2018 Fiscal Year Research-status Report

小中学校における日本型STEM教育のためのユニットプランナー作成と授業モデル開発

Research Project

Project/Area Number	18K02571
Research Institution	Mie University
Principal Investigator	後藤太一郎三重大学, 教育学部, 教授 (90183813)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中西康雅三重大学, 教育学部, 准教授 (00378283) 松本金矢三重大学, 教育学部, 教授 (10239098) 荻原彰三重大学, 教育学部, 教授 (70378280) 國仲寛人三重大学, 教育学部, 准教授 (70402766) 佐藤年明三重大学, 教育学部, 教授 (80162452) [Withdrawn] 磯部由香三重大学, 教育学部, 教授 (80218544)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	STEM教育 / ユニットプラター / PBL / ICT / PhET
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、日本におけるSTEM教育として、理科で学ぶ基礎と、その応用面として技術・家庭を教科横断的に結びつける探究的な学習が、科学的思考と創造性を高めるために重要であることを明らかにすることを目的としている。そのために、教科横断的なユニットプランナー（単元指導案）の作成を国内外の取組を調査しながら進める。そして、具体化した授業モデルを作成し、教員研修や教育現場での実践を行い、児童生徒の科学への興味関心の向上や課題解決力の育成に対する有効性を評価・分析する。本年度は、小中学校の単元の中から生活につながるテーマの検討、指導案作成、およびSTEM教育に基づく実践を計画した。また、海外の動向については、STEM教育を国家として強化しているシンガポールの状況を来訪した南洋理工大学・国立教育学院のDr. Daniel Tanから聞き取り調査した他、ニュージーランドの中間学校（12,13歳）における取り組みを視察した。テーマの検討と計画としては、今年度は以下の７つを行った。①小学校２年生の生活科の「動くおもちゃづくり」の授業において、算数の学習内容と関連した指導案の作成。②小学校5年における「水の中の小さな生きもの」および中学校２年における無脊椎動物の体のつくりで活用する「ミジンコの透明モデル」の開発。③小学校におけるプログラミング授業の開発と指導案作成。④中学校１年生「植物のつくりやはたらき」の授業における「切り花を長持ちさせるには？」というテーマの実験と指導案の作成。⑤中学校２年生の電気の学習において、「明るい自転車のライトを開発しよう」というテーマで電磁誘導とワイヤレス電流計による測定を行う指導案の作成と実践。⑥シミュレーションソフトであるPhETを活用した中学校理科の指導案作成。⑦健康に関するテーマとして「リスク教育」としてカフェインを取り上げた授業案計画。これらの一部については学会発表した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究申請書において示した当該年度の研究計画に沿って研究が進んでいる。すなわち、STEM教育的なテーマの抽出と、その授業案の作成を進めてきた。すでに一部は授業実践も行われ、成果を発表する予定である。また指導案作成したものについては、来年度、授業実践をする段階にある。
Strategy for Future Research Activity	すでに指導案を作成したものについては教育現場での実践を行い、児童生徒の科学への興味関心の向上や課題解決力の育成に対する有効性を評価・分析する。また、計画段階にある授業案については指導案を作成し、授業実践を行う。PhETを活用した指導案については広く教育現場でに活用を進めるための公開を行う計画である。
Causes of Carryover	購入を予定して３Dプリンタの性能に問題があることがわかり、他機種を検討してきたが、今年度の購入決定に至らなかった。STEM教育のために必要なセンサーなどが必要になったことから、次年度は各種センサーの購入をする計画である。