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2020 Fiscal Year Annual Research Report

STEM Education for the Next Generation

Research Project

Project/Area Number 17H00820
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

古賀 信吉  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (30240873)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井上 正之  東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (00453845)
谷田 親彦  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (20374811)
北臺 如法  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 講師 (30511563)
松浦 拓也  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (40379863)
梅田 貴士  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (40451679)
山崎 博史  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (70294494)
富川 光  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (70452597)
寺垣内 政一  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (80236984)
三根 和浪  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (80294495)
三好 美織  広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (80423482)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
KeywordsSTEM教育 / 学習素材 / 学習プログラム / カリキュラム開発 / 教育実践
Outline of Annual Research Achievements

前年度までの①次世代STEM教育の論理基盤の構築,②学習素材の発掘と教材化,③学習プログラムの開発,④学習マップとカリキュラム開発,⑤教育実践と評価,および⑥教育現場での実践支援の成果を基盤として,④のさらなる充実を図った。当初の計画において,最終年度である本年度においては,これまでの研究成果の有効性を評価し,その実用性を実証するために,⑤および⑥を重点項目として研究展開する予定であった。しかしながら,新型コロナウイルス感染症の感染拡大の影響により,教育現場での教育実践的研究による⑤および⑥の研究推進に大きな支障が生じた。このため,②および③の研究項目に立ち返り,オンライン教材およびオンライン学習のための学習プログラムの開発に注力した。開発した複数のSTEM学習プログラムを用いて大学基礎教育において双方向のオンライン授業形態により教育実践的研究を推進し,本研究で開発したSTEM教材の実用性と学習プログラムの有効性を評価した。また,⑥については,本研究で開発したSTEM学習素材および学習プログラムを対面授業ならびにオンライン授業形態の教育実践で活用するための教師用指導資料と生徒用学習資料の充実に重点を転換して取り組んだ。
本研究の総括として,①では,理数科系教科を横断したSTEM学習の次世代理数科系教育の施策としての位置づけについて議論した。②および③においては,研究成果を集約し,学校現場での教育実践に提供する資料を充実した。④では,本研究で開発したSTEM学習プログラムを,新設の「理数探究基礎」ならびに「理数探究」をはじめとした中・高等学校での探究的な学習を志向する教育活動に活用する方策を検討し,さらに大学での横断的STEM学習の展開の可能性を議論した。⑤および⑥の成果は,探究的な学習の実践事例として集約し,今後,教育現場の支援活動に有効に活用する準備を整えた。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (41 results)

All 2021 2020

All Journal Article (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 15 results,  Open Access: 4 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] イングランドAQA試験局によるテクニカル・アウォード資格STEM2021

    • Author(s)
      谷田 親彦、磯部 征尊、大谷 忠
    • Journal Title

      日本教育工学会論文誌

      Volume: 44 Pages: 315~324

    • DOI

      10.15077/jjet.44007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Universal Kinetics of the Thermal Decomposition of Synthetic Smithsonite over Different Atmospheric Conditions2021

    • Author(s)
      Koga Nobuyoshi、Sakai Yasuhiro、Fukuda Masahiro、Hara Daichi、Tanaka Yuu、Favergeon Loic
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 125 Pages: 1384~1402

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.0c10130

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A new species of Princaxelia from Shinkai Seep Field, Mariana Trench (Crustacea, Amphipoda, Pardaliscidae)2021

    • Author(s)
      Tomikawa Ko、Watanabe Hiromi Kayama、Tanaka Katsuhiko、Ohara Yasuhiko
    • Journal Title

      ZooKeys

      Volume: 1015 Pages: 115~127

    • DOI

      10.3897/zookeys.1015.59683

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 地層の空間配置の理解を促進するための学習プログラムー異なる空間スケールの学習材の併用に関する予察的研究-2021

    • Author(s)
      山崎博史、江川宣、久森洸希、吉冨健一
    • Journal Title

      学校教育実践学研究

      Volume: 27 Pages: 17~24

  • [Journal Article] Revealing the effect of water vapor pressure on the kinetics of thermal decomposition of magnesium hydroxide2020

    • Author(s)
      Kodani Satoki、Iwasaki Shun、Favergeon Loic、Koga Nobuyoshi
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 22 Pages: 13637~13649

    • DOI

      10.1039/d0cp00446d

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Thermal Dehydration of Lithium Sulfate Monohydrate Revisited with Universal Kinetic Description over Different Temperatures and Atmospheric Water Vapor Pressures2020

