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問題解決能力を育むための生体情報を利用した技術科の設計学習モデルの開発

Research Project

Project/Area Number 22K02629
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

守田 弘道  福井大学, 学術研究院教育・人文社会系部門(教員養成), 准教授 (30882807)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岳野 公人  滋賀大学, 教育学系, 教授 (70313632)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords問題解決能力 / 生体情報 / 技術科 / 設計学習 / 思考 / 中学生
Outline of Research at the Start

本研究は,中学生の問題解決能力を育成するために,中学校技術・家庭科技術分野(以下,技術科)の設計学習における思考過程を脳波による生体情報から分析・解明し,新たな設計学習モデルを開発する。
具体的な取組として,研究1:技術科の「材料と加工の技術」の概念設計に注目し,脳波を利用した中学生の思考過程の解明(理論研究)と,研究2:問題解決能力育成を目指した技術科の概念設計における学習モデルの開発を行う(実践研究)。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,中学生の問題解決能力を育成するために中学校技術・家庭科技術分野(以下,技術科)の設計学習における思考過程を脳波による生体情報から分析・解明し,新たな設計学習モデルを開発することである。
平成29年告示の中学校学習指導要領解説技術・家庭科編においては,中学生にものづくりを通して技術科における資質・能力を身に付けさせ,問題発見・解決能力(以下,問題解決能力)を育むことが重視された。技術科の設計学習においては,思考力・判断力・表現力等の資質・能力を身に付ける重要な学習場面として,思考過程の研究が進められている。しかし,先行研究では,質問紙やスケッチ,面接法などによる学習者の設計学習行為の思考過程の調査や検証が主体であり,設計・製作活動中の中学生の思考・心理状態を健全に育成する学習かどうかは明らかになっていない。本研究の目的が達成できたならば,問題解決能力を技術科で育成することを客観的に説明することができる。また,個に応じたより効果的な問題解決能力の育成も期待できる。
そこで,本研究の目的を達成するために「研究1:脳波を利用した技術科の概念設計における思考過程の解明」と,「研究2:問題解決能力育成を目指した技術科の概念設計における学習モデルの開発」を行う。
令和5年度(2023年度)は,研究1遂行のため,令和4年度(2022年度)の調査票の作成に向けた打合せを踏まえて,概念設計における思考過程解明に関する議論を研究分担者と行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

研究計画では,令和5年度(2023年度)までに「研究1:脳波を利用した技術科の概念設計における思考過程の解明」を行う予定であったが,概念設計における思考過程解明のための調査票作成や調査・分析,脳波による解明にまで至らなかったため,現在までの進捗状況を「遅れている」とした。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度(2024年度)は,概念設計における思考過程解明のための調査票を作成し,中学生を対象に調査する。調査より得られたデータをもとに統計学的手法で解明する。また,令和4年度(2022年度)の発表で得られた知見を参考にしながら,脳波を利用して,技術科の概念設計における中学生の思考過程を「状態」で解明する。得られた結果をもとに,技術科の概念設計における学習モデルを開発し,中学生の問題解決能力を効果的に育むことができるか検証する。研究成果は,学会等で発表するとともに,これまでの発表も含めて論文としていく。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] Curriculum Development and Practice of Application Creation Incorporating AI Functions; Learning During After-School Hours2023

    • Author(s)
      Kimihito Takeno, Keiji Yoko, Hirotaka Mori
    • Journal Title

      IFIP Advances in Information and Communication Technology book series (IFIPAICT)

      Volume: vol.685 Pages: 115-123

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] STEM教育における創造性育成のためのワークショップの実践2023

    • Author(s)
      岳野公人,粟津新
    • Journal Title

      滋賀大学教育実践研究論集

      Volume: vol.5 Pages: 15-20

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] The Actual State of Creative Attitudes in Engineering Learning through Text Mining Analysis2023

    • Author(s)
      Kimihito Takeno, Koji Hattori
    • Organizer
      TENZ-Technology Education New Zealand 2019 Conference (Christchurch)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of video teaching materials and self-monitoring system to support skill acquisition2023

    • Author(s)
      Toshikazu Yamamoto, Kimihito Takeno, Rintaro Seki, Syuto Ikeda
    • Organizer
      TENZ-Technology Education New Zealand 2019 Conference (Christchurch)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The patience required of technical high school students in the department of mechanical engineering as considered by the companies2023

    • Author(s)
      Hiromichi mamorita, Mihoko matsuda, Takekuni yamaoka, Kimihito takeno
    • Organizer
      International Conference on Applied Electrical and Mechanical Engineering 2023(ICAEME 2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生体情報を利用した思考状態解明に関する研究動向2023

    • Author(s)
      守田弘道,岳野公人
    • Organizer
      日本産業技術教育学会 第38回情報分科会(大阪)研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Curriculum development and practice of application creation incorporating AI functions; Learning during after-school hours2022

    • Author(s)
      Kimihito Takeno,Keiji Yoko,Hirotaka Mori
    • Organizer
      World Conference on Computers in Education (Hirosima, Japan)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 工業高校教員が考える機械系学科の高校生に必要な粘り強さの概観2022

    • Author(s)
      守田弘道,松田美穂子,山岡武邦,岳野公人
    • Organizer
      日本産業技術教育学会 第4回高等学校委員会研究会 - 様々な視点から見たSTEM/STEAM教育の理論と実践 -
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Proposal for an Instructional Process for Programming with Speech Recognition in "Information Technology"2022

    • Author(s)
      Toshikazu Yamamoto,Kimihito Takeno,Kouki Kanehira,Takenori Motomura
    • Organizer
      International Conference on Technology Education - Asia Pacific (Gold Coast, Australia)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of teacher training on creative use of tablet devices2022

    • Author(s)
      Kimihito Takeno,Arata Awazu
    • Organizer
      International Conference on Technology Education - Asia Pacific (Gold Coast, Australia)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 工業高校教員が考える機械系学科の高校生に必要な粘り強さ2022

    • Author(s)
      松田美穂子,守田弘道,山岡武邦,岳野公人
    • Organizer
      日本産業技術教育学会 第33回北陸支部大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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