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Development of an Elementary and Secondary Model Curriculum for Fostering AI and Digital Fabrication Literacy

Research Project

Project/Area Number 21H00860
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
Research InstitutionJoetsu University of Education

Principal Investigator

YAMAZAKI Sadato  上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (40230396)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 人見 久城  宇都宮大学, 共同教育学部, 教授 (10218729)
磯部 征尊  愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (70736769)
大森 康正  上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (80233279)
東原 貴志  上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (10370850)
岡島 佑介  上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 講師 (40754734)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000)
KeywordsAIリテラシー / デジタル・ファブリケーション / 初等中等カリキュラム / STEM教育 / STEAM教育 / カリキュラム・オーバーロード / エンジニアリング教育 / 技術科教育 / AIリテラシー / デジタル・ファブリケーションリテラシー / カリキュラム開発 / エンジニアリングデザイン / 小学校 / 中学校 / プログラミング学習 / カリキュラム / Society5.0 / エンジニリングデザイン
Outline of Research at the Start

本研究の概要は,Society5.0を実現するために,STEAM教育増進の観点から,初等中等教育を一貫したAIとDFリテラシーの概念と各教育段階の系統性を明示したカリキュラム・マップを示す参照基準と学習評価法を開発する。小・中学校で教育実践を実施して,カリキュラム評価と学習評価により,効果を検証することを目的としている。本研究成果は,各学校が初等中等教育を一貫したAIとDFリテラシー育成のための参照基準として活用することで,初等中等教育段階間の連携とともに,教科等間のカリキュラム・マネジメントが円滑化し,各学校の創意・工夫に基づく単元カリキュラム開発の推進が期待される。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is to conduct a field survey of the latest trends in STEAM education in the United Kingdom and the United States, and to develop a curriculum using AI robots as teaching materials in the field of junior high school technology and home economics technology. In order to develop the ability to utilize ``techniques for producing creative things'', we verified the curriculum management, evaluation methods, and effects of STEAM education by making prototypes using 3D printers. During the field survey in the UK, we conducted interviews with teachers at elementary and secondary schools in Exeter City, and were able to gain knowledge. In the United States, we gained knowledge through a field survey of the Boston Museum of Science's Engineering in Elementary STEM education program.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我が国の初等中等教育は脱カリキュラム・オーバーロード(CO)が喫緊の課題である。カナダのブリティッシュ・コロンビア州ではSTEM教育を導入した脱COの実践が展開中であり,英国や米国の脱CO対策について,本研究の現地調査から知見が得られた。また,AIリテラシーと「FAB(Digital FABrication)リテラシーを育むカリキュラム開発と実践を行い,カリキュラム改善に関する知見を得ることができた。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (51 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 11 results) Presentation (35 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 工業科の課題解決型学習過程モデルに基づく評価規準作成及び基準関連妥当性と信頼性2024

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      山崎 貞登、磯部 征尊、大森 康正、岡島 佑介
    • Journal Title

      Journal of Science Education in Japan

      Volume: 45 Issue: 2 Pages: 128-141

    • DOI

      10.14935/jssej.45.128

    • NAID

      130008065716

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
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      人見久城
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    • Author(s)
      山崎貞登・岡島佑介・東原貴志・大森康正・山﨑恭平・市村尚史・水野頌之助・磯部征尊(分担執筆)
    • Total Pages
      27
    • Publisher
      上越教育大学出版会
    • ISBN
      9784990997373
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    • URL

      http://hdl.handle.net/10513/0002000164

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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