| 研究課題/領域番号 |
20K02766
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
鈴木 裕之 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (90284158)
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| 研究分担者 |
長松 正康 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (00218025)
川田 和男 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 教授 (10300633)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | ものづくり / STEM / てんびん / 定量的評価 / 段階的構想設計 / 技術教育 / ばねばかり / ＳＴＥＭ教育 / 技術科教材 / 理数探求 / ＰＤＣＡサイクル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
金属製のてんびんを中心に据え，これに電子的な荷重リードアウト機構やマイコンを組み合わせて，技術の内容を広範にかつ統合的に学べる加工教材を開発する。ブラックボックス化した部品を組み合わせるのではなく，それぞれの部品の仕組みや原理が理解できるように配慮し，簡単な仕組みから順次高度な設計仕様に展開する，ものづくりのＰＤＣＡサイクルが体感できるダイナミックな製品とする。
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| 研究成果の概要 |
ものづくりコンピテンシーを育むSTEM教育教材として，機構が簡単で構造の応用が利き，また製品の出来具合を定量的に評価できる「てんびん」に着目した．小学生から生涯教育まで応用可能な教材を複数開発した．
主な成果としては，i)長ねじを用いて自由設計で片てんびんをつくる，小・中学生向けの「Active Learningてんびん」，ii)プレ・ファブ部品組み合わせて自由な設計・組み立てをする中学校技術科向けの「オリジナルばねばかり」，iii) 可視光フォトインタラプタ―を用いた電子読取装置の段階的構想設計，iv)教員免許状更新講習向けの「ペーパーてんびんプロジェクト」などを開発することができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
個々の事象や理論を個別に学ぶ「コンテンツ教育」から，それらを縦横に組み合わせ社会の課題を解決する「コンピテンシー教育」への飛躍が求められている．その一つとして，本研究ではものづくりを「要」としたSTEM教育教材を開発した．
研究のポイントは，製品の評価に秤量精度を一貫して用いたことである．ものづくりのゴールに定量的かつ客観的な評価基準があることは非常に重要であった．評価の要が強固となることで，教材の難易度や構成の自由度が広がった．それぞれの授業／セミナーの要請に合わせて，てんびん／ばねばかりの要素を部分的にスピンアウトし，さまざまな形態のSTEM教育が可能なことが示された．
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