    • Author(s)
      Yamamoto Yui、Favergeon Loic、Koga Nobuyoshi
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 124 Pages: 11960~11976

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.0c02739

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Kinetics of contracting geometry-type reactions in the solid state: implications from the thermally induced transformation processes of α-oxalic acid dihydrate2020

    • Author(s)
      Kodani Satoki、Koga Nobuyoshi
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 22 Pages: 19560~19572

    • DOI

      10.1039/d0cp03176c

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Physico-Geometrical Interpretation of the Kinetic Behavior of the Thermal Dehydration of β-Maltose Monohydrate2020

    • Author(s)
      Okazaki Takahiro、Koga Nobuyoshi
    • Journal Title

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      Volume: 59 Pages: 17828~17836

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.0c03881

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermal dehydration of calcium sulfate dihydrate: physico-geometrical kinetic modeling and the influence of self-generated water vapor2020

    • Author(s)
      Iwasaki Shun、Koga Nobuyoshi
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 22 Pages: 22436~22450

    • DOI

      10.1039/d0cp04195e

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A new species of Paramoera (Crustacea: Amphipoda: Pontogeneiidae) from an estuary habitat in Hokkaido, Japan2020

    • Author(s)
      Hagihara Kumiko、Nakano Takafumi、Tomikawa Ko
    • Journal Title

      Journal of Natural History

      Volume: 54 Pages: 1279~1292

    • DOI

      10.1080/00222933.2020.1785031

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A new species of Nicippe from the Bering Sea (Crustacea, Amphipoda, Pardaliscidae), with a redescription of N. tumida2020

    • Author(s)
      Tomikawa Ko、Kakui Keiichi、Fujiwara Yoshihiro
    • Journal Title

      ZooKeys

      Volume: 965 Pages: 37~53

    • DOI

      10.3897/zookeys.965.51749

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A new species of Calliopius (Crustacea: Amphipoda: Calliopiidae) from Japan2020

    • Author(s)
      Shimoji Ryuma、Nakano Takafumi、Tomikawa Ko
    • Journal Title

      Proceedings of the Biological Society of Washington

      Volume: 133 Pages: 7~17

    • DOI

      10.2988/20-00001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A new species of the genus Rhachotropis from off Amamioshima Island, northwestern Pacific (Crustacea: Amphipoda: Eusiridae)2020

    • Author(s)
      OKAZAKI MASAKUNI、OHTSUKA SUSUMU、TOMIKAWA KO
    • Journal Title

      Zootaxa

      Volume: 4750 Pages: 182~190

    • DOI

      10.11646/zootaxa.4750.2.2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 利尻山山頂からのキタオカトビムシ(節足動物門:甲殻亜門:端脚目)の記録2020

    • Author(s)
      富川光、奥崎穣
    • Journal Title

      利尻研究

      Volume: 39 Pages: 23~25

    • Open Access
  • [Journal Article] ポリ乳酸とポリエチレンテレフタラートの分解速度の比較2020

    • Author(s)
      関根彩香、井上正之
    • Journal Title

      化学と教育

      Volume: 68 Pages: 438~441

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 糖類の還元性の原因となる構造の究明-フェーリング液とベネジクト試薬との反応-2020

    • Author(s)
      増田泰大、今野貴幸、井上正之
    • Journal Title

      化学と教育

      Volume: 68 Pages: 434~437

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovering the Chemical Mechanism of Common Heating Agents: A Stepwise Inquiry with Student-Designed Experiments in a High School Laboratory Course2020

    • Author(s)
      Kodani Satoki、Koga Nobuyoshi
    • Journal Title

      Journal of Chemical Education

      Volume: 98 Pages: 673~677

    • DOI

      10.1021/acs.jchemed.0c00831

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] オンライン授業における仮説実験授業の実践2021

    • Author(s)
      郷之丸朋希, 梅田貴士
    • Organizer
      日本物理学会2021年年次大会
  • [Presentation] 「波動と粒子の二重性」における学生の解釈に関する調査2021

    • Author(s)
      坂口礼章, 梅田貴士
    • Organizer
      日本物理学会2021年年次大会
  • [Presentation] セルロースの部分酸化を利用する実験教材の開発2021

    • Author(s)
      網野泰樹,井上正之
    • Organizer
      日本化学会101春季年会
  • [Presentation] 硫酸鉄(III)水和物を用いたヨウ素の発生実験の開発2021

