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Development and Practical Study of Teaching Materials of Science to Cultivate a Concept of Science Directed Towards STEM Education

Research Project

Project/Area Number 18K02981
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09080:Science education-related
Research InstitutionFukuoka University of Education

Principal Investigator

ITO Katsuji  福岡教育大学, 教育学部, 教授 (10284449)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大内 毅  福岡教育大学, 教育学部, 教授 (40346838)
石橋 直  福岡教育大学, 教育学部, 准教授 (80802842)
後藤 顕一  東洋大学, 食環境科学部, 教授 (50549368)
野内 頼一  国立教育政策研究所, 教育課程研究センター研究開発部, 教育課程調査官 (00741696)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords理科教材 / 3Dプリンター / プログラミング教育 / STEAM教育 / 粒子概念 / 空間概念 / 時間概念 / 見方・考え方 / 3Dプリンター / STEM教育
Outline of Final Research Achievements

In this research, we developed teaching materials and learning programs to understand the learning objects of natural phenomena and scientific phenomena with the actual feeling, and put them into practice. As basic research leading to the development of teaching materials, we examined organic synthesis using organocatalysts. We also examined a method for manufacturing an organic molecular model using a full-color 3D printer, and established a series of methods from creation of color 3D data to output. Furthermore, we have developed an interval shooting system using a micro:bit for observing objects that take a long time to move.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究を通して,カラー3D教材(分子模型)を製作する方法の確立と,授業実践を通して有効性を示すことができた。この成果は,今後,中等教育や高等教育における化学系の授業や研究面での活用につながるものと期待される。また,マイクロビットを使った教材開発は,現在,学校教育現場で必要となっているプログラミング教育について,1つの提案ができるものである。これらの成果は,今後の我が国のSTEAM教育の推進に貢献できるものと考えている。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 7 results) Presentation (13 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] ビナフチル骨格をもつホスフィノフェノール型有機分子触媒を用いた不斉aza-MBH反応2022

    • Author(s)
      伊藤克治,宮地作造,菰田剣,西辻真央
    • Journal Title

      福岡教育大学紀要 第3分冊

      Volume: 71 Pages: 13-18

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  • [Journal Article] 技術教育における電気回路設計の学習に関する研究課題の展望-中学校技術科および高等学校工業科に焦点化して-2022

    • Author(s)
      石橋直,森山潤
    • Journal Title

      福岡教育大学紀要 第3分冊

      Volume: 71 Pages: 33-63

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ワイヤーフレーム型分子模型を用いた有機化学の対面/遠隔学習2022

    • Author(s)
      伊藤克治
    • Journal Title

      福岡教育大学紀要 第6分冊

      Volume: 71 Pages: 1-5

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 小学校・中学校の教科書における電気に関する記述内容の調査2021

    • Author(s)
      石橋直,貝澤世菜,石川洋平,森山潤
    • Journal Title

      電気学会研究会資料

      Volume: FIE-20-006 Pages: 7-12

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    • Author(s)
      石橋 直,大日方 優太,伊藤克治
    • Journal Title

      福岡教育大学紀要

      Volume: 70 Pages: 47-54

    • NAID

      40022520941

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    • Author(s)
      伊藤 克治、宮城 良輔、山﨑 健太郎
    • Journal Title

      福岡教育大学紀要 第3分冊

      Volume: 69 Pages: 19-24

    • NAID

      120006811279

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      伊藤克治
    • Journal Title

      化学と教育

      Volume: 68 Pages: 118-121

    • NAID

      130007993109

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      石橋 直
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      Volume: 27 Pages: 45-50

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    • Author(s)
      大内 毅、伊藤克治
    • Journal Title

      福岡教育大学紀要 第六分冊

      Volume: 68 Pages: 1-5

    • NAID

      120006591909

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    • Author(s)
      石橋 直
    • Journal Title

      福岡教育大学紀要 第三分冊

      Volume: 68 Pages: 47-55

    • NAID

      120006591882

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    • Author(s)
      大日方優太,石橋直
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      菰田 剣,大内 毅,伊藤克治
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  • [Presentation] ビナフチル骨格をもつホスフィノフェノールを用いた不斉aza-MBH反応2021

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      宮地 作造,西辻 真央,菰田 剣,伊藤 克治
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      第58回化学関連支部合同九州大会
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      伊藤克治
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  • [Presentation] フルカラー3Dプリンターによる分子模型の製作2021

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      菰田剣,大内毅,伊藤克治
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      日本理科教育学会 第71回全国大会
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  • [Presentation] 3Dプリンターの加工条件が造形物の強度性能に及ぼす影響とその最適化について2021

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      大内毅,兵永大悟,菰田剣,伊藤克治
    • Organizer
      日本産業技術教育学会 第34回九州支部大会
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  • [Presentation] 大学の化学実験における相互評価表の活用②2020

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      伊藤克治
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      日本理科教育学会 第70回全国大会
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  • [Presentation] 電気回路教材としての導電性テープの性能評価2020

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      石橋直,尾之上卓人
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      日本産業技術教育学会第33回九州支部大会
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  • [Presentation] 電気回路学習における不正確なモデルと初学者の誤概念との関連性2020

    • Author(s)
      石橋直
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      電気学会教育フロンティア研究会
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  • [Presentation] 中学校技術科における3Dプリンターを活用した実習題材の検討2020

    • Author(s)
      大内毅,伊藤克治
    • Organizer
      第70回日本木材学会大会
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  • [Presentation] 大学の化学実験における相互評価表の活用②2019

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      伊藤克治
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      日本理科教育学会 第69回全国大会
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  • [Presentation] 電気回路教育のための導電性テープの活用に関する研究2019

    • Author(s)
      石橋直,平井智輝崇
    • Organizer
      電気学会教育フロンティア研究会
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  • [Presentation] 小学校教員養成教育における相互評価表の活用2018

    • Author(s)
      伊藤克治
    • Organizer
      日本理科教育学会 第68回全国大会
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  • [Book] すぐにできる! 双方向オンライン授業 ―Zoom、Teams、Googleソフトを活用して、質の高い講義と化学実験を実現2020

    • Author(s)
      福村裕史ら編,伊藤克治著
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      9784759820430
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  • [Book] 「資質・能力」を育む高校化学 探求で変える授業実践2019

    • Author(s)
      伊藤克治
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      9784759820164
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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