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Derivation of the components of STEM-PD in Japan for the construction of STEMPCK

Research Project

Project/Area Number 20K14122
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 09080:Science education-related
Research InstitutionHakuoh University (2022-2023)
Kyoto Notre Dame University (2020-2021)

Principal Investigator

小川 博士  白鴎大学, 教育学部, 准教授 (90755753)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
KeywordsSTEM教育 / STEM教師教育 / STEMPCK / STEM-PD / 専門性開発 / 現職教師
Outline of Research at the Start

STEM教育を推進するためには、教師知識としての「STEM固有のPCK(以下、STEMPCK)」の実態を的確に捉えた専門性開発(STEM-Professional Development:STEM-PD)が不可欠である。本研究では、STEM教師教育に着目し、教師のSTEMPCKの構築を目指す我が国のSTEM-PDの構成要素を導出することを目的とする。 この目的を達成するために、1.STEMPCKの概念規定、2.我が国の教師におけるSTEMPCKの実態の解明、3.STEMPCKの構築を目指す我が国のSTEM-PDの構成要素の導出、の手順で研究を進める。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、教師のSTEM固有のPedagogical Content Knowledge (以下、STEMPCK)の実態を的確に捉えた専門性開発(STEM-Professional Development、以下、STEM-PD)の構成要素を導出することである。この目的を達成するために、次の3つの下位目標を設定している。
1.STEMPCKの概念規定
2.我が国の教師におけるSTEMPCKの実態の解明
3.STEMPCKの構築を目指す我が国のSTEM-PDの構成要素の導出
2023年度は、上記の下位目標3.「STEMPCKの構築を目指す我が国のSTEM-PDの構成要素の導出」に主に取り組んだ。具体的には、「STEMコンテンツの知識」「STEM統合の知識」「教育学の知識」「21世紀型スキルの知識」を構成概念とした質問紙調査の結果、エンジニアリングやテクノロジーに関する知識、統合に関する知識に課題があることが示唆された。これらが日本におけるSTEM-PDの重要な構成要素として導出できる可能性がある。また、新型コロナウイルスの影響で延期していた海外視察・調査を3月に実施することができた。米国ミネソタ州にあるSTEM schoolの視察やSTEM教師へのインタビューによって、教師知識の実態を調査した。現在、分析中である。さらに、小中学校の教員向けに、STEAM教育研修を企画しパイロット版として試行することができた。おおむね好評であったが研修時間やエンジニアリングの内容についての不足が課題として挙げられた。
なお、これまでの取組みと関連した内容については、日本STEM教育学会第6回年次大会(オンライン)等において発表した。また、研究協力者と大学紀要へ論文を投稿し掲載された。さらに、書籍においてもSTEM/STEAM教育について執筆することができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルスの感染拡大のため、当初予定していたスケジュール通りに海外視察・調査を実施できなかった影響が大きく、現状、調査の分析や成果の発表ができていないため。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は、主に次のことに取り組む。
1つめは、3月に実施したインタビュー調査の分析を進め、STEM教育を担う教師に必要なSTEMPCKの要素を取り出すことである。2つめは、研究協力者とともに、成果を学会等で報告したい。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Open Access: 6 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] STEAM教育推進教師に必要な専門性の導出(2)2024

    • Author(s)
      竹本石樹・小川博士・Tomas F.Meagher・櫻井宏明・中宿豪
    • Journal Title

      浜松学院大学研究論集

      Volume: 20 Pages: 19-30

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] STEAM授業推進教師に必要な教師知識の導出―STEAM授業開発過程における教師・研究者・工学者による発話の分析を通してー2022

    • Author(s)
      竹本 石樹、小川 博士、伊堂 凜、熊野 善介
    • Journal Title

      Proceedings of the Annual Meeting of Japan Society for Science Education

      Volume: 46 Issue: 0 Pages: 237-240

    • DOI

      10.14935/jssep.46.0_237

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 笹原康夫, 竹本石樹, 小川博士, 杉山和香菜, & 吉政和奏. (2022). 教科 「生活科」 における重要事項整理とそれを踏まえた授業改善要素の理論的導出-生活科における製作活動への STEM 教育要素導入を目指して2022