    • Author(s)
      四元一輝,井上正之
    • Organizer
      日本化学会101春季年会
  • [Presentation] 硫化水素を安全に扱う実験教材の開発2021

    • Author(s)
      沼 希美,井上正之
    • Organizer
      日本化学会101春季年会
  • [Presentation] 銀鏡反応における糖類の還元性の原因となる構造の究明2021

    • Author(s)
      今野貴幸,井上正之
    • Organizer
      日本化学会101春季年会
  • [Presentation] EVELOPMENT OF TEACHING SKILLS UTILIZING ICT BY IMPROVEMENT OF LESSON PLANS2020

    • Author(s)
      C. Yata,, S. Itagaki, N. Yamaguchi
    • Organizer
      12th International Conference on Education and New Learning Technologies
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of the "Reflective Conversation with the Outcrop" Field study program for pre-service teacher based on Schon's theory2020

    • Author(s)
      Koki Hisamori, Hirofumi Yamasaki, Kenichi Yoshidomi
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020:Virtual
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] STEAM教育における問題解決過程の特徴2020

    • Author(s)
      堤優里,三好美織
    • Organizer
      日本理科教育学会第70回全国大会
  • [Presentation] 演示実験動画を利用したチュートリアル形式の授業実践2020

    • Author(s)
      梅田貴士
    • Organizer
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [Presentation] シミュレーションを用いた粒子と波動の二重性に関するチュートリアルの研究2020

    • Author(s)
      坂口礼章, 梅田貴士
    • Organizer
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [Presentation] エネルギー変換の観点から熱力学第2法則を学ぶチュートリアルの開発2020

    • Author(s)
      平井雄也, 梅田貴士
    • Organizer
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [Presentation] パーライトコンクリートの熱分解反応における雰囲気二酸化炭素の影響2020

    • Author(s)
      酒井康宏,岩﨑春,菊地晋,古賀信吉
    • Organizer
      第56回熱測定討論会
  • [Presentation] 炭酸ナトリウム一水和物の脱水反応の速度論的挙動2020

    • Author(s)
      圖子雄人,岩崎春,古賀信吉
    • Organizer
      第56回熱測定討論会
  • [Presentation] パーライトコンクリートの熱分解反応における雰囲気水蒸気の影響2020

    • Author(s)
      岩崎春,酒井康宏,菊地晋,古賀信吉
    • Organizer
      第56回熱測定討論会
  • [Presentation] 炭酸水素カリウムの熱分解反応における粒子サイズ効果2020

    • Author(s)
      堀田実杜,利根大河,酒井康宏,古賀信吉
    • Organizer
      第56回熱測定討論会
  • [Presentation] 水溶液の凝固・融解に関する高校化学の探究学習2020

    • Author(s)
      利根大河,岡崎敬寛,古賀信吉
    • Organizer
      第56回熱測定討論会
  • [Presentation] 顆粒状マラカイトの熱分解過程における雰囲気二酸化炭素の影響2020

    • Author(s)
      青木優太,古賀信吉
    • Organizer
      第56回熱測定討論会
  • [Presentation] 炭酸亜鉛の熱分解反応における雰囲気水蒸気の影響2020

    • Author(s)
      酒井康宏,古賀信吉
    • Organizer
      第56回熱測定討論会
  • [Presentation] 淡水真珠の脱水反応とアラゴナイト-カルサイト転移2020

    • Author(s)
      利根大河,古賀信吉
    • Organizer
      第56回熱測定討論会
  • [Presentation] Lグルタミン酸ナトリウム一水和物の脱水反応2020

    • Author(s)
      岡崎敬寛,古賀信吉
    • Organizer
      第56回熱測定討論会
  • [Presentation] 硫酸カルシウム二水和物の脱水反応に対する雰囲気水蒸気圧の影響2020

    • Author(s)
      岩崎春,古賀信吉
    • Organizer
      第56回熱測定討論会
  • [Presentation] トレハロース二水和物の加熱脱水反応2020

    • Author(s)
      原誠実,岡崎敬寛,古賀信吉
    • Organizer
      第56回熱測定討論会
  • [Presentation] マグマ中の揮発性成分の挙動に着目した火山噴火モデル実験教材の開発2020

    • Author(s)
      久森洸希, 兼田 星, 山崎博史
    • Organizer
      日本地学教育学会第74回全国大会オンライン大会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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