2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of a STEM Education Program in Content and Language Integrated Learning that Promotes Student Fundamental Abilities in Science and Engineering
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19K03177
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田中 忠芳 金沢工業大学, 基礎教育部, 准教授 (30460413)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 数理物理科学教育研究 / 物理教育研究 / 物理系STEAM教育 / 数理系STEAM教育 / STEM教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
社会や生活にある事象を批判的に吟味し問題を積極的に発見し主体的に問題解決する能力の育成を目標とするSTEM/STEAM教育と、言語と知識と思考を駆使して他者と協働して新たな価値を創造する力を養うCLILとを統合した「STEAM-CLIL教育プログラム」（仮称）、およびそのためのコンテンツは、21世紀型学力のための理工系基礎力を育成可能であると期待される。2019年度の成果を次に挙げる：
大学初年次における数理系STEM教育における学びを、演習シート、点数補完方式、クラウドコンテンツ等を導入することにより改善し、その評価をした。その結果、数理系STEM教育を実施する意義や改善方法などに資する、数多くの知見が得られた。
中等教育段階の物理実験や物理を理解するために必要となる数学的素養を積極的に取り入れて実験実習と関連付けた、物理系講義実験モジュールをもとに、金沢工業大学学部生対象選択科目「基礎物理」で物理系STEM教育を実践し、多くの知見が得られた。また、これまでに得られた物理系STEM教育の知見をもとに、石川県立金沢錦丘高校2年生156名対象に物理実験授業「大気圧の測定」を実施し、STEM教育における言語活動の重要性を再認識した。
理工系基礎力育成と社会人の学び直しを支援可能なコンテンツとして、中等教育段階の理科の内容をもとに、自然科学に関連する問いと答えで構成されるテキストを日本語で作成し、印刷準備を進めた。英語と日本語をブレンドしたコンテンツとして発刊予定である。
今後、既に得られている知見をもとに、理工学基礎力、日本語技能、英語技能を獲得できるコンテンツを用いたプログラムを構築し、理工学基礎力、日本語技能、英語技能の獲得を評価可能なスキームの研究開発を目指す。また、得られた知見を国内外に積極的に発信し、理工系分野の基礎力育成のための学びと教育の改善に資することを目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
大学初年次における数理系STEM教育における学びを、演習シート、点数補完方式、クラウドコンテンツ等を導入することにより改善し、その評価をした。その結果、数理系STEM教育を実施する意義や改善方法などに資する、数多くの知見が得られた。
中等教育段階の物理実験や物理を理解するために必要となる数学的素養を積極的に取り入れて実験実習と関連付けた、物理系講義実験モジュールをもとに、金沢工業大学学部生対象選択科目「基礎物理」で物理系STEM教育を実践し、多くの知見が得られた。また、これまでに得られた物理系STEM教育の知見をもとに、石川県立金沢錦丘高校2年生156名対象に物理実験授業「大気圧の測定」を実施し、STEM教育における言語活動の重要性を再認識した。
理工系基礎力育成と社会人の学び直しを支援可能なコンテンツとして、中等教育段階の理科の内容をもとに、自然科学に関連する問いと答えで構成されるテキストを日本語で作成し、印刷準備を進めた。英語と日本語をブレンドしたコンテンツとして発刊予定である。
このように、社会や生活にある事象を批判的に吟味し問題を積極的に発見し主体的に問題解決する能力の育成を目標とするSTEM/STEAM教育と、言語と知識と思考を駆使して他者と協働して新たな価値を創造する力を養うCLILとを統合した「STEAM-CLIL教育プログラム」（仮称）は、21世紀型学力のための理工系基礎力を育成可能であると期待され、その構築へ向けて、多くの知見が得られ、新しく創出されたコンテンツの発刊へ向けた準備が進められていることによる。
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| Strategy for Future Research Activity |
社会や生活にある事象を批判的に吟味し問題を積極的に発見し主体的に問題解決する能力の育成を目標とするSTEM/STEAM教育と、言語と知識と思考を駆使して他者と協働して新たな価値を創造する力を養うCLILとを統合した「STEAM-CLIL教育プログラム」（仮称）、およびそのためのコンテンツは、21世紀型学力のための理工系基礎力を育成可能であると期待される。
中等教育段階の理科の内容をもとに日本語で作成された、自然科学に関連する問いと答えで構成されるテキストに、英語と挿絵をブレンドし、理工系基礎力育成と社会人の学び直しを支援可能なコンテンツとして発刊する。また、このコンテンツを用いた、理工系基礎力育成プログラムを考案し、コンテンツの実用性、プログラムの有用性を検証する、また、2019年度、途中まで書き進めている数理系STEM教育コンテンツの執筆を完結し、上記コンテンツとの相補性を確認する。
21世紀型学力のための理工系基礎力を育成するために、社会や生活にある事象を批判的に吟味し問題を積極的に発見し主体的に問題解決する能力育成と、言語と知識と思考を駆使して他者と協働して新たな価値を創造する力の育成を実現すべく、STEM/STEAM教育とCLILとを統合した「STEAM-CLIL教育プログラム」（仮称）構築を、さらに推進する。
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| Causes of Carryover |
・コンテンツ編集用PC(MacBookPro15inch+FinalCutProX+LogicProX)に関して、2020年にスペックが大幅に向上するという情報があったため、購入を、2020年度に変更した。
・STEAM教育コンテンツ 物理系 出版経費（電子媒体）および、STEAM教育コンテンツ編集
作業 学生アルバイト謝金については、出版が2020年度になったため、2019年度は使用しなかった。
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[Presentation] STEM教育コンテンツと言語活動を統合した理工系基礎力育成プログラムの開発 II （初等中等教育段階の学びを再構築した教育コンテンツの研究開発）2019
Author(s)
田中 忠芳, 館 宜伸, 八幡 和志, 渡會 兼也, 沖野 信一, 東 拓郎, 谷口 和成, 山田 吉英, 松浦 執, 土佐 幸子, 藤井 清美, 久恒 彩子, 郭 清蓮, 佐藤 恵一, 鍵山 茂徳, 大島 和成, 並木 雅俊, 江尻 有郷
Organizer
日本物理学会講演概要集 第74巻 第2号(2019), p.2796, 11aB24-1.
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[Presentation] STEM教育コンテンツと言語活動を統合した理工系基礎力育成プログラムの開発 III （レディネスの多様性に対応可能なコンテンツの開発）2019
Author(s)
田中 忠芳, 館 宜伸, 八幡 和志, 渡會 兼也, 沖野 信一, 東 拓郎, 谷口 和成, 山田 吉英, 松浦 執, 土佐 幸子, 藤井 清美, 久恒 彩子, 郭 清蓮, 佐藤 恵一, 鍵山 茂徳, 大島 和成, 並木 雅俊, 江尻 有郷
Organizer
日本物理学会講演概要集 第75巻 第1号(2020), p.2983, 18apK28-16.
