Publisher
      一般社団法人 日本産業技術教育学会
    • ISBN
      9784990239510
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  • [Book] 技術・家庭[技術分野]2021

    • Author(s)
      竹野英敏、塩入睦夫、他5名編者
    • Total Pages
      289
    • Publisher
      開隆堂
    • ISBN
      9784304081002
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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