| 研究課題/領域番号 |
22K18604
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分9:教育学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
田中 淳 大阪工業大学, 工学部, 教授 (90319575)
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| 研究分担者 |
鳥居 隆 大阪工業大学, ロボティクス&デザイン工学部, 教授 (00360199)
三橋 雅子 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (20454556)
小島 夏彦 大阪工業大学, 工学部, 教授 (90288754)
藤元 章 大阪工業大学, 工学部, 教授 (90388348)
谷 保孝 大阪工業大学, 工学部, 教授 (90411412)
長谷川 尊之 大阪工業大学, 工学部, 講師 (00533184)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 課題解決（PBL）型授業 / ビッグヒストリー / 太陽系ツアー / 人類の危機への挑戦 / 課題解決型授業（PBL型授業） / リベラルアーツ / 宇宙・地球・生命 / 未来学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は研究代表者らが担当する課題解決型授業，「宇宙・地球・生命ー探究演習（課題解決型PBL授業）」を研究フィールドに設定する。本授業は本学の工学部と知的財産学部の様々な学科の学生が集まり，多様性のある少人数のチームを構成して運営されている。本研究では，これらのチームに課題として与える21世紀型のリベラルアーツ的内容を含むテーマの選定から始まり，実際の授業運営における様々な仕掛け（デザイン思考を用いた作業，ICT利用，自由度を高めた授業環境の設計）の開発や授業への組み込みを行う。学生によるプレゼンテーションやアンケートの解析などを通して教育効果の検証を行い，新しいタイプのPBL型授業を構築する。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、物理学、地球科学、生物科学分野の教員が専門を横断して課題解決型授業(PBL)を展開し、旧来からの座学による学習と有機的に連携した新たな学修プラットフォームを確立することにある。以下に2023年度に行った研究実績の概要を記す。 2023年度は「人類の危機への挑戦」を新テーマとした授業を計画・実施した。これは，研究初年度（2022年）にクラスの一部に対して試験的に実施した結果を踏まえて修正・運営したもので、以下に記す内容で実施した。
①14週にわたる授業期間を前半後半に二分し，それぞれに以下の②，③に記す内容の授業を行った。
②前半では未来に向けて人類が直面する可能性のある危機群を網羅的に抽出させ、それぞれの相関関係、解決難易度、時系列に沿った過去履歴などを総合的に議論させた。この段階は、未来に向けて世界がどのように展開する可能性を含むかを、工学系の学生に俯瞰的に認識させる場として授業設計した。
③後半は、前半で抽出した危機群のうち、サイエンス系の危機を１チームに１つ選択させ，危機の過去履歴や現状を調査させた。それを踏まえた上で，科学的な思考法を持って危機の回避や対処方方法について議論させた。
これらの内容は、物理学、生物科学および地球科学の専門に立脚した知識を総合的に組み立てて考える新しいタイプのサイエンス教育の側面を持つと同時に、全体としては人文社会系の危機も包含した未来を学生に認識させる新しいタイプの「リベラル・アーツ」教育として位置付けることができる。 以上、2023年度は研究の2年目として「人類の危機への挑戦」を新テーマとして授業を本格的に始動させ，授業プラットフォームの構築を進めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2023年度の進捗状況は「おおむね順調に進展している」と言える。本研究の対象となる課題解決型授業、宇宙・地球・生命-探究演習では、4年に一度の対象課題のテーマ変更を行ってきた。2023年度はその節目となるため、「人類の危機への挑戦」を新テーマに定め授業プラットフォームの構築計画を綿密に行い，予定通り授業運営を行なうことが出来た。新テーマで展開した授業の前半では，現在から未来に向けて起こりうる「人類の危機」を網羅的に抽出させ、その相関関係、解決困難度などを授業前半のステージで考えさせた。授業後半は，抽出した危機のうちサイエンス系の危機を各チームに１つ選択させ，その現状と解決策について考えさせた。作業過程においては状況に応じて、担当者による解説や文献の提供を行い、議論が深化するように促した。また議論の充実を図るため，オンラインストレージ上に受講生チームのサイトを構築し，情報と議論内容の共有化を促進する仕組みを構築した。また、2023年度後期からは本学に新たに設置されたラーニングコモンズを本授業で使用することが可能となった。ここではチーム議論用に設置された什器に加え，科研費予算で新たに購入した可動式モニターを各チームに配当し，情報の視覚的共有化も図ることで一定以上の成果を上げることができた。また、前期授業終了後のアンケート調査による学生からの反応についてデータ解析を行ない後半授業の修正に生かした。これらの過程において研究分担者間で綿密な打ち合わせと議論を行った。最後に，これらの成果の一部については物理学会で発表を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
2023年度は「人類の危機への挑戦」を新テーマとした授業を，本格的に始動した。今年度はこの成果を踏まえ、授業プラットフォームの改善を進める。 具体的には，前半と後半の授業構成に改善を加えた授業を実施しその検証を行う。加えて新設のラーニングコモンズでの授業実施が可能となったため，チーム議論の可視化と共有化を促進するために可動式モニターとオンラインストレージの導入を行った。これら授業環境や周辺機材の導入がもたらす教育効果についても，議論風景を録画することで試験的に検証を始める。
また、近年AI技術の急速な発展に伴うリスクが話題になっていることを踏まえ、2024年度から後半で取り組む危機の選択肢に「AIの暴走」を加えた。この過去事例の全くない危機を対象に、未来を見据えた議論を経験させることで、教育効果の向上の可能性を検証していく。
今後は高校生を対象にした活動も展開していく。2024年度は常翔啓光学園と大阪高校の生徒に短期間の授業を実施する．受講者の年代が異なることで得られる知見を大学教育へとフィードバックさせ，それらを分析することにより本研究を推進していく。
最後に本研究の新テーマである「人類の危機への挑戦」には、自然界にその要因があるものと人為的要因が複雑に絡んで存在する。したがって、その対応策を考えるには、様々な観点から危機の原因や仕組みを明らかにし、その延長線上で結論を得る必要がある。一方、近年の科学は専門の蛸壺化が顕著となり科学者は外部世界と切り離され多要素問題に対応できないでいる点も否めない。そのような時代背景を踏まえた時、新テーマである「人類の危機」への挑戦では多様な分野からの複眼的思考が必要となる。本研究では、物理学、地球科学、生物科学からの多面的な検討の重要性を、学生間の議論にどのように持ち込み認識させるかについて試行し、その方法論を開拓することを中長期的目標とする。
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