A Theoretical and Practical Study on Practices to Promote Scientific High-Order Thinking in Schools Using STEM Education
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20K14121
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 09080:Science education-related
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| Research Institution | Tokai Gakuen University |
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Principal Investigator |
山岡 武邦 東海学園大学, 教育学部, 准教授 (00844565)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | STEM教育 / 科学的高次思考 / プラクティス / 新たな疑問 / 深い学び / 教師の発問 / 認知的葛藤 / 素朴概念 / STEM／STEAM教育 |
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| Outline of Research at the Start |
探究からの新しい言い回しであるプラクティスにおけるSTEM教育の学習過程の文脈においては，学習者からの新たな疑問を次の学習へとつなげるための教師による効果的で質の高い発問が不可欠である。本研究では，国内外における先進的STEM教育実践校の実態，及び実践の中で行われている教師の発問の特徴について明らかにする。そのうえで，科学的高次思考を促すプラクティスについて解明する。さらに，その調査結果を踏まえ，日本の教育事情に即したSTEM教育を提案するとともに，指導法への示唆を導出することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，国内外における先進的STEM教育実践校の実践の中で行われている教師の発問の特徴について明らかにするものである。そのために，科学的高次思考を促すプラクティスを解明し，その調査結果を踏まえ，日本の教育事情に即したSTEM教育を提案するとともに，指導法への示唆を導出することを目的とした。2020年度は，発問に関する理論研究，及び国内研究者を対象に，インタビュー調査，及びアンケート調査を行い，教師による質の高い発問とは何かについて探究した。その結果,日本におけるSTEM教育実践者は，適切なタイミングで助言をしたり，プラクティスとコンテンツの両輪をなすイメージで探究活動を行ったりするなどの特徴があることが明らかになった。2021年度は，2020年度の継続研究として，調査対象を国外研究者，大学生等に広げ，ホームページを活用したアンケート調査を実施した。その結果，学習者の現状把握を的確に行ったうえで，認知的葛藤を生起させるための工夫や，次の学習につなげるための授業計画を考える工夫をしていることが明らかとなった。2022年度は，2020-2021年度の調査結果を踏まえ，フィリピンの大学を訪問し，研究者を対象に電気分野の授業実践を行った。その結果，電池で動くシンプルモータを作成したうえで，電池を必要としない手振り発電機を作れば，電気の大切さを実感できる授業内容になることを確認した。また，認知的葛藤を生起させるための工夫を検討するために，2013年から2018年にかけて行ったアンケート調査を分析した。具体的には，理数系学部に在籍する国立理科系大学生319名を対象としたものであり，素朴概念の形成過程や，その克服の過程を明確化させることができた。2023年度は，これらの成果を踏まえたうえで，授業計画を検討し，国内外の学校で実践し，日本の教育事情に即したSTEM教育を提案していきたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究計画に基づいて研究が順調に進められており，これらはおおむね予定通りに進展することができた。本研究で得られた知見の一部は，国内外の学会発表で発表したり，関連国外研究者を含んだ研究会を実施したりすることができた。また，関連国外研究者とメールなどを通じた継続的な情報交換も行うことができており，グローバルに展開可能な準備を進めることができつつある。研究成果は，学会発表のみならず，国内の論文や，大学研究紀要に掲載された。さらに，発問研究やSTEM教育に関する研究を書籍にまとめることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は，これまでに実施してきたアンケート調査の分析を進め，国内外の高等学校などで授業実践をすることで，日本の教育事情に即したSTEM教育を提案するとともに，指導法への示唆を導出していきたい。また，教師による質の高い発問を契機として，認知的葛藤や高次思考を用いて，新たな知識を獲得する過程を詳細に分析するために，素朴概念に関する研究を行っていきたい。また，得られた研究成果は，2020-2022年度同様，国内外の学会発表や論文などを通じて，積極的に広く発信していく予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(61 results)
