| Project/Area Number |
24K06056
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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 | Hyogo University of Teacher Education |
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Principal Investigator |
森山 潤 兵庫教育大学, その他, 学長 (40303482)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田口 浩継 熊本大学, 大学院教育学研究科, 教授 (50274676)
渡邊 茂一 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 (50971032)
山本 利一 埼玉大学, 教育学部, 教授 (80334142)
村松 浩幸 信州大学, 学術研究院教育学系, 教授 (80378281)
伊藤 陽介 鳴門教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (90249855)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 技術教育 / 情報教育 / STEAM教育 / 教材開発 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は， 我が国における中等教育段階でのSTEAM教育の展開に向けて，中学校技術・家庭科技術分野(以下，技術科)において，サイバー技術とフィジカル技術の融合を志向した新たな教材を開発し，その効果を実践的に検証することである。具体的には，生徒の技術イノベーション力(技術によって新たな価値を創造する問題解決能力)の育成を目指して，デジタルファブリケーション，センシングとデータドリブン，シミュレーション，AI，ロボティックスの5つのテーマを設定し，これらをハブに「材料と加工の技術」，「生物育成の技術」，「エネルギー変換の技術」を融合した問題解決的な学習モデルを開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，我が国における中等教育段階でのSTEAM教育の展開に向けて，中学校技術・家庭科技術分野(以下，技術科)において，サイバー技術とフィジカル技術の融合を志向した新たな教材を開発し，その効果を実践的に検証することである。
技術によって新たな価値を創造する問題解決能力の育成を目指して，デジタルファブリケーション，センシングとデータドリブン，シミュレーション，AI，ロボティックスの5つのテーマを設定し，これらをハブに「材料と加工の技術」，「生物育成の技術」，「エネルギー変換の技術」を融合した問題解決的な学習モデルの開発に取り組んでいる。2024年度は教材開発の基本的な方向性の策定といくつかの教材を試行的に開発し実践を試みた。
具体的には、まず調査研究として、STEAM教育に関わる技術科教員の意識を把握し、STEAM教育につながる技術科の実践において、生徒の主体的な問題解決を促すことが重要であるとの知見を得た。その上で、生徒の主体的な問題解決を促すための教材、題材、授業デザインとして、①内容A「材料と加工の技術」における生徒の最適化思考を促す設計支援教材の開発、②3DCADを使った設計学習の指導方法の提案と授業実践、③内容B「生物育成の技術」における環境データ測定による育成場所選定の授業実践、④内容C「エネルギー変換の技術」を中心とした「統合的な問題の解決」における題材「バリアフリーロボットの開発」の実践、⑤内容D「情報の技術」におけるビジュアル型プログラミング言語と拡張ボードを使用した教材の開発、⑥WebAPIを用いて問題解決を図る題材の開発、⑦体験型サイバーセキュリティ教材の開発と実践、⑦生成系AIの利用や生成系AIリテラシーの検討などに取り組んだ。また、小中学校の連携を視野に入れた小学校プログラミング教育における題材開発や技術科教員養成に利用可能な学習プログラムの開発にも取り組んだ。
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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
STEAM教育へとつながる技術・情報教育のカリキュラム構成、新しい教材の開発等に取り組むことができたため、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 |
引き続き、より具体的に、5つのテーマに即した教材開発と試行的実践を進めていく予定である。
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