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Development and Practice of High School-University Collaboration and Science Education Support System for "Science and Mathematics Exploration," a New High School Course

Research Project

Project/Area Number 20K03277
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09080:Science education-related
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

Fukumoto Kozo  琉球大学, 教育学部, 准教授 (80549816)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 杉尾 幸司  琉球大学, 教育学研究科, 教授 (20433089)
佐藤 洋俊  神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10342528)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsSTEAM教育 / 理数 / 探究活動 / ICT教育 / 高大連携 / 教材開発 / 教育評価 / 理数探究 / 産学官連携
Outline of Research at the Start

高等学校での新設教科「理数」および科目「理数探求基礎」「理数探求」の質を高め、普及を実現させるための教材開発および授業実践研究を行い、高大連携・科学教育支援システムの開発と実践、有効性の検証を行う。国立高専機構「モデルコアカリキュラム」等を参考に、探究の進め方に関する基本的な知識・技能、研究倫理等について理解できる教材を開発し、研究協力高校にて検証を行う。得られた知見を共有する教育コンソーシアムが中心となって、生徒、教員、研究者などの交流や情報発信の場を提供することで、探究活動を支援する地域連携体制を構築する。これらを通して、新科目に対応した高大連携・科学教育支援システムの有効性を検証する。

Outline of Final Research Achievements

Throughout the entire research period, we were able to establish an industry-academia-government collaboration system as an infrastructure, develop inquiry activity teaching materials with "chemistry" as the application, develop evaluation methods to guarantee the quality of students and individual projects, and develop a system that packages these elements. We have confirmed that each element can be implemented on a school scale, and the objectives of this study were generally achieved. However, the scale of demonstration of a package that combines all three elements remains at the experimental level, and we will continue to work on this project.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

平成28年12月の中央教育審議会答申において、高等学校に新しい教科「理数」を設け、探究的科目として「理数探究基礎」及び「理数探究」を新設することが明らかにされた。この新科目は初等中等教育で行う探究的な学習の集大成として実施されることになる。我が国における科学教育の推進と理工系人材の育成に大きな貢献をもたらす可能性を秘めているが、これらの科目の実施を各学校が円滑に進めるためのカリキュラムや評価方法、大学等も含めた支援体制を構築することが急務である。本研究では、新科目を効果的に実施するためのカリキュラムや評価方法、大学等も含めた支援体制の構築等について包括的な研究を行い、一つのモデルを開発した。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 5 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Cognitive and Behavioral Development in Young Children by Science Education Program2023

    • Author(s)
      福本 晃造、小林 理気、宮国 泰史、杉尾 幸司
    • Journal Title

      琉球大学教育学部紀要

      Volume: 102 Issue: 102 Pages: 139-144

    • DOI

      10.24564/0002019699

    • ISSN
      1345-3319
    • URL

      https://u-ryukyu.repo.nii.ac.jp/records/2019699

    • Related Report
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    • Open Access
  • [Journal Article] Synthesis of Transition Metal-sulfur Complexes by Si-S Bond Cleavage2023

    • Author(s)
      Renzetti Andrea、Fukumoto Kozo、Kina Aya
    • Journal Title

      Mini-Reviews in Organic Chemistry

      Volume: 20 Issue: 6 Pages: 532-563

    • DOI

      10.2174/1570193x19666220420135358

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differences among Junior High Schools in Okinawa about Gender Differences in Perception and Interest for Science and Mathematics2022

    • Author(s)
      宮国 泰史、福本 晃造、杉尾 幸司
    • Journal Title

      Journal of Science Education in Japan

      Volume: 46 Issue: 1 Pages: 81-90

    • DOI

      10.14935/jssej.46.81

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 非対面で実施した科学教育プログラムの効果と問題点2021

    • Author(s)
      宮國泰史, 福本晃造, 杉尾幸司, 前野昌弘, 山城康一, 濱田栄作, 古川雅英
    • Journal Title

      琉球大学教育学部紀要

      Volume: 99 Pages: 161-171

    • NAID

      120007163741

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    • Author(s)
      福本晃造
    • Journal Title

      琉球大学大学教育センター報

      Volume: 23 Pages: 111-117

    • NAID

      120007040007

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    • Author(s)
      宮國泰史, 東江あやか, 福本晃造, 杉尾幸司
    • Journal Title

      琉球大学教育学部紀要

      Volume: 98 Pages: 47-58

    • NAID

      120007027729

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  • [Journal Article] eラーニングシステムの活用頻度と学習者の地理的距離との関係2021

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      宮國泰史, 福本晃造, 杉尾幸司
    • Journal Title

      琉球大学教育学部紀要

      Volume: 98 Pages: 211-219

    • NAID

      120007027722

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  • [Journal Article] 小中学生における天体の大きさおよび空間認識の変化を促す授業実践2020

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      宮國泰史, 前野昌弘, 福本晃造, 杉尾幸司
    • Journal Title

