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STEAMの理念を取り入れた総合的・基礎的な理科必修科目に関するカリキュラム研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K22342
補助金の研究課題番号 22H01071 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分09080:科学教育関連
研究機関国立天文台

研究代表者

縣 秀彦  国立天文台, 天文情報センター, 准教授 (30321582)

研究分担者 亀田 直記  京都教育大学, 教育学部, 講師 (10965479)
海部 健三  中央大学, 法学部, 教授 (30615258)
加納 安彦  名古屋大学, 環境医学研究所, 助教 (50252292)
山崎 友紀  法政大学, 経済学部, 教授 (50311048)
今井 泉  東邦大学, 理学部, 教授 (80711390)
長沼 祥太郎  九州大学, 未来人材育成機構, 講師 (40826096)
小森 次郎  帝京平成大学, 人文社会学部, 准教授 (10572422)
上野 宗孝  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙探査イノベーションハブ, 技術領域主幹 (30242019)
富田 晃彦  和歌山大学, 教育学部, 教授 (20294291)
研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
2025年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2024年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードカリキュラム研究 / 高等学校理科 / STEAM教育 / 学習指導要領 / 理科教育 / 科学教育 / 探究活動 / 課題解決学習 / Agency / コンピテンシー / 必修基礎科目 / 科目横断 / カリキュラム / 課題解決 / 必修 / コンセプト / コンテンツ / STEAM
研究開始時の研究の概要

(1)歴史的経緯およびSTEAM教育など海外の動向についての調査、(2)現職教員等関係者への聞き取りやアンケート調査等の多角的な検討を並行して行った後に、(3)新カリキュラム案要素を親和図法等により構造化し複数のモデルを構築する。このモデルに沿って指導案、教科書、教材等を作成する。
さらに(4)複数のモデルごとに授業実践(部分的)を協力校にて複数回行い、その統計分析により効果測定を行う。また、各カリキュラム案に対しアンケート調査や必要に応じてフォーカスグループインタビューなどを実施する。
(5)以上の結果を取りまとめ、比較分析することで、最終的な新カリキュラム案を発表する。

研究実績の概要

高等学校理科4領域が,現在はほぼ独立して指導されている一方,その内実は相互に関連しながら現代社会の問題に密接に関連していることを重視し,科学教育の意義・目的と現代社会における役割を再考し,生徒の課題発見と課題解決能力の育成を主眼とした総合的かつ基礎的な必修理科科目を構想し,実践・評価する.
STEAMなど海外の動向調査,日本の理科カリキュラムの歴史的経緯の調査,現職教員と教員養成大学等への聞き取り調査等の多角的な検討を行った.教科「理科」が対象とする現代社会の課題として,次の7項目が抽出された.①地球温暖化など気候変動,②生物多様性と生態系,③エネルギー問題,④感染症,⑤水質汚染,⑥科学技術と人間生活,⑦宇宙・地球・生命・ヒトの理解.さらにこれらの課題解決能力の育成においては,物質とエネルギー,系統性・多様性・共通性等の理解が扱うべき上位コンテンツとして挙げられ,上位コンテンツには物理・化学・生物・地学の4分野がほぼ等しく関わっていることが分かった.また,扱うコンセプトやコンピテンシーに関しても議論を進めた.一方,2023年12月に生徒と教員向けのアンケート調査を実施した.
3つの異なる具体的なカリキュラム案を作成し,2024年6月に中間報告書『次期学習指導要領への提案』を編纂・出版した.さらに,中間報告書で示した研究内容を日本科学教育学会年会他で発表し,研究者・学校教員等からの意見を反映させて,各カリキュラムのブラッシュアップと高等学校における「現代社会の課題発見・課題解決を目指した探究活動」の実践を進めている.また、探究活動で利用可能な副読本を複数制作し,出版した.
以上のことを踏まえ,次期学習指導要領で実装可能なカリキュラム案をさらに精査し,それらの実践・評価活動を継続中である.

現在までの達成度
現在までの達成度

1: 当初の計画以上に進展している

理由

調査・研究の結果として,児童・生徒が主体的に社会の形成に参画し,その発展に寄与する態度を養うためには,物理・化学・生物・地学の高校理科4分野の基礎的な学習とその学習に基づく複合的な探究・課題解決の経験が不可欠であることが分かった.もし,4分野から選択した2-3科目の履修により,現代社会に生きる上で必要な資質・能力を十分に獲得できるのなら,4科目の学びは必要ないが,多様な視点からの本研究グループにおける考察からは,現代社会の課題解決に向けてのエージェンシー獲得のためには,自然および科学技術と人間との総合的な理解が不可欠であり,現在の基礎4科目すべてにまたがる重要概念については,学校での習得が不可欠と考えられる.このため,当初の予定よりも早く,文部科学省初等中等局と中央教育審議会にて検討中の次期学習指導要領改訂に間に合うタイミングで,検討結果に基づく3つのカリキュラム案を中間報告書として発表することとなった.

