| Project/Area Number |
22K02621
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
宮川 洋一 岩手大学, 教育学部, 教授 (70552610)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市原 靖士 大分大学, 教育学部, 教授 (20572837)
森山 潤 兵庫教育大学, 学校教育研究科, 教授 (40303482)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | エンジニアリングデザインプロセス / 技術・家庭技術分野 / 情報の技術 / ニーズとシーズ / STEAM / 生成AI / システムの学習 / 問題発見・解決 / 技術イノベーション / 技術カバナンス / 技術リテラシー / プログラミング / 医療・介護技術 / イノベーション力 / 問題発見・解決力 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究はエンジニアリングデザインプロセスを通して，新しい価値をシステムとして構築するイノベーション力を高めるSTEAM教育の実現を目的とする。中学校技術・家庭科技術分野にて医療・介護技術のシステムを題材に，エンジニアリングデザインプロセスのプロジェクトにおいて，学習者の認知，問題発見・解決プロセス，情意等に関する学習科学的な検討を通して，認知システムや行為システムの特性を学術的に明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、エンジニアリングデザインプロセスを通して、新しい価値をシステムとして構築するイノベーション力を高めるSTEAM教育の実現に向けて、医療・介護技術を題材とし、学習者の認知、問題発見・解決プロセス、情意等に関する学習科学的な検討を通して、認知システムや行為システムの特性を学術的に明らかにすることである。
令和5年度の取組では、第一と第三のポイントに着目して研究を推進した。
第一のポイントに対する具体的な取組としては、中学校技術・家庭科技術分野の内容D「情報の技術」にて、エンジニアリングデザインプロセスのシーズ探究過程に着目し、画像認識AIを題材とした教材を開発し、それを用いた授業実践を通して「技術リテラシーの向上」を図る取組を実施した。本授業実践を展開したことによって、技術イノベーションマインド尺度における「倫理観」や「創造性」の向上に寄与することが示され、「技術リテラシーの向上」の一端が検証されたと考えられる。
第三のポイントに対する具体的な取組としては、開発した医療・介護の製品モデルに筋電インタフェース・AI・XR技術等を組み合わせて新たな改良、応用を発想する授業実践を行った。その結果、技術分野の授業における製品モデル開発と専門家の研究開発を比較し、ニーズ探究やシーズ探究、ニーズとシーズのマッチング、エンジニアリングデザインプロセスについての共通点に気付いている生徒の姿が見られた。また，問題解決の対象とした人のニーズに応えるために、筋電インタフェースやAI技術、XR技術の優れている点と問題点を整理し、その仕組みを理解したうえで様々な技術を組み合わせた改良案、応用案の記述が見られた。このような生徒の姿から、本授業実践は技術リテラシーを高める実践であったことが示された。
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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
令和5年度取り組みでは研究実績の概要にて述べた点に着目し、具体的な二つの実践・実証研究を行った。研究協力者による実践が行われているところであり、学習者の学習成果に係るデータも収集できている。また、これらの学習効果を測定する技術イノベーションマインド尺度が機能しており、技術リテラシーの高まりに係る実践・実証ができたという点から「おおむね順調に進展している。」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの進捗状況において述べた通り、学習者が遂行する学習題材が実装され、研究協力者による実践が行われていることから、今後は、研究実績の概要にて述べた内容を統合した実践、データの分析、追実践を行っていくことにしている。また、特に近年急速に進化している生成ＡＩを取り入れた「エンジニアリングデザインプロセス」の在り方を新たな検討の視点として加えていく予定である。このための学習者に対する意識調査も追加する予定としている。
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