      琉球大学教育学部紀要

      Volume: 97 Pages: 91-98

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  • [Journal Article] Dibenzoate esters of cis‐tetralin‐2,3‐diol as analogs of (-)‐epigallocatechin gallate: synthesis and crystal structure of anticancer drug candidates2020

    • Author(s)
      Ryan Noboru Rutherford, Shinji Ura, Tak-Hang Chan, Kozo Fukumoto, Takanori Nishioka, Andrea Renzetti
    • Journal Title

      Acta Crystallographica Section C

      Volume: 76 Issue: 12 Pages: 1085-1095

    • DOI

      10.1107/s2053229620014916

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Antibacterial green tea catechins from a molecular perspective: mechanisms of action and structure-activity relationships2020

    • Author(s)
      Andrea Renzetti, Jonathan W. Betts, Kozo Fukumoto, Ryan Noboru Rutherford
    • Journal Title

      Food & Function

      Volume: 11 Issue: 11 Pages: 9370-9396

    • DOI

      10.1039/d0fo02054k

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] オンラインホームルームと教養化学のオンデマンド授業の実施2020

    • Author(s)
      佐藤洋俊
    • Journal Title

      総合情報センター広報

      Volume: 33 Pages: 10-12

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  • [Presentation] 沖縄発の教育を通しての産学官連携活動2023

    • Author(s)
      福本晃造, 吉本隆光, 浅田祥司, 木之下幸一郎, 米倉勲, 大塩愛子
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      日本設計工学会関西支部2022年度研究発表講演会
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  • [Presentation] 除湿水の有効活用を可能にしたそらみずの開発2023

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      米倉勲, 木之下幸一郎, 福本晃造, 吉本隆光, 浅田祥司, 中川鉄水, 泉水仁
    • Organizer
      日本設計工学会関西支部2022年度研究発表講演会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 佐藤 洋俊, 福本 晃造, 大塩 愛子2023

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      高専における他教科の知識活用を目指したアクティブラーニング単元の開発
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      日本化学会第103春季年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 沖縄における小中学生を対象とした5 年間の科学教育プログラムの実施と成果2022

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      宮國泰史, 福本晃造, 杉尾幸司, 前野昌弘, 山城康一, 濱田栄作, 古川雅英
    • Organizer
      日本産業技術教育学会 全国大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 琉球大学における初等中等教育段階を対象とした一貫的な 科学教育プログラム体制の構築と運用およびその効果2022

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      宮国泰史, 福本晃造, 杉尾幸司, 古川雅英
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      日本科学教育学会第46 回年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 思考力と表現力の向上を目指した高専化学でのICT機器の活用2022

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      佐藤 洋俊, 福本 晃造, 大塩 愛子
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  • [Presentation] 鉄錯体によるE―S (E = C, Si) 結合切断反応2022

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      日本化学会第102春季年会(2022)
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  • [Presentation] 沖縄における除湿機排水の水質・水量調査とその有効活用2022

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      泉水仁, 中川鉄水, 福本晃造, 吉本隆光, 浅田祥司, 大塩愛子, 小城宣啓, 米倉勲, 木之下幸一郎
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Advanced science education system for science talented with case study research2021

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      福本晃造, 宮國泰史, 佐藤洋俊, 杉尾幸司
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Iron-catalyzed selective C-S bond cleavage reaction in thioethers2021

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      喜納彩, 友利優斗, 安里英二, アンドレアレンゼッティ, 福本晃造
    • Organizer
      2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effective application of ICT devices with chemical experiments in laboratory and the cloud at College of Technology2021

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      佐藤洋俊, 福本晃造, 大塩愛子
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      2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非対面形式科学教育プログラムの効果と生徒の活動性2021

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      宮國泰史, 福本晃造, 杉尾幸司, 前野昌弘, 山城康一, 濱田栄作, 古川雅英
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      日本理科教育学会第71回全国大会
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  • [Presentation] 中学校1年生における数学,理科に対する意識の男女差とその特徴2021

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      宮國泰史, 福本晃造, 杉尾幸司, 古川雅英
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      日本科学教育学会第45回年会
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  • [Presentation] 鉄錯体を用いたチオエーテルの触媒的C-S結合切断反応2021

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      喜納彩, 友利祐斗, Renzetti Andrea, 福本晃造, 安里英治
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      日本化学会春季年会
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      福本晃造
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    • Invited
  • [Presentation] 紫外線装置を用いた海水等浄化の有効利用について2021

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      木之下幸一郎, 米倉勲, 福本晃造, 中川鉄水, 浅田祥司, 吉本隆光, 新川百合子
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  • [Presentation] 高温多湿地域における除湿水の有効活用を 目指した水量調査2021

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      泉水 仁, 座安 那奈, 中川 鉄水, 福本 晃造
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  • [Presentation] 「琉大カガク院」における受講生の評価とその伸長2020

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      泉水 仁, 座安 那奈, 洲鎌 未空, 中川 鉄水, 福本 晃造
    • Organizer
      実験・実習技術研究会2020
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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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