今後の研究の推進方策

35名からなる当研究グループ内で約4割が高等学校教員であることを踏まえ,各学校において当研究グループの3つのカリキュラム案に沿った授業実践,特に現代社会の課題発見・課題解決を目指した探究活動・課題研究活動を試験的に実施していただいている.その授業内容を評価・検討することで,カリキュラム内容をさらにブラッシュアップする予定である.
併せて,最終報告書を編纂・出版するとともに,カリキュラム案への第3者評価活動を実施し,カリキュラム研究の結果を論文化する予定である.
当研究の最終年度となる2025年度には,教員養成課程や現職教員向けの研修において,本研究成果が実装されるような方策を検討予定である.

報告書

(3件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2025 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件) 図書 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 高等学校理科系総合科目における「教科「理科」関連学会協議会」提言の変遷から見た課題とカリキュラム研究の必要性2024

    • 著者名/発表者名
      KAMEDA Naoki、IMAI Izumi、IMAI Akihito、TSUZUKI Isao
    • 雑誌名

      理科教育学研究

      巻: 65 号: 2 ページ: 249-262

    • DOI

      10.11639/sjst.24005

    • ISSN
      1345-2614, 2187-509X
    • 年月日
      2024-11-30
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 生徒向け・教員向けの高校理科に関するアンケート調査の実施とその考察2024

    • 著者名/発表者名
      縣 秀彦、海部 健三、亀田 直記、篠原 秀雄、今井 章人、都築 功、日隈 脩一郎
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 48 号: 0 ページ: 331-334

    • DOI

      10.14935/jssep.48.0_331

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高等学校必修理科総合科目「理科A(化学と生物)+理科B(地学と物理)」案2024

    • 著者名/発表者名
      亀田 直記、戸田 晃一、日隈 脩一郎、森野 稔弘、縣 秀彦、朝倉 彬、内山 弘美、岡本 元達、岡本 圭史、河村 綾花、篠原 秀雄、竹田 大樹
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 48 号: 0 ページ: 335-336

    • DOI

      10.14935/jssep.48.0_335

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] エネルギー概念を中心とした4分野を統合する高校理科カリキュラム案2024

    • 著者名/発表者名
      今井 泉、高見 聡、中井 咲織、西尾 信一、森野 稔弘、山﨑 友紀、今井 章人、夏目 雄平、都築 功、藤原 靖、飯田 和也、内山 弘美、河村 綾花、古結 尚
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 48 号: 0 ページ: 341-342

    • DOI

      10.14935/jssep.48.0_341

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 健康疑似科学・健康誤情報の蔓延と科学教育2024

    • 著者名/発表者名
      加納 安彦、石井 拓児、工藤 大介、谷 伊織
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 48 号: 0 ページ: 277-280

    • DOI

      10.14935/jssep.48.0_277

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 平成元年告示の「総合理科」を参考にした高等学校の統合的な必修理科科目カリキュラム案2024

    • 著者名/発表者名
      都築 功、山﨑 友紀、藤原 靖、小西 一也、朝倉 彬、松村 秋芳
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 48 号: 0 ページ: 337-340

    • DOI

      10.14935/jssep.48.0_337

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高校初年度理科総合必修科目の検討:教員養成での問題と聞き取り2024

    • 著者名/発表者名
      富田晃彦,縣秀彦,石原諭,亀田直記,都築功,夏目雄平,此松昌彦
    • 雑誌名

      和歌山大学教育学部紀要

      巻: 74 ページ: 9-16

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 高等学校の次期カリキュラム案検討2023

    • 著者名/発表者名
      縣 秀彦、中島 静、日隈 脩一郎
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 47 号: 0 ページ: 83-86

    • DOI

      10.14935/jssep.47.0_83

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高校理科カリキュラムでの批判的思考能力の育成に向けて2023

    • 著者名/発表者名
      加納 安彦
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 47 号: 0 ページ: 97-100

    • DOI

      10.14935/jssep.47.0_97

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 教員を目指す学生が持つ総合的・基礎的な高校必修理科科目への意識2023

