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我が国の小・中学校におけるSTEM教育普及に向けたプログラム開発と人材育成

研究課題

研究課題/領域番号 19K14210
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分09040:教科教育学および初等中等教育学関連
研究機関昭和女子大学

研究代表者

白數 哲久  昭和女子大学, 生活機構研究科, 准教授 (80810415)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードSTEM教育 / プログラミング / FOSS / ものづくり / 米国 / 実証授業 / 米国視察 / STEM教育教材開発 / プログラミングマニュアル / 指導者養成研修プログラム / ホームページ公開 / サイエンス・コミュニケーション
研究開始時の研究の概要

(概要)
今日の学校教育において,理科の学習内容と日常生活との結びつきが希薄であり,子どもは理科を学ぶ意義を感じられないまま授業を受けていることが問題視されている。子どもが意欲的に理科学習に取り組めるような理科学習を創ることを目的として研究を行う。そのために,教科横断的で日常生活や生活に深いつながりを有する事物・現象を教材に用いたSTEM教育に着目し次の3点を検討する。
① 我が国の小・中学校の実情に合致したSTEM教育のカリキュラムの検討。
② 教職を目指す大学生がSTEM教育を理解し指導できるようになるためのシラバスの検討
③ 小・中学校が学校外の人材を活用するために必要な仕組みづくりの検討。

研究成果の概要

「ものづくり」と「プログラミング」を融合したSTEM教育の教材、プログラミングマニュアル、複数の指導案を作成・開発した。科研費で購入したPCを活用し、開発した教材は複数の小・中学校で実践し、指導者向けの講習会も10回以上行うなど、STEM教育の普及に努めた。開発した扇風機などの工作用型紙とプログラミングマニュアルは、ダウンロード可能なようにホームページで公開し、授業の様子も動画視聴できるようにした。
米国視察で得られた知見は報告書にまとめ、ホームページで公開するとともに、成果報告会を実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

プログラミング教育では指導者の不足が課題となっている。本研究では、優れたマニュアルがあれば、子どもは独自に学び進められることと、大学生や上級生が指導者となって教えられることを明らかにした。教師は多くのことを知っていて子どもを導く存在だと考えられてきたが、教師は学習者の伴走者であり、もっとまわりを頼るべきだという教師観を支持する成果を得た。
米国の視察では、教師の仕事の負担を軽減する教材準備の仕組みを知った。また、一般的だと思われている問題解決学習のステップは、世界標準ではないことが分かった。このことを広く報告することで、日本の理科教育の未来をより良くすることができると考える。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2019 1990 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うちオープンアクセス 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] 我が国の小・中学校におけるSTEM教育普及に向けたプログラムの開発と人材育成-米国FOSS事例研究・STEMとプログラミングの融合-2024

    • 著者名/発表者名
      白數哲久、岡崎真幸、羽賀京子、吉澤弘、伊藤愛美、佐藤那乃、星名由美、大串幸司、駒崎麻里絵
    • 雑誌名

      昭和女子大学・昭和女子大学現代教育研究所 研究成果報告書

      巻: 1 ページ: 1-130

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] STEAM 教育推進に寄与する教育方法の開発に関する研究 ―生活科・理科における「ものづくり」の再興―2023

    • 著者名/発表者名
      白數哲久
    • 雑誌名

      昭和女子大学紀要「学苑」

      巻: 971 ページ: 1-17

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 対話を促す科学読み物の活用に関する研究 ―文化-歴史的活動理論と知識構成型ジグソー法の援用―2021

    • 著者名/発表者名
      白數哲久
    • 雑誌名

      日本教科教育学会誌

      巻: 44(1), ページ: 65-79

    • NAID

      40022657957

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 教育創造 (104)(232)1990

    • 著者名/発表者名
      白數哲久
    • 巻
      194
    • ページ
      -
    • DOI

      10.11501/6042630

    • ISSN
      0910-9846
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] なぜ「ものづくり」ではなく「STEM」教育なのか2024

    • 著者名/発表者名
      白數哲久
    • 学会等名
      昭和女子大学現代教育研究所 理科教育プロジェクトシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] FOSSの理科授業視察から我が国の理科の未来を考える2024

    • 著者名/発表者名
      白數哲久
    • 学会等名
      昭和女子大学現代教育研究所 理科教育プロジェクトシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] STEM教育推進に寄与する教材と教育方法の開発に関する研究-生活科・理科における「ものづくり」の再興2022

    • 著者名/発表者名
      白數哲久
    • 学会等名
      日本理科教育学会第72回全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 対話を促す科学読み物の活用に関する研究 -文化‐歴史的活動理論と知識構成型ジグソー法の援用-2021

    • 著者名/発表者名
      白數哲久
    • 学会等名
      令和3年度日本学校図書館学会研究発表大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Scientific Concepts in the Field of ZPD Growing up through the Interaction of Technology and Engineering -Through a Toy-making Workshop using Magnets2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhisa shirasu
    • 学会等名
      The 6th ICASE World Science and Technology Education Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aiming to revive Japan's Manufacturing Education2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhisa shirasu
    • 学会等名
      The 6th ICASE World Science and Technology Education Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 昭和女子大学現代教育研究所理科教育研究グループ研究報告書 STEM教育のものづくりとプログラミングの融合2022

    • 著者名/発表者名
      白數哲久、久木田寛直、星名由美、吉澤弘
    • 総ページ数
      41
    • 出版者
      昭和女子大学現代教育研究所
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 我が国の小・中学校における STEM教育普及に向けたプログラム開発と人材育成

    • URL

      https://content.swu.ac.jp/iome/publication/co-creative-learning-session/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] STEAM 教育推進に寄与する教育方法の開発に関する研究

    • URL

      https://swu.repo.nii.ac.jp/?action=repository_uri&item_id=7330&file_id=22&file_no=1

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] STEM教育のものづくり 01 小型扇風機作り

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=Szf9OtvqzEY

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] STEM教育のものづくり 02 小型扇風機で動かすモノづくり

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=fcvchhqudnk&t=1s

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] STEM教育のものづくり 03 プログラミング

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=kh5EP91t-U0

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] STEM教育のものづくりとプログラミングの融合

    • URL

      https://swuhp.swu.ac.jp//ime/publication/20220303_vol.4_rika_contents.pdf

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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