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問題解決能力を育むための生体情報を利用した技術科の設計学習モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K02629
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09040:教科教育学および初等中等教育学関連
研究機関福井大学

研究代表者

守田 弘道  福井大学, 学術研究院教育・人文社会系部門(教員養成), 准教授 (30882807)

研究分担者 岳野 公人  滋賀大学, 教育学系, 教授 (70313632)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード問題解決能力 / 生体情報 / 技術科 / 設計学習 / 思考 / 中学生
研究開始時の研究の概要

本研究は,中学生の問題解決能力を育成するために,中学校技術・家庭科技術分野(以下,技術科)の設計学習における思考過程を脳波による生体情報から分析・解明し,新たな設計学習モデルを開発する。
具体的な取組として,研究1:技術科の「材料と加工の技術」の概念設計に注目し,脳波を利用した中学生の思考過程の解明(理論研究)と,研究2:問題解決能力育成を目指した技術科の概念設計における学習モデルの開発を行う(実践研究)。

研究実績の概要

本研究の目的は,中学生の問題解決能力を育成するために中学校技術・家庭科技術分野(以下,技術科)の設計学習における思考過程を脳波による生体情報から分析・解明し,新たな設計学習モデルを開発することである。
平成29年告示の中学校学習指導要領解説技術・家庭科編においては,中学生にものづくりを通して技術科における資質・能力を身に付けさせ,問題発見・解決能力(以下,問題解決能力)を育むことが重視された。技術科の設計学習においては,思考力・判断力・表現力等の資質・能力を身に付ける重要な学習場面として,思考過程の研究が進められている。しかし,先行研究では,質問紙やスケッチ,面接法などによる学習者の設計学習行為の思考過程の調査や検証が主体であり,設計・製作活動中の中学生の思考・心理状態を健全に育成する学習かどうかは明らかになっていない。本研究の目的が達成できたならば,問題解決能力を技術科で育成することを客観的に説明することができる。また,個に応じたより効果的な問題解決能力の育成も期待できる。
そこで,本研究の目的を達成するために「研究1:脳波を利用した技術科の概念設計における思考過程の解明」と,「研究2:問題解決能力育成を目指した技術科の概念設計における学習モデルの開発」を行う。
令和5年度(2023年度)は,研究1遂行のため,令和4年度(2022年度)の調査票の作成に向けた打合せを踏まえて,概念設計における思考過程解明に関する議論を研究分担者と行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

研究計画では,令和5年度(2023年度)までに「研究1:脳波を利用した技術科の概念設計における思考過程の解明」を行う予定であったが,概念設計における思考過程解明のための調査票作成や調査・分析,脳波による解明にまで至らなかったため,現在までの進捗状況を「遅れている」とした。

今後の研究の推進方策

令和6年度(2024年度)は,概念設計における思考過程解明のための調査票を作成し,中学生を対象に調査する。調査より得られたデータをもとに統計学的手法で解明する。また,令和4年度(2022年度)の発表で得られた知見を参考にしながら,脳波を利用して,技術科の概念設計における中学生の思考過程を「状態」で解明する。得られた結果をもとに,技術科の概念設計における学習モデルを開発し,中学生の問題解決能力を効果的に育むことができるか検証する。研究成果は,学会等で発表するとともに,これまでの発表も含めて論文としていく。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Curriculum Development and Practice of Application Creation Incorporating AI Functions; Learning During After-School Hours2023

    • 著者名/発表者名
      Kimihito Takeno, Keiji Yoko, Hirotaka Mori
    • 雑誌名

      IFIP Advances in Information and Communication Technology book series (IFIPAICT)

      巻: vol.685 ページ: 115-123

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] STEM教育における創造性育成のためのワークショップの実践2023

    • 著者名/発表者名
      岳野公人,粟津新
    • 雑誌名

      滋賀大学教育実践研究論集

      巻: vol.5 ページ: 15-20

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The Actual State of Creative Attitudes in Engineering Learning through Text Mining Analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Kimihito Takeno, Koji Hattori
    • 学会等名
      TENZ-Technology Education New Zealand 2019 Conference (Christchurch)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of video teaching materials and self-monitoring system to support skill acquisition2023

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Yamamoto, Kimihito Takeno, Rintaro Seki, Syuto Ikeda
    • 学会等名
      TENZ-Technology Education New Zealand 2019 Conference (Christchurch)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The patience required of technical high school students in the department of mechanical engineering as considered by the companies2023

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi mamorita, Mihoko matsuda, Takekuni yamaoka, Kimihito takeno
    • 学会等名
      International Conference on Applied Electrical and Mechanical Engineering 2023(ICAEME 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体情報を利用した思考状態解明に関する研究動向2023

    • 著者名/発表者名
      守田弘道,岳野公人
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会 第38回情報分科会(大阪)研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Curriculum development and practice of application creation incorporating AI functions; Learning during after-school hours2022

    • 著者名/発表者名
      Kimihito Takeno,Keiji Yoko,Hirotaka Mori
    • 学会等名
      World Conference on Computers in Education (Hirosima, Japan)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 工業高校教員が考える機械系学科の高校生に必要な粘り強さの概観2022

    • 著者名/発表者名
      守田弘道,松田美穂子,山岡武邦,岳野公人
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会 第4回高等学校委員会研究会 - 様々な視点から見たSTEM/STEAM教育の理論と実践 -
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Proposal for an Instructional Process for Programming with Speech Recognition in "Information Technology"2022

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Yamamoto,Kimihito Takeno,Kouki Kanehira,Takenori Motomura
    • 学会等名
      International Conference on Technology Education - Asia Pacific (Gold Coast, Australia)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of teacher training on creative use of tablet devices2022

    • 著者名/発表者名
      Kimihito Takeno,Arata Awazu
    • 学会等名
      International Conference on Technology Education - Asia Pacific (Gold Coast, Australia)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 工業高校教員が考える機械系学科の高校生に必要な粘り強さ2022

    • 著者名/発表者名
      松田美穂子,守田弘道,山岡武邦,岳野公人
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会 第33回北陸支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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