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流体を利用した自然科学への児童生徒と高専生との協働人材育成プラットフォームの構築

研究課題

研究課題/領域番号 23K02827
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
研究機関釧路工業高等専門学校

研究代表者

小杉 淳  釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (60290673)

研究分担者 大塚 友彦  釧路工業高等専門学校, その他, 校長 (80262278)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードSTEAM教育 / 流体工学 / 自然科学 / 流れの可視化 / 探究活動 / 自然科学教育 / 高専生 / 流体現象 / 人材育成
研究開始時の研究の概要

本研究では,児童生徒を対象とし,現象が視覚的に捉えられ直観的に現象を認識し易い自然科学系の学問である流体工学を探究テーマとして取り上げる独自の教育人材育成プラットフォームを提案する。このプラットフォームでは,児童生徒に「知恵の教育」(「知識の教育」ではなく,知識を自ら修得する力,課題の本質を見抜く力,知識を自由自在に利活用して課題を解決する力等)を試み,高専生はコンピテンシー能力などソーシャルスキルを大きく成長させられることが期待できる独創的な取り組みである。

研究実績の概要

現在、日本では,科学や工学分野での人材育成が,国際競争力を向上させる点などから重要となっている。このため本研究では、児童生徒が自ら課題を発見し,解決する探求学習に自然科学分野の物理科学と地球科学との関わりが深く,身近に存在し多くの現象が視覚的に観察可能である流体現象を題材とした人材育成プラットフォームを構築することを目的に活動をおこなった。以下に令和5年度の実施概要について報告する。本プラットフォームは、児童生徒らが興味のある水や空気の現象をスマホ等で撮影した画像を本研究で開設したWEBサイトに投稿してもらい、この中から探究活動につなげるテーマを設定。WEBからの募集で探求チームを結成し、オンラインミーティングにおいて探究活動の詳細や実験計画を計画し、必要となる実験装置などはものづくりに長けた高専生が行う形をとる。対面実験で高専生と一緒に実験を行い、結果をまとめ上げる過程を経験することで科学・技術の面白さや奥深さを感じることができると想定している。WEBサイトの開設(https://www.kushiro-ct.ac.jp/nagare/)および近隣中学校への3000枚のチラシを配布するなど本取組のPRを行ったが、取り組みが遅れたため、想定しているプラットフォームの活動を行うことはできなかった。一方、これまでの学校公開活動や出前授業を通して児童生徒の関心を大きく引く、「渦」を題材とした探求プログラムを作り参加を呼び掛けたが対象となる児童生徒が集まらず本研究の活動に課題を残す形となった。

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

本研究で活動を行うベースとなる人材育成プラットフォームのWEBサイト(https://www.kushiro-ct.ac.jp/nagare/)の構築と公開を行い活動を開始した。
・本取組のPRを行う、チラシを作成し、学校公開活動等を通して配布した(3000枚)。
・興味のある写真などの投稿が無かったため、これまでの学校公開活動等で評価の高い「渦」を題材とした探究活動テーマを設置して児童生徒の参加を呼び掛けたが応募がなかった。
・WEBサイトの構築や設置した探究活動については高専生が卒業研究として取り組み、実験の企画から装置構築まで取り組み、児童生徒に興味を持ってもらえそうな内容に仕上げた(渦に関する2テーマを構築)。

今後の研究の推進方策

本取組がうまく活動できていない原因としてPR不足もあるが、児童生徒にとって写真の投稿やオンラインミーティングなどが高いハードルとなっている可能性もある。このため、人材育成のプラットフォームの一部を見直すとともに、より効果的に本取組をPRすべく、チラシの配布に加え、職場(学校)HPでの宣伝、および既設済のYoutubeサイトを通したPRや本活動の面白さや狙いを動画としてアップし宣伝効果を高める。合わせて、昨年度は取り上げられなかったが地元メディアへの売り込みなどを通して認知度を向上させたい。あわせて、昨年度構築した探求テーマを学校公開事業などで活用し児童生徒の自然科学への興味を向上させたい。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

すべて 備考 (2件)

  • [備考] 身近な「自然科学」を探求しよう 空気や水の現象を科学する 高専生がみんなの探究をサポート

    • URL

      https://www.kushiro-ct.ac.jp/nagare/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] 流体現象を科学する@kushiro.kosen.fluid_lab

    • URL

      https://www.youtube.com/channel/UCkjBc0vBCNhAEVxRe0kuYTQ

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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