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Development and application toward technology education of curricula which enhances practical prospect of academic ability based on system thinking

Research Project

Project/Area Number 18H01018
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

藤本 登  長崎大学, 教育学部, 教授 (60274510)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小八重 智史  宮崎大学, 教育学部, 講師 (90908477)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥14,300,000 (Direct Cost: ¥11,000,000、Indirect Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords技術教育 / 活用型学力 / システム思考 / リスク / VR教材 / 氷山モデル / ループ図 / カード教材 / リスク認知 / 電力需給 / 電源構成 / VR探索 / 教材開発 / 発電所 / 農薬 / 遊具 / リスクマネージメント
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,生徒のリスク・システム思考の概念構築を図るカリキュラム・教材の開発を行うために,①電力需給システムを題材にリスクとシステム思考の概念構築を意識したカリキュラム・教材の開発とその実践,②生物育成におけるリスク思考の概念構築を意識したカリキュラム・教材の開発とその実践,③材料と加工や情報技術に関するリスクとシステム思考化によるカリキュラム・教材の開発を実施する。
まず,水産学部と経済学部の学生へのリスク調査を2021年12月に実施し,2016年度の結果と比較したところ,海外食品,X線利用研究は共に1%か5%の有為差で肯定群の減少が,また原子力利用とPCウイルスでは経済学部と水産学部で5%の有為差で肯定群の減少がみられた。福島第一原子力発電所の事故が学生にとっては印象が薄くなっていることが分かった。
①では,送電システムの基礎的な理解を深める全天球型発電所探索アプリを開発し,中学校技術分野のエネルギー変換の評価・活用の授業で利用した。その結果,生徒は発電の仕組みについての理解が促進され,全天球シーン,資料,動画といったコンテンツにより,体験的な学習の提供だけでなく知識の補填を促す可能性が示唆された。一方,改善点として,全天球シーンにおける移動方法の検討や,シーンの拡充,画質の向上などが挙げられた。また,システム思考のループ図や氷山モデルを利用した授業実践も行った。
②では,生物育成のカード教材を用いて授業実践を行い,農薬を環境・経済・社会の観点から適切に選択する必要性に気づき,農薬への理解が深まったことから,生徒のリスク認知度を向上させた。
③では,プログラミング教育を意識したロボット教材によるシステム学習のあり方を検討するために,小・中学生を対象にしたロボット教室を行った。その結果,主体的な学習が身についている児童・生徒ほど氷山モデルの視点を持っている傾向が見られた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究の主題である電力需給を意識した電源選択について,全天球型発電所探索アプリをVR教材として開発した。また,システム思考について,氷山モデルとループ図を用いた授業実践を行い,評価活用分野での有用性を確かめるとともに,大学生を対象にしたシルク認知調査から,原子力や放射線に関する忌避意識が低下傾向にあることを明らかにした。また,生物育成への展開を図るために,カードゲームによる農薬のリスクマネジメント学習を考案し,授業実践を行っている。情報においては,ロボット教材を用いたプログラミング学習を実施し,システム思考学習の可能性を検討しているが,材料と加工については十分行えていない。主な理由は,新型コロナウイルス感染症の流行により,学校における授業計画の変更(時期や方法)が多く,授業実践等が計画的に行えないことによる。

Strategy for Future Research Activity

現在までに行った実践研究を論文化(全天球型発電所探索アプリの授業評価,視点の動きから見た電源選択の特徴と評価,システム思考による視点の多様化と電源選択など)を行うとともに,これらの研究成果を生物育成,情報,材料と加工に関する技術の評価・活用の授業場面に転用するとともに,エネルギー変換において,年間を通してシステム思考を段階的に導入するための授業展開例を作成する。また,氷山モデルとループ図について、中学校技術分野における適合性についても検討を行う。全天球型発電所探索アプリで新型コロナウイルス感染症のために発電所の取材ができていない。石炭火力発電所と揚水発電所については,可能になり次第実施を行い,教材化を図る。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(18 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] ロボット教材による論理的思考の育成に関する研究2022

