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Proposal for learning activities to create innovation skills through usability engineering

Research Project

Project/Area Number 23K25722
Project/Area Number (Other) 23H01025 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 09080:Science education-related
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

中原 久志  大分大学, 教育学部, 准教授 (00724204)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森山 潤  兵庫教育大学, 学校教育研究科, 教授 (40303482)
上之園 哲也  弘前大学, 教育学部, 教授 (20735120)
世良 啓太  奈良教育大学, 技術教育講座, 准教授 (30802243)
勝本 敦洋  北海道教育大学, 教育学部, 教授 (30780621)
市原 靖士  大分大学, 教育学部, 教授 (20572837)
杉山 昇太郎  大分大学, 教育学部, 講師 (00910621)
藤井 弘也  大分大学, 教育学部, 教授 (70218981)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Keywordsユーザビリティエンジニアリング / イノベーション / 技術・家庭科技術分野 / STEM/STEAM教育 / STEAM教育
Outline of Research at the Start

学校現場においても,必ずしも一つの決まった正しい答えを求めるのではなく,多様な「知」を用いて試行錯誤しながら課題解決をしていくイノベーション力の育成が求められている。そこで本研究では「人文・社会科学の知」と「自然科学の知」の融合による「総合知」であるイノベーション力を創出するため,各教科での学習成果を技術科の学びに往還するSTEAM教育を指向した「社会的な問題を解決する学習」を提案する。その際,ユーザビリティエンジニアリングの考え方を取り入れ,STEAM教育の概念整理を図るとともに,問題発見・解決プロセスにおいて創出するイノベーション力を測定する尺度を構成し,体系的な学習活動について検討する。

Outline of Annual Research Achievements

2023年度は,ユーザビリティエンジニアリングの考え方を取り入れたSTEAM教育の枠組みを検討するために,STEAM教育を実践する上で課題となっている「Technology」と「Engineering」の関係性を明確化にした。具体的には,文献等の知見から,①Technologyや技術は,目的達成のための個々の手段・手法やその結果であること,②Engineeringは,複数のTechnologyを組織してより大きな目的を実現する行為であること,③Engineeringと工学は重なる部分はあるものの,同様に捉えることは難しいこと,④EngineeringをEngineering ScienceとEngineering Design Processに分けて定義することで,学校教育におけるSTEAM教育への援用として位置づけやすいこと等を明らかにした。
また,ユーザビリティエンジニアリングを取り入れた教育方法で得られる教育効果として,技術科の材料加工学習後の生徒を対象としたユーザー視点の形成について測定した。その結果,中学生の考えるユーザー認識には,自分を含めた家族等の生活形態に着目し,生活環境や個人の特性に対して対応しようとしている記述(①自分・家族),年齢層に由来する心理的・身体的特性や,個に由来する性格や身体的特性,生活様式,嗜好性,職業,社会的役割等から生起するニーズに着目した記述(②特定のユーザー),ユニバーサルデザインのようにユーザーを全称的に捉えている記述(③全てのユーザー)の3カテゴリがあることが把握された。また,ユーザーを想定した製作品改良の視点として,安全性,耐久性,機能性等の8カテゴリを収集し,製作題材による表出の差異を検討した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2023年度は,①「Technology」と「Engineering」の関係性を明確化し,②ユーザビリティエンジニアリングの考え方を用いた教育実践から現状を把握した上で,③様々な学問領域や実社会におけるビジネスモデルが反映されている利用コンテクストが反映されたSTEAM教育の枠組みを検討することであった。①と②に関しては調査・分析を実施し,学会発表を行ったが,国内外のSTEM/STEAM教育の実践事例を収集したところ,枠組みの検討の際に十分な議論や試行的実践の結果を踏まえた検討が必要であることが判明し,現在は枠組みの検討の前段階の情報収集及び議論を行っている段階である。

Strategy for Future Research Activity

2023年度に引き続き,本研究における課題1「ユーザビリティエンジニアリングの考え方を取り入れたSTEAM教育の枠組み検討」を行うために,十分な問題発見・解決プロセスを含み,ユーザビリティエンジニアリングの手続きが反映された学習活動の枠組みを提案する。また,課題2「技術科におけるSTEAM指向の問題発見解決型学習の実践と創出するイノベーション力の実態把握」について,教材開発を進め,中期的な授業実践を行い生徒がイノベーション力をどの程度形成しうることができるかについて,その効果を把握する尺度を構成するとともに,尺度の構成概念妥当性と基準関連妥当性等を評価する。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Consideration of Technology and Engineering in STEAM Education2023

    • Author(s)
      中原 久志、上之園 哲也、森山 潤
    • Journal Title

      JSSE Research Report

      Volume: 38 Issue: 2 Pages: 173-176

    • DOI

      10.14935/jsser.38.2_173

    • ISSN
      1882-4684
    • Year and Date
      2023-12-09
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Grasping the Actual Situation of Student's Perspectives on the Improvement of Manufactured Products and User Recognition in Material Processing Learning2023

    • Author(s)
      NAKAHARA, H., SERA, K., UENOSONO, T., KATSUMOTO, A., & MORIYAMA, J
    • Journal Title

      Vol. 1 No. October (2023): PATT40

      Volume: 1(10) Pages: 656-664

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] エネルギー変換学習の製作品改良場面におけるユーザー認識の実態把握2023

    • Author(s)
      中原久志・上之園哲也・勝本敦洋・世良啓太・森山潤
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第66回全国大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] TechnologyとEngineeringの概念についての一考察2023

    • Author(s)
      中原久志・上之園哲也
    • Organizer
      日本教科教育学会第49回全国大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] STEAM教育におけるTechnologyとEngineeringの考え方2023

    • Author(s)
      中原久志・上之園哲也・森山潤
    • Organizer
      2023年度日本科学教育学会第2回研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Grasping the Actual Situation of Student’s Viewpoints on the Improvement of Manufactured Products and User Perspective in Material Processing Learning2023

    • Author(s)
      Hisashi NAKAHARA,Keita SERA,Tetsuya UENOSONO,Atsuhiro KATSUMOTO,Jun MORIYAMA
    • Organizer
      The 40th International Pupils’ Attitudes Towards Technology Research Conference
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中学校技術科の材料加工学習において生徒が持つ感情の探索的把握2023

    • Author(s)
      中原久志・世良啓太・上之園哲也・勝本敦洋・森山潤
    • Organizer
      日本産業技術教育学会2023年度技術教育分科会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

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Published: 2023-04-18   Modified: 2024-12-25  

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