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STEM教育コンテンツと言語活動を統合した理工系基礎力育成プログラムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K03177
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分09080:科学教育関連
研究機関金沢工業大学

研究代表者

田中 忠芳  金沢工業大学, 基礎教育部, 准教授 (30460413)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード数物系科学教育 / 科学教育 / 物理教育 / STEM教育 / 数物系科学教育研究 / 数理物理科学教育研究 / 物理教育研究 / 物理系STEAM教育 / 数理系STEAM教育 / 理工系基礎力 / 言語活動 / リメディアル教育 / リカレント教育
研究開始時の研究の概要

STEAM教育のための、理工系基礎力育成に効果的で汎用性の高い教育コンテンツの研究開発、および、言語と知識と思考を駆使して他者と協働して新たな価値を創造する力を養うことが可能とされるCLILとSTEAM教育とを統合した、理工系基礎力育成のための統合教育プログラムの研究開発を推進する。
新しく研究開発されるSTEAM教育コンテンツを用いた多様な教育実践事例、CLILとSTEAM教育を統合した統合教育プログラムの実践事例にもとづく知見を蓄積する。知見をもとに、言語系教育研究協力者との協働により、日本語4技能および英語4技能を育成可能な、理工系基礎力育成のための統合教育プログラム構築を実現する。

研究成果の概要

数理系ならびに物理系科目の授業と教育の改善と実践事例から、次の知見が得られた:◆学びのパラダイムシフトは大学入学後のできるだけ早期に行われるのが望ましい◆遠隔による物理実験教育においても対話による深い学び主体的学びが可能である◆教師が、授業後に学修者が自学自習しやすいように授業の準備をすること、丁寧な授業を実施すること、授業のZoomレコーディングを授業後すぐに配信すること、これらにより多様なレディネスの学修者の学修支援が可能になる。
また、得られた知見をもとに、大学等ですでに開講されている理工系科目の履修における学修者のレディネスの多様性を想定した電子書籍『数理の基礎演習』が執筆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遠隔による物理実験教育においても対話による深い学び主体的学びが可能であり、教師が、授業後に学修者が自学自習しやすいように授業を準備する、丁寧な授業を実施する、授業のZoomレコーディングを授業後すぐに配信する、これらにより多様なレディネスの学修者の学修支援が可能になる等の知見は、数理系ならびに物理系科目をはじめとする理工系分野の基礎力育成のための学修と教育の改善に資することから、本研究成果の学術的意義が認められる。
また、得られた知見をもとに執筆された電子書籍『数理の基礎演習』が、より多くの学修者の学修に、そして指導者の指導に役立てられると期待されることから、本研究成果の社会的意義が認められる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] STEM教育科目における授業改善とその効果2022

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳、館 宜伸
    • 雑誌名

      リメディアル教育研究

      巻: 16

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 講義室でできる物理実験と遠隔授業での実験教育の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      西岡 圭太、田中 忠芳
    • 雑誌名

      大学の物理教育

      巻: 27 ページ: 121-123

    • NAID

      130008074545

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 遠隔による物理実験教育の試み2021

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳
    • 雑誌名

      工学教育研究 KIT Progres

      巻: 第29号 ページ: 85-94

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大学初年次数学教育における学び改善とその評価2019

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳,小山 陽一
    • 雑誌名

      日本工学教育協会「工学教育」

      巻: 第67巻 ページ: 69-73

    • NAID

      130007687466

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] スリランカの科学数学担当教員対象の特別講義を実施して2022

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳
    • 学会等名
      グローバル人材育成教育学会 第9回全国大会・第2回国際遠隔会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 理工系基礎力育成のための効果的な教材や学び方2022

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳、館 宜伸
    • 学会等名
      日本物理学会講演概要集 第77巻 第1号(2022), p.2323, 17aB22-5.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of teaching and learning methods in Science & Technology subjects areas2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Tadayoshi
    • 学会等名
      Online Seminar: Promoting Active Learning in Class Environment in the Science and Technology streams 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring the ideal way of teaching Science & Technology subjects2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Tadayoshi
    • 学会等名
      Online Seminar: Promoting Active Learning in Class Environment in the Science and Technology streams 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effective learning teaching methods2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Tadayoshi
    • 学会等名
      Online Seminar: Promoting Active Learning in Class Environment in the Science and Technology streams 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] STEM教育科目における授業改善とその効果2021