    • 著者名/発表者名
      亀田 直記、今井 泉
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 47 号: 0 ページ: 87-88

    • DOI

      10.14935/jssep.47.0_87

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] エネルギー概念と系(system)選択の視点を取り入れた高校理科基礎カリキュラムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      今井 泉、今井 章人、藤原 靖、都築 功
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 47 号: 0 ページ: 89-92

    • DOI

      10.14935/jssep.47.0_89

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高等学校の総合的な必修理科科目のカリキュラムの試案2023

    • 著者名/発表者名
      都築 功、山﨑 友紀、佐野 寛子、岡本 元達、藤原 靖
    • 雑誌名

      日本科学教育学会年会論文集

      巻: 47 号: 0 ページ: 93-96

    • DOI

      10.14935/jssep.47.0_93

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 小・中・高校での天文教育の現状と諸課題についての考察2023

    • 著者名/発表者名
      縣 秀彦
    • 雑誌名

      第37回天文教育研究会集録

      巻: 37 ページ: 60-63

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 高校理科必修科目に関するカリキュラム研究(III)2025

    • 著者名/発表者名
      縣秀彦、日隈脩一郎、ほか
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 将来構想 高校の教科「理科」に天文教育をどう実装するか?2024

    • 著者名/発表者名
      縣秀彦
    • 学会等名
      日本天文教育普及研究会 2024年度年会/第38回天文教育研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] To make astronomy education a compulsory subject for all high school students2024

    • 著者名/発表者名
      Agata H.
    • 学会等名
      IAU/OAE the 6th Shaw-IAU Workshop
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 高校理科必修科目に関するカリキュラム研究(II)2024

    • 著者名/発表者名
      縣秀彦,海部健三,亀田直記,篠原秀雄,今井章人,都築功,日隈脩一郎
    • 学会等名
      日本天文学会 2024年春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [学会発表] Curriculum research as a prerequisite for interdisciplinary and foundational course in high school science  -Implementation of "Big Idea in Astronomy"-2023

    • 著者名/発表者名
      Agata, H.
    • 学会等名
      AstroEdu astronomy education conference 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "Implementation of ""Big Idea in Astronomy"" in Japanese schools -Curriculum research as a prerequisite for interdisciplinary and foundational courses in high school science -"2023

    • 著者名/発表者名
      Agata, H.
    • 学会等名
      IAU/National Central University, Taiwan APRIM
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高等学校理科における4分野総合の必修科目の次期学習指導要領における実現に向けた取組2023

    • 著者名/発表者名
      都築功・佐野寛子・岡本元達・藤原靖・松本隆行
    • 学会等名
      日本生物教育会第77回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [学会発表] 高校理科必修総合科目設置に関する研究の取り組み -探究を行うための地学概念をすべての高校生に-2023

    • 著者名/発表者名
      亀田直記,富田晃彦,縣秀彦
    • 学会等名
      日本天文教育普及研究会・日本地学教育学会合同近畿支部会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [図書] 世界一クールな気候変動入門: 情報を正しく判断するために2024

    • 著者名/発表者名
      ジョン・クック (著), 加納 安彦 (監修), 縣 秀彦 (翻訳), 海部 健三 (翻訳), 鴈野 重之 (翻訳), 小西一也(翻訳)
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      河出書房新社
    • ISBN
      9784309231631
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [図書] あおいほしのあおいうみ2024

    • 著者名/発表者名
      Think the Earth (著), 縣 秀彦 (監修), 大河内直彦 (監修), 木内達朗 (イラスト)
    • 総ページ数
      132
    • 出版者
      紀伊國屋書店
    • ISBN
      9784877386122
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [図書] 今すぐ見上げたくなる! やさしい空と宇宙のはなし2024

    • 著者名/発表者名
      武田 康男 (著), 縣 秀彦 (著)
    • 総ページ数
      140
    • 出版者
      緑書房
    • ISBN
      9784868110095
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [図書] 「化学編」物質の秘密とその起源を探れ! ワオ! サイエンス・コミック (発明発見シリーズ)2024

    • 著者名/発表者名
      山田 ふしぎ (著), 縣 秀彦(監修) (著), 嶋津蓮 (イラスト)
    • 総ページ数
      120
    • 出版者
      ワオ・コーポレーション
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [備考] 高等学校理科の新カリキュラムを考える

    • URL

      https://sites.google.com/view/rikakiso/%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%83%A0

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/view/rikakiso/%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%83%A0

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-12-26  

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