2023 Fiscal Year Research-status Report
Development of Model-Based Development Type Teaching Materials for Integrated Understanding of Cyber Space and Physical Space
| Project/Area Number |
22K02829
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima University |
|---|
Principal Investigator |
川田 和男 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (10300633)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長松 正康 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (00218025)
鈴木 裕之 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (90284158)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | モデルベース開発的思考 / プログラミング的思考 / サイバー空間 / フィジカル空間 / STEM教育 / 技術教育 / 工業教育 / 情報教育 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
Society 5.0の社会を力強く生き抜く素養を備えた次世代人材を育むために，小学校「プログラミング」から高等学校「情報IおよびII」までを発達段階に応じて教育することが重要である。そのためには，「フィジカル空間」（ものづくり）と「サイバー空間」（シミュレーション）を統合的に理解できる力を備えた次世代人材を育むためのカリキュラムを創出する必要がある。このことから，モデルベース開発（Model Based Development）の考え方を導入した新たなSTEM型教育教材を開発することを目的としている。具体的には，以下について研究を進めた。
i) 小学校から高等学校までの発達段階に応じたモデルベース開発的思考の開発：小学生から高校生までを対象にモデルベース開発型教育教材について，モデルベース開発的思考を検討し，教材に関わる様々な要素を，いつ，どのように，どこまで教えると，最も効果的であるかの検証を行った。具体的には，教材の中で扱う様々な項目に対して，児童・生徒の思考力・判断力・表現力の成長を促すモデルと実体を統合的に理解できるよう知見をまとめながらモデルベース開発型教育教材において児童・生徒の成長を確認できる指標を構築した。
ii) サイバー空間とフィジカル空間を統合的に理解できるモデルベース開発型教育教材の構築：i)の児童・生徒の思考力・判断力・表現力の成長を促すモデルベース開発的思考を参考に，これまで構築してきたモデルベース開発型教育教材のブラッシュアップを行った。モデルと実体の統合的な理解を促す題材として，小学生・中学生には身近な自動車の衝突軽減ブレーキの模型を扱ったり，高等学校では自動車の衝突軽減ブレーキのシミュレータを扱ったりし，検証を行った。この内容および実践に関して，学会発表および学術論文として投稿（掲載）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
Society 5.0の社会に向けた次世代人材育成のため，小学校「プログラミング」のコンテンツ開発および実践、中学校「技術」の計測・制御のコンテンツ開発および実践、高等学校工業のコンテンツ開発および実践までを行うことができた。それぞれの発達段階に応じたモデルベース開発的思考を育む教育コンテンツにより，児童・生徒の思考力・判断力・表現力の成長を促すモデル開発が計画通り進んでいる。小学校および高等学校情報のコンテンツについては，学術雑誌に掲載された。
|
| Strategy for Future Research Activity |
現在の研究ペースで共同研究者と進める予定である。
また，サイバー空間とフィジカル空間を統合的に理解できるモデルベース開発型教育教材の構築に向けて，児童・生徒の思考力・判断力・表現力の成長を促せるようブラッシュアップを行う予定である。
さらに，ブラッシュアップしたモデルベース開発教育教材を再度実践投入し，モデルベース開発的思考が目指す項目に対しての教育効果の向上に関して評価し，教員にとっても児童・生徒にとっても使用しやすい教材として完成させる予定である。また，小学校，中学校および高等学校（情報および工業）の繋がりについても検討を行う予定である。
|