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳、館 宜伸
    • 学会等名
      日本リメディアル教育学会 第16回全国大会発表予稿集(2021), pp.98-99, E31.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] PBLおよびSTEM教育における学修に関する因子の定量化2021

    • 著者名/発表者名
      館 宜伸、田中 忠芳
    • 学会等名
      日本工学教育協会 2021年度 工学教育研究講演会講演論文集(2021), pp.178-179, 2C06.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 理工系基礎力育成における遠隔物理実験教育の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳
    • 学会等名
      日本工学教育協会 2021年度 工学教育研究講演会講演論文集(2021), pp.398-399, 3E10.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 理工系基礎力育成のための教育コンテンツおよびプログラムの研究開発(STEM教育におけるChromebook利活用の可能性)2021

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳、館 宜伸
    • 学会等名
      日本物理学会講演概要集 第76巻 第2号(2021), p.2253, 21aN1-8.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] STEM教育コンテンツと言語活動を統合した理工系基礎力育成プログラムの開発 VI (遠隔による物理実験教育の可能性)2021

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳, 館 宜伸, 八幡 和志, 渡會 兼也, 沖野 信一, 東 拓郎, 谷口 和成, 山田 吉英, 松浦 執, 土佐 幸子, 藤井 清美, 久恒 彩子, 郭 清蓮, 佐藤 恵一, 鍵山 茂徳, 大島 和成, 並木 雅俊, 江尻 有郷
    • 学会等名
      日本物理学会講演概要集 第76巻 第1号(2021), p.2323, 13aN1-4.
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 宇宙史・地球史とグローバル人材育成に関する一考察2021

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳
    • 学会等名
      グローバル人材育成教育学会2020年度 中部・関西 合同支部大会(第 5 回中部支部大会/第 6 回関西支部大会)予稿集, pp.10-11.
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 遠隔で物理実験教育を行えるか2020

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳, 並木 雅俊, 江尻 有郷
    • 学会等名
      日本物理学会講演概要集 第75巻 第2号(2020), p.2049, 8pN1-4.
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] STEM教育におけるクラウドコンテンツ導入による学修改善2019

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳
    • 学会等名
      公益社団法人 私立大学情報教育協会 ICT利用教育改善発表会運営委員会 2019年度ICT利用による教育改善研究発表会 資料集(2019), A-16, pp.53-56.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 理工系基礎力育成のためのSTEM教育コンテンツの研究開発(多様化するレディネスや学び直しへの対応)2019

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳
    • 学会等名
      日本リメディアル教育学会 第15回全国大会発表予稿集(2019), pp. 118-119.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] PBLメソッドを応用した数理系STEM教育の実践2019

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳,佐藤 恵一
    • 学会等名
      日本工学教育協会 2019年度 工学教育研究講演会講演論文集(2019), pp.312-313, 3B06.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] STEM教育コンテンツと言語活動を統合した理工系基礎力育成プログラムの開発 II (初等中等教育段階の学びを再構築した教育コンテンツの研究開発)2019

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳, 館 宜伸, 八幡 和志, 渡會 兼也, 沖野 信一, 東 拓郎, 谷口 和成, 山田 吉英, 松浦 執, 土佐 幸子, 藤井 清美, 久恒 彩子, 郭 清蓮, 佐藤 恵一, 鍵山 茂徳, 大島 和成, 並木 雅俊, 江尻 有郷
    • 学会等名
      日本物理学会講演概要集 第74巻 第2号(2019), p.2796, 11aB24-1.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] STEM教育コンテンツと言語活動を統合した理工系基礎力育成プログラムの開発 III (レディネスの多様性に対応可能なコンテンツの開発)2019

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳, 館 宜伸, 八幡 和志, 渡會 兼也, 沖野 信一, 東 拓郎, 谷口 和成, 山田 吉英, 松浦 執, 土佐 幸子, 藤井 清美, 久恒 彩子, 郭 清蓮, 佐藤 恵一, 鍵山 茂徳, 大島 和成, 並木 雅俊, 江尻 有郷
    • 学会等名
      日本物理学会講演概要集 第75巻 第1号(2020), p.2983, 18apK28-16.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 数理の基礎演習(第1版)2022

    • 著者名/発表者名
      田中 忠芳
    • 総ページ数
      128
    • 出版者
      学術図書出版社
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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