2021 Fiscal Year Research-status Report
高校新設科目「理数探究」のための高大連携・科学教育支援システムの開発と実践
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20K03277
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
福本 晃造 琉球大学, 教育学部, 准教授 (80549816)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉尾 幸司 琉球大学, 教育学研究科, 教授 (20433089)
佐藤 洋俊 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10342528)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | STEAM教育 / 理数 / 探究活動 / ICT教育 / 教材開発 / 教育評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度3月に公示された高等学校学習指導要領では、高等学校に新しい教科「理数」を設け、主体的な探究活動を行う「理数探求基礎」及び「理数探求」が各学科に共通する科目として新設されることが示された。これは、次期学習指導要領の目玉の一つとして新設されるもので、「将来、学術研究を通じた知の創出をもたらすことができる創造性豊かな人材の育成を目指す」ための探究的科目である。そのため、効果的な実施にあたっては、カリキュラムや評価方法、大学等の研究機関が学校を支援する包括的なシステムに関する研究が必要である。本研究では、有効性が確認された手法・成果等を学校現場にいち早く発信するために、新学習指導要領が実施される前に、新科目に対応した高大連携・科学教育支援システムの開発を行い、研究協力校での先行的な実践研究を通してその効果を検証するとともに、他の高校への普及啓発を図っている。これを実現するため、（１）探究の進め方やモデルとなる教材の開発、（２）新科目の評価方法の確立、（３）協力関係・成果発表喜界・教員研修の実現、の３つについて取り組んでいる。（１）では、高専「化学」の科目の中で、実験を通して探究し、学習につなげる授業方法の開発を行った。また、高校生を対象とした指導事例の開発にも取り組み、キャリア教育としての効果も見出すことができた。（２）では、小中高校生が作成する「研究計画書」などを対象に「一枚ポートフォリオ評価（OPPA）」を使用した評価方法の開発に取り組んだ。（３）では、琉球大学と沖縄県教育委員会が共催する「沖縄科学技術教育シンポジウム」をオンラインで開催し、児童・生徒の研究成果発表や交流、情報発信の場を提供した。地域課題を議論し、解決に向けた取り組みを始める場としても機能することが明らかになった。
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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
本研究では、（１）探究の進め方やモデルとなる教材の開発、（２）新科目の評価方法の確立、（３）協力関係・成果発表喜界・教員研修の実現、の３つについて取り組んでいる。（１）では、二つのアプローチを行った。一つ目は、高専「化学」の科目の中で、実験を通して探究し、学習につなげる授業方法の開発を行った。実験テクニックを収録した動画を事前に配信、リアルでの実験を取り組んだ後、レポートや発表資料は動画やオンデマンド／オンタイム配信によって取り組む授業方法も開発した。二つ目は、高校生への指導事例開発である。探究活動によって生徒の能力が高まっただけでなく、キャリア選択において「どの大学に行くか？」ではなく、「何をやりに大学に行くのか？」という視点を強く意識するようになり、キャリア教育としての新たなアプローチとしても期待できる。
（２）では、小中高校生を対象に「一枚ポートフォリオ評価（OPPA）」を使用した評価方法の開発に取り組んだ。今年度では生徒が作成する「研究計画書」に着目し、実施前、途中、終了後の「研究計画書」を比較したころ、記載内容が思い付きや検索結果から、「なぜ取り組むのか？」といった本質的疑問変化が観察されたまた、疑問を持つ方向として、原理原則を追求する基礎型と、どのように使うかを発想する応用型に大きく分類されることも明らかにした。
（３）では、琉球大学と沖縄県教育委員会が共催する「沖縄科学技術教育シンポジウム」をオンラインで開催し、児童・生徒の研究成果発表や交流、情報発信の場を提供した。各学校の探究活動を支援するための地域連携体制として機能することに加え、公的研究機関も参画しており、地域課題を議論し、解決に向けた取り組みを始める場としても機能することが明らかになった。地場産業が脆弱な地方の新しい地域連携モデルとしても期待できることがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の当初計画では、対面での教育プログラム提供を前提とした開発を計画しており、2020年度より対面・オンラインの両手法を取り入れた研究に取り組んできた。2021年度もこの方針を踏襲し、新しいハイブリッド教育の開発に取り組んだ。この手法は、学校教育だけでなく、地域の人材育成にも応用できる可能性を秘めており、学校教育・人材育成の両視点を取り入れた研究を推進する。
児童・生徒が取り組む探究（研究）活動では、当初の想定よりも大きく上回る水準のものが見受けられ、キャリア教育としても有効であることも見出した。また、「一枚ポートフォリオ（OPPA）」評価を行う対象として、授業だけでなく、「研究計画書」などの生徒の成果物にも有効であることを明らかにしている。評価したい能力と、対象物の関係をさらに調査し、様々な能力評価に対応できる研究開発へとつなげる。教育手法についても、従来はリアルをオンラインに置き換えることに主眼を置いていたが、ポストコロナ時代では、オンライン教育の効果を改めて見直し、ゼロベースでのリアル／オンライン（ハイブリッド）教育の開発が求められている。
このように、従来の教育目標や手法にとらわれない、幅広い視野に立った研究開発を引き続き推進していく。
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| Causes of Carryover |
研究企画段階から予定していた国際会議（International Chemical Congress of Pacific Basin Societies）での発表を行うことができた。この会議は、2020年、米国（オンサイト）にて開催予定であったが、2021年、オンラインでの開催となり、海外旅費が大幅に減額となった。一方、オンライン教育プログラム開発も研究対象とするなど、研究内容の拡大に伴い、新たなデバイスやシステムの導入、開発にも取り組んでいる。その一部の納期遅れに伴って、翌年度分を請求した。
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