プログラミング的思考力の育成のための3Dプリンタ活用可能性の追究
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19K21770
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 9:Education and related fields
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| Research Institution | Nara University of Education |
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Principal Investigator |
古田 壮宏 奈良教育大学, 教育連携講座, 准教授 (60453825)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 智史 天理大学, 参考館, 学芸員 (20507842)
中村 武弘 奈良教育大学, 次世代教員養成センター, 特任講師 (30824635)
伊藤 剛和 奈良教育大学, 教育連携講座, 教授 (40249488)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 3Dプリンタ / ものづくり / 課題探究型学習 / 教科横断型学習 / プログラミング教育 / プログラミング的思考 |
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| Outline of Research at the Start |
現在，急速に普及しつつある3Dプリンタは，教育現場においても視覚的・体感的なインパクトを与えつつ，3次元的な構造を活かした学習に役立てることが期待されている．一方，新学習指導要領ではプログラミング的思考の育成を目指したプログラミング教育が導入される．本申請課題では，3Dプリンタを使った課題探究的な活動のプログラミング的思考を育成する学習方法としての可能性の追究を目的とする．これを実現するために，プログラミング教育の現状を調査するとともに，3Dプリンタを使った課題探究的な活動のための教材開発と学校現場での実践を進める．そして実践事例を収集し，その教育・学習効果による分類と整理を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請課題では、3Dプリンタを使った課題探究的な活動において、プログラミング的思考を育成する学習方法としての可能性の追究を目的とする。これを実現するために、プログラミング教育の現状を調査するとともに、3Dプリンタを使った課題探究的な活動のための教材開発と学校現場での実践を進める。そして実践事例を収集し、その教育・学習効果による分類と整理を行う。
昨年度は、初年度ということで、1）3Dプリンタを使った課題探究的な活動のための教材開発、2）プログラミング教育の現状調査を進めた。
本年度は、昨年度の実績に基づいて、開発してきた教材の検証および成果の発表を行うとともに、新たな教材の開発、学校での実践を行った。
教材の開発においては、昨年度の中学校技術と中学校数学との教科横断型の学習について開発してきた教材を検証し、中学校理科と中学校技術の学習を含んだ3Dプリンタを用いたものづくり活動のための教材（ワークシートや動画教材等）を開発した。
開発した教材を用いて、実際に3Dプリンタを活用した授業実践を行った。GIGAスクール構想に基づいて整備された1人1台の端末環境も活かしながら、各生徒が与えられた条件を満たすような作品を制作する活動を実践した。開発したワークシートを用いることで、これまでの理科や技術での学習成果を活かして、課題の整理、試行錯誤が行うことができている様子が観察された。また、3Dデータの作成にあたっては、各自のペースで操作方法等を習熟できるようにビデオ教材を提供した。事後アンケートからも教材について一定の効果を確認できた。これらは次年度、さらに検証、教材の発展につなげていく予定である。
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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
当初予定していた教材の開発および学校現場における実践をおおむねすすめることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は本研究課題の最終年度であり、教材の開発・改良を進めつつ、学校現場での実践を進め、成果をまとめる。新型コロナウィルス感染症の流行状況によっては、当初予定よりも学校現場での実践が困難な可能性があるが、実施できた際には確実に成果が得られるように入念に準備を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
