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Program development and human resource development for the dissemination of STEM education in elementary and junior high schools in Japan

Research Project

Project/Area Number 19K14210
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
Research InstitutionShowa Women's University

Principal Investigator

SHIRASU Tetsuhisa  昭和女子大学, 生活機構研究科, 准教授 (80810415)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
KeywordsSTEM教育 / プログラミング / FOSS / ものづくり / 米国 / 実証授業 / 米国視察 / STEM教育教材開発 / プログラミングマニュアル / 指導者養成研修プログラム / ホームページ公開 / サイエンス・コミュニケーション
Outline of Research at the Start

(概要)
今日の学校教育において,理科の学習内容と日常生活との結びつきが希薄であり,子どもは理科を学ぶ意義を感じられないまま授業を受けていることが問題視されている。子どもが意欲的に理科学習に取り組めるような理科学習を創ることを目的として研究を行う。そのために,教科横断的で日常生活や生活に深いつながりを有する事物・現象を教材に用いたSTEM教育に着目し次の3点を検討する。
① 我が国の小・中学校の実情に合致したSTEM教育のカリキュラムの検討。
② 教職を目指す大学生がSTEM教育を理解し指導できるようになるためのシラバスの検討
③ 小・中学校が学校外の人材を活用するために必要な仕組みづくりの検討。

Outline of Final Research Achievements

The study involved the development and creation of the following three (1) STEM education materials that integrate “manufacturing” and “programming,” (2) a programming manual, and (3) multiple instructional plans. The developed teaching materials were put into practice at several elementary and junior high schools, PCs purchased with grant funds were utilized, and more than 10 workshops for instructors were held to promote STEM education. The developed paper patterns for electric fans and other crafts and programming manuals were made available on the website for downloading, and video clips of the classes were made available for viewing.
The findings from the U.S. study tour were compiled into a report and published on the website. The results were also reported at a symposium.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

プログラミング教育では指導者の不足が課題となっている。本研究では、優れたマニュアルがあれば、子どもは独自に学び進められることと、大学生や上級生が指導者となって教えられることを明らかにした。教師は多くのことを知っていて子どもを導く存在だと考えられてきたが、教師は学習者の伴走者であり、もっとまわりを頼るべきだという教師観を支持する成果を得た。
米国の視察では、教師の仕事の負担を軽減する教材準備の仕組みを知った。また、一般的だと思われている問題解決学習のステップは、世界標準ではないことが分かった。このことを広く報告することで、日本の理科教育の未来をより良くすることができると考える。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2024 2023 2022 2021 2019 1990 Other

All Journal Article (4 results) (of which Open Access: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (6 results)

  • [Journal Article] 我が国の小・中学校におけるSTEM教育普及に向けたプログラムの開発と人材育成-米国FOSS事例研究・STEMとプログラミングの融合-2024

    • Author(s)
      白數哲久、岡崎真幸、羽賀京子、吉澤弘、伊藤愛美、佐藤那乃、星名由美、大串幸司、駒崎麻里絵
    • Journal Title

      昭和女子大学・昭和女子大学現代教育研究所 研究成果報告書

      Volume: 1 Pages: 1-130

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] STEAM 教育推進に寄与する教育方法の開発に関する研究 ―生活科・理科における「ものづくり」の再興―2023

    • Author(s)
      白數哲久
    • Journal Title

      昭和女子大学紀要「学苑」

      Volume: 971 Pages: 1-17

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 対話を促す科学読み物の活用に関する研究 ―文化-歴史的活動理論と知識構成型ジグソー法の援用―2021

    • Author(s)
      白數哲久
    • Journal Title

      日本教科教育学会誌

      Volume: 44(1), Pages: 65-79

    • NAID

      40022657957

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 教育創造 (104)(232)1990

    • Author(s)
      白數哲久
    • Volume
      194
    • Pages
      -
    • DOI

      10.11501/6042630

    • ISSN
      0910-9846
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] なぜ「ものづくり」ではなく「STEM」教育なのか2024

    • Author(s)
      白數哲久
    • Organizer
      昭和女子大学現代教育研究所 理科教育プロジェクトシンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] FOSSの理科授業視察から我が国の理科の未来を考える2024

    • Author(s)
      白數哲久
    • Organizer
      昭和女子大学現代教育研究所 理科教育プロジェクトシンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] STEM教育推進に寄与する教材と教育方法の開発に関する研究-生活科・理科における「ものづくり」の再興2022

    • Author(s)
      白數哲久
    • Organizer
      日本理科教育学会第72回全国大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 対話を促す科学読み物の活用に関する研究 -文化‐歴史的活動理論と知識構成型ジグソー法の援用-2021

    • Author(s)
      白數哲久
    • Organizer
      令和3年度日本学校図書館学会研究発表大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Scientific Concepts in the Field of ZPD Growing up through the Interaction of Technology and Engineering -Through a Toy-making Workshop using Magnets2019

    • Author(s)
      Tetsuhisa shirasu
    • Organizer
      The 6th ICASE World Science and Technology Education Conference 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Aiming to revive Japan's Manufacturing Education2019

    • Author(s)
      Tetsuhisa shirasu
    • Organizer
      The 6th ICASE World Science and Technology Education Conference 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 昭和女子大学現代教育研究所理科教育研究グループ研究報告書 STEM教育のものづくりとプログラミングの融合2022

    • Author(s)
      白數哲久、久木田寛直、星名由美、吉澤弘
    • Total Pages
      41
    • Publisher
      昭和女子大学現代教育研究所
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 我が国の小・中学校における STEM教育普及に向けたプログラム開発と人材育成

    • URL

      https://content.swu.ac.jp/iome/publication/co-creative-learning-session/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] STEAM 教育推進に寄与する教育方法の開発に関する研究

    • URL

      https://swu.repo.nii.ac.jp/?action=repository_uri&item_id=7330&file_id=22&file_no=1

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] STEM教育のものづくり 01 小型扇風機作り

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=Szf9OtvqzEY

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] STEM教育のものづくり 02 小型扇風機で動かすモノづくり

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=fcvchhqudnk&t=1s

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] STEM教育のものづくり 03 プログラミング

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=kh5EP91t-U0

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] STEM教育のものづくりとプログラミングの融合

    • URL

      https://swuhp.swu.ac.jp//ime/publication/20220303_vol.4_rika_contents.pdf

    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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