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Development and evaluation of a STEAM education curriculum that combines inquiry, problem solving, and design activities

Research Project

Project/Area Number 23K20188
Project/Area Number (Other) 20H01731 (2020-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2020-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 09070:Educational technology-related
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

Morita Yusuke  早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (20314891)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 下郡 啓夫  函館工業高等専門学校, 一般系, 教授 (00636392)
辻 宏子  明治学院大学, 心理学部, 教授 (20374754)
竹中 真希子  大分大学, 大学院教育学研究科, 教授 (70381019)
瀬戸崎 典夫  長崎大学, 情報データ科学部, 准教授 (70586635)
江草 遼平  千葉商科大学, 基盤教育機構, 助教 (70826239)
大谷 忠  東京学芸大学, 教育学研究科, 教授 (80314615)
北澤 武  東京学芸大学, 教育学研究科, 教授 (80453033)
木村 優里  明治学院大学, 心理学部, 助教 (80611970)
齊藤 智樹  順天堂大学, 国際教養学部, 非常勤講師 (90849613)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
KeywordsSTEAM教育 / カリキュラム開発 / 教材開発 / デザイン研究 / STEAM / 探究 / 課題解決 / デザイン / プロジェクト学習 / STEAM教育 / プログラミング教育 / 教科横断 / 創造活動 / 探究活動 / STEAM / STEM教育
Outline of Research at the Start

本研究課題では,探究と課題解決・デザイン活動を融合したSTEAM教育カリキュラムの考案,ならびに,STEAM教育教材の開発を行う.そして,DBR(Design Based Research)による実践授業と評価を行う.考案するSTEAM教育カリキュラムは,幼稚園,小学校,中学校,高校,高等専門学校,大学を対象とし,教科横断型でかつ文理融合的に統合した学びのフレームワークである.「探究型」の学びである理数系(理学系)科目,「課題解決型」の学びである技術・情報系(工学部系)科目,「デザイン型」の学びであるアート・ものづくり系(芸術系)科目を融合し,STEAM教育プログラムの事例を作成する.

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to design and evaluate a STEAM education curriculum that integrates inquiry-based learning with problem-solving and design activities. First, we proposed a route-based spiral learning model that combines inquiry-oriented and creative learning, presenting a new framework for curriculum design in STEAM education. Next, we developed practical teaching materials based on this model, establishing educational resources that can be sustainably implemented in school settings. Furthermore, through design-based research, we examined the effectiveness of the proposed curriculum in practice. These efforts, conducted over four years, led to the establishment of theoretical and practical foundations for designing and evaluating STEAM education curricula.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

STEAM教育は、次世代を生きる子どもたちに必要な教科横断型の統合的な学びである。従来型の教科学習が中心となっている学校現場に、「探究型」と「創造的」学習を統合したルート型スパイラル学習モデルを提案し、STEAM教育における新たなカリキュラムデザインの枠組みを提示したことは、社会的に大きな意義を持つ。また、本モデルに基づいた実践教材を開発するとともに、4年間にわたって、学校現場において継続的に実践を行ったデザイン研究の事例は学術的にも意義がある。

Report

(5 results)
  • 2024 Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (59 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (22 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 16 results) Presentation (34 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] 動的幾何環境に関する研究動向と展望-ドラッグ機能に焦点を当てて-2024

    • Author(s)
      辻宏子
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      Volume: 33/34 Pages: 37-52

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      大谷忠, 田中若葉, 木村優里, 原口るみ
    • Journal Title

      東京学芸大学紀要

      Volume: 75 Pages: 1-10

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    • Author(s)
      木村 優里、辻 宏子、森田 裕介
    • Journal Title

      JSSE Research Report

      Volume: 38 Issue: 2 Pages: 71-74

    • DOI

      10.14935/jsser.38.2_71

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2023-12-09
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    • Author(s)
      森田 和行、瀬戸崎 典夫、森田 裕介
    • Journal Title