    • Author(s)
      笹原康夫, 竹本石樹, 小川博士, 杉山和香菜, 吉政和奏
    • Journal Title

      浜松学院大学研究論集

      Volume: 18 Pages: 1-13

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      2022 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 小学校の STEAM 学習充実のためのプログラミング教材選定に関する一考察―6 年生 「総合的な学習の時間」 における STEAM 教材の開発を通して―2022

    • Author(s)
      竹本石樹, 今井昌彦, 小川博士, 岡田芳樹, 吉政和奏
    • Journal Title

      浜松学院大学短期大学部研究論集

      Volume: 20 Pages: 1-13

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      2022 Research-status Report
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    • Author(s)
      笹原康夫・竹本石樹・小川博士・杉山和香菜・吉政和奏
    • Journal Title

      浜松学院大学 研究論集

      Volume: 18 Pages: 1-13

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      2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 教師、研究者、技術者によるWebベースの小学校STEM授業デザイン検討会の試行的評価2021

    • Author(s)
      小川 博士、竹本 石樹
    • Journal Title

      こども教育研究

      Volume: 7 Pages: 33-42

    • NAID

      120007027548

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characteristics of the Relationship between Teachers, Researchers and Engineers in Web-based Elementary School STEM Class Design Meetings: Through Network Analysis Using Utterance Data2020

    • Author(s)
      竹本 石樹, 小川 博士, 堀田 龍也, 熊野 善介
    • Journal Title

      Journal of Science Education in Japan

      Volume: 44 Issue: 4 Pages: 338-352

    • DOI

      10.14935/jssej.44.338

    • NAID

      130007981460

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Construction and evaluation of a web-based elementary STEM class conference with teachers, researchers and engineers that contributes to the professional development of STEM teachers2020

    • Author(s)
      小川 博士, 竹本 石樹
    • Journal Title

      Proceedings of the Annual Meeting of Japan Society for Science Education

      Volume: 44 Issue: 0 Pages: 319-322

    • DOI

      10.14935/jssep.44.0_319

    • NAID

      130007945529

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
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      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 教師,研究者,技術者によるWeb ベースのSTEM 授業検討会の進め方に関する考察2020

    • Author(s)
      竹本 石樹, 小川 博士, 堀田 龍也, 熊野 善介
    • Journal Title

      Proceedings of the Annual Meeting of Japan Society for Science Education

      Volume: 44 Issue: 0 Pages: 231-234

    • DOI

      10.14935/jssep.44.0_231

    • NAID

      130007945472

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
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      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] STEM/STEAM教育に関する教員研修プログラムの試行2023

    • Author(s)
      小川博士、竹本石樹
    • Organizer
      日本STEM教育学会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] STEM授業づくりの難しさや悩みに関する教師の認識:小学校理科教師へのインタビューを通して2021

    • Author(s)
      小川博士, 竹本石樹
    • Organizer
      日本理科教育学会第71回全国大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] STEM教師の専門性開発に寄与する教師,研究者,技術者によるWebベースの小学校STEM授業検討会の構築2020

    • Author(s)
      小川 博士, 竹本 石樹
    • Organizer
      日本理科教育学会 第70回全国大会
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      2020 Research-status Report
  • [Book] これからの理科教育はどうあるべきか(第4章 1 STEM/STEAM教育 を担当)2023

    • Author(s)
      久保田善彦編
    • Total Pages
      140
    • Publisher
      東洋館出版社
    • ISBN
      4491053863
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  • [Book] 今日からできる理科授業ICT活用2022

    • Author(s)
      山下 芳樹、小川 博士、平田 豊誠、山下 浩之
    • Total Pages
      160
    • Publisher
      講談社
    • ISBN
      9784065291634
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  • [Book] 小学校理科を教えるために知っておきたいこと2022

    • Author(s)
      平田豊誠、小川博士
    • Total Pages
      240
    • Publisher
      東洋館出版社
    • ISBN
      9784491047225
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      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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