2023 Fiscal Year Research-status Report
An empirical study of teacher education to re-materialize arithmetic and mathematics textbook tasks into STEM tasks
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21K02553
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
佐伯 昭彦 金沢工業大学, 基礎教育部, 教授 (60167418)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 敏和 横浜国立大学, 教育学部, 教授 (70212777)
川上 貴 宇都宮大学, 共同教育学部, 准教授 (90709552)
金児 正史 帝京平成大学, 人文社会学部, 教授 (00706963)
土田 理 鹿児島大学, 法文教育学域教育学系, 教授 (10217325)
磯部 征尊 愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (70736769)
宮口 智成 和歌山大学, システム工学部, 教授 (10367071)
峰野 宏祐 桐蔭横浜大学, スポーツ科学部, 講師 (00978968)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | STEM教育 / 算数・数学教育 / 教師教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，算数・数学教科書の問題をSTEM教材に再教材化し授業設計する教師教育の枠組みを，学術研究者，実践研究者及び美術館の学芸員が協働で開発・実施し，その有用性を実証的に明らかにすることである．なお，本研究では，数学と芸術との教科横断型のSTEAM教育も教師教育の対象とする．令和5年度の研究実績状況は以下の通りである.
①国内外におけるSTEM教育の教師教育研究の動向に関しては，図書と論文等の先行研究をもとに調査・分析を行った．教師教育の枠組み構築とプログラムの開発に関しては，再教材化コースと授業設計コースのプロトタイプを開発するために，令和4年度に現職の高等学校教諭と共に実践した，数学Ⅱの数学教科書の問題の事象に内在する他教科固有の内容（バクテリアの分裂）に関する授業のデータ分析を行った．さらに，中1「反比例」の「電子レンジの加熱時間」の教材をSTEM/STEAM教育を志向した学際的なモデリング教材に作り替える方法を検討した．一方，教師の職能成長を評価する項目と方法の策定に関しては，図書と論文等の先行研究をもとに調査した．
②小学校算数の「比例」の応用問題を算数と理科とを統合したSTEM教材に作り替え授業実践した教師教育プログラムにおいて，教師の教材開発能力の変容を分析した論文が，Springer社の数学的モデリング関係の著書に掲載された．
③現職の高等学校教諭と共に教材開発し実験授業を実施した成果を，日本科学教育学会第47回年会，さらに，国際会議ICTMA21で口頭発表した．また，中1「反比例」の「電子レンジの加熱時間」の教材をSTEM/STEAM教育STEM/STEAM教育の学際的なデリング教材に作り替える方法の枠組みについて，日本数学教育学会第11回，国際会議ICTMA21，さらに，国際会議CERME13で口頭発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染拡大の影響により，研究代表者・分担者・協力者が対面で議論することが出来なかったため，一部のメンバーがオンラインを活用して議論を行ったが，研究当初に立てた３つの研究項目とも予定通りに研究が進まなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策に関しては，以下の研究項目①～④に取り組む．
①国内外におけるSTEM教育の教師教育研究の動向調査［リーダー：佐伯，池田，磯部］：数学教育やSTEM教育関係の国際会議に参加し，諸外国におけるSTEM教育の教師教育の研究動向を調査する．
②教師教育の枠組み構築とプログラムの開発と実施・改善［リーダー：佐伯，土田，磯部，宮口］：2024年度では，教師教育の枠組みを構築し，4つのコース（課題探究コース，最教材化コース，授業設計コース，研究授業コース）で教師教育プログラムを開発する．さらに，教師教育プログラムを実際に実施し，その内容を評価するとともに教師教育プログラムの改善を行う．
③教師の職能成長を評価する項目と方法の策定［リーダー：佐伯，川上，金児］：教師の職能成長の変容を質的に評価するための項目と方法を2024年度内に策定する．
④教師の職能成長の分析と考察［リーダー：佐伯，川上，金児］：2024年度に実施する教師教育プログラムに参加した教師の職能成長を，2024年度に策定した評価項目に従って質的な分析と考察を行う．
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| Causes of Carryover |
研究代表者（佐伯昭彦）の分担金において412,562円の残金が生じた．その理由は，新型コロナウィルス感染拡大の影響により，本研究の打合せをオンラインで行ったため，計上した研究協力者の旅費等が使用できなかった．さらに，研究代表者が，令和５年９月に淡路島で開催した国際会議（ICTMA21:数学的モデリング教育関係）の副委員長を務めたため，予定していたヨーロッパの国際会議（CERME13）に参加する時間的余裕がなく，これの旅費が使用できなかった．このため，令和6年度の会議出張費用等として，この残金を確保した．一方，研究分担者（池田敏和氏）の分担金において89,660円の残金が生じた．本科研題目における研究打合せがオンラインになったため，年度当初に計上していた旅費が使えなかったからである．これらの残金は，令和6年度の旅費等として確保した．また，研究分担者（峰野宏祐氏）の分担金において200,000円の残金が生じた．予定していたオーストラリアの国際会議（MERGA45）で発表する予定であったが，発表する段階まで進展しなかったので，令和6年度に開催される国際会議（ICME15）での発表の旅費として確保した．
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