    • Author(s)
      井上春奈,藤本登,河野考治,小八重智史
    • Journal Title

      長崎大学教育学部教育実践紀要

      Volume: 21

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] 生物育成の技術における農薬を選択する教材が脳尺に関するリスク認知に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      鎌田英一郎,松尾憲二,野方健治,藤本登
    • Journal Title

      日本産業技術教育学会誌

      Volume: 掲載予定

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 全天球型発電所探索アプリの開発およびエネルギー学習における有用性の検討2021

    • Author(s)
      田代穂香,小八重智史,瀬戸崎典夫,藤本登
    • Journal Title

      科学教育研究

      Volume: 45(4) Pages: 384-392

    • NAID

      130008139880

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 中学生が予想した2030年の電源構成と国の想定との比較から見た生徒の思考の傾向分析2021

    • Author(s)
      藤本登,高倉健太郎
    • Journal Title

      エネルギー環境教育研究

      Volume: 5(2) Pages: 1-10

    • NAID

      40022655758

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 全天球型発電所探索アプリを用いたSTEAM教育の可能性の検討2022

    • Author(s)
      田代穂香,武藤寛明, 瀬戸崎典夫, 藤本登, 森田裕介
    • Organizer
      日本教育工学会2022年春季全国大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 全天球型発電所探索アプリの開発およびESDの視点を取り入れたエネルギー学習の実践2021

    • Author(s)
      田代穂香,小八重智史,瀬戸崎典夫,藤本登
    • Organizer
      日本教育工学会2021年春季全国大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼロエミッション電源化を目指す技術科の授業展開の提案2021

    • Author(s)
      藤本登,小八重智史
    • Organizer
      日本エネルギー環境教育学会第15回全国大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] システム思考法に基づいた電力需給システムを題材とする問題解決学習デザインの構築2021

    • Author(s)
      小八重智史,藤本登
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第64回全国大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 全天球型発電所探索アプリを用いた授業の検討2021

    • Author(s)
      藤本登,小八重智史,高田紗若
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第64回全国大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 電力需給の教材化に関する研究2020

    • Author(s)
      藤本登,兒玉悠太郎,瀬戸崎典夫
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第33回九州大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 電力需給システム教材の開発2019

    • Author(s)
      藤本登
    • Organizer
      日本エネルギー環境教育学会第13回全国大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 生物育成におけるシステム思考を取り入れた教材の開発 -評価・活用場面におけるカード教材がリスク概念の構築に及ぼす影響-2019

    • Author(s)
      鎌田英一郎,松尾憲二,野方健治,藤本登
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第62回全国大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 発電所探索教材の開発2019

    • Author(s)
      藤本登,赤池祐香,瀬戸崎典夫
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第62回全国大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 二種類のarduino型ロボットを用いたプログラミング講座の成果と課題-SmallbotとPencilbotによる高校生の問題解決学習の取り組み-2019

    • Author(s)
      井上春奈,藤本登,河野孝治,小八重智史
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第31回九州支部大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] システム思考法に基づき太陽光発電システムを評価し活用する授業の実践2019

    • Author(s)
      小八重智史,藤本登
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第31回九州支部大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 「材料と加工に関する技術」におけるリスクの視点を取り入れた授業の検討2018

    • Author(s)
      倉元賢一,吉村建耶,藤本登,木村彰孝
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第61回全国大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 未来の電源構成の予測から見る生徒の評価活用能力2018

    • Author(s)
      藤本登,高倉健太郎
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第61回全国大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Book] 技術科教育概論2018

    • Author(s)
      田口浩継,坂口謙一,奥野信一,市原靖士,山崎貞登,岳野公人,鈴木隆司,工藤雄司,森山潤,藤木卓,上野耕史,上之園哲也,長谷川洋,橋爪一治,宮川洋一,谷田親彦,藤川聡,山本利一,尾﨑誠,原田信一,大谷忠,竹野英敏,福田英昭,塚本光夫,紅林秀治,藤本登,他15名
    • Total Pages
      280
    • Publisher
      九州大学出版会
    • ISBN
      9784798502335
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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