      Japan Journal of Educational Technology

      Volume: 47 Issue: 2 Pages: 297-308

    • DOI

      10.15077/jjet.46101

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Year and Date
      2023-06-20
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    • Author(s)
      福岡 直樹, 永田 悠人, 森田 裕介
    • Journal Title

      JSSE Research Report

      Volume: 37 Issue: 4 Pages: 183-188

    • DOI

      10.14935/jsser.37.4_183

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2022-12-18
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    • Author(s)
      木村 優里, 辻 宏子, 森田 裕介
    • Journal Title

      JSSE Research Report

      Volume: 36 Issue: 6 Pages: 33-36

    • DOI

      10.14935/jsser.36.6_33

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2022-06-04
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    • Author(s)
      北澤武
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      JSSE Research Report

      Volume: 36 Issue: 6 Pages: 13-16

    • DOI

      10.14935/jsser.36.6_13

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2022-06-04
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      JSSE Research Report

      Volume: 36 Issue: 6 Pages: 25-28

    • DOI

      10.14935/jsser.36.6_25

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2022-06-04
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    • Author(s)
      田代穂香, 瀬戸崎典夫, 藤本登, 森田裕介
    • Journal Title

      JSSE Research Report

      Volume: 36 Issue: 6 Pages: 29-32

    • DOI

      10.14935/jsser.36.6_29

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2022-06-04
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    • Author(s)
      江草 遼平, 木村 優里, 辻 宏子
    • Journal Title

      JSSE Research Report

      Volume: 36 Issue: 6 Pages: 9-12

    • DOI

      10.14935/jsser.36.6_9

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2022-06-04
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      2022 Annual Research Report
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  • [Journal Article] STEAM Education Research in Japanese Academic Journals2022

    • Author(s)
      竹中 真希子, 遠藤 ももこ
    • Journal Title

      JSSE Research Report

      Volume: 36 Issue: 6 Pages: 45-50

    • DOI

      10.14935/jsser.36.6_45

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2022-06-04
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      2022 Annual Research Report
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  • [Journal Article] The Presence of an Architect and Students’ Awareness of Cross-disciplinary in “Art1” STEAM Classroom “Design × Sustainable Architecture”2022

    • Author(s)
      遠藤 ももこ, 竹中 真希子
    • Journal Title

      JSSE Research Report

      Volume: 36 Issue: 6 Pages: 5-8

    • DOI

      10.14935/jsser.36.6_5

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2022-06-04
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      2022 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Sciences in Life Environmental Study Textbooks2022

    • Author(s)
      竹中 真希子, 辻 宏子
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      JSSE Research Report

      Volume: 36 Issue: 4 Pages: 33-36

    • DOI

      10.14935/jsser.36.4_33

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2022-03-27
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    • Author(s)
      江草 遼平、竹中 真希子
    • Journal Title

      JSSE Research Report

      Volume: 36 Issue: 2 Pages: 41-44

    • DOI

      10.14935/jsser.36.2_41

    • NAID

      130008142995

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2021-12-19
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      木村 優里、原口 るみ、大谷 忠
    • Journal Title

      Journal of Science Education in Japan

      Volume: 45 Issue: 2 Pages: 184-193

    • DOI

      10.14935/jssej.45.184

    • NAID

      130008065630

    • ISSN
      0386-4553, 2188-5338
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      Volume: 44 Issue: 3 Pages: 297-304

    • DOI

      10.15077/jjet.45004

    • NAID

      130007998604

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
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      2020-12-31
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    • DOI

      10.15077/jjet.45008

    • NAID

      130007998609

    • ISSN
      1349-8290, 2189-6453
    • Year and Date
      2020-12-31
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      木村優里,原口るみ,大谷忠
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      Volume: 35 Issue: 3 Pages: 1-6

    • DOI

      10.14935/jsser.35.3_1

    • NAID

      130007952647

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2020-12-13
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      Volume: 74 Pages: 16-19

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    • Publisher
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Published: 2020-04-28   Modified: 2026-01-16  

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