STEM系教師及び大学教員のための教師教育プログラムに関するグランドデザイン研究

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H01980
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 磯崎 哲夫 広島大学, 教育学研究科, 教授 (90243534)
• 研究分担者: 竹下 俊治 広島大学, 教育学研究科, 教授 (90236456) ; 深澤 広明 広島大学, 教育学研究科, 教授 (70165249) ; 中條 和光 広島大学, 教育学研究科, 教授 (90197632) ; 二宮 裕之 埼玉大学, 教育学部, 教授 (40335881) ; 大谷 忠 東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (80314615) ; 木下 博義 広島大学, 教育学研究科, 准教授 (20556469) ; 網本 貴一 広島大学, 教育学研究科, 准教授 (60294873) ; 吉冨 健一 広島大学, 教育学研究科, 准教授 (00437576) ; 高橋 一将 北海道教育大学, 教育学部, 講師 (90734814)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 科学教育 / 教師教育 / 教材開発

研究実績の概要

理論的研究として、STEM教育に関する原理・方法に関し、エンジニアリングの活動に焦点を当て、理科、数学、技術の関係性について調査した。その結果、エンジニアリングの活動には，欧米諸国と日本における捉え方に相違があり、その相違点を踏まえた上で、技術教育と理科、数学との接点について考える必要があることが明らかとなった。また、アメリカ合衆国に着目し、STEM教育の現状について分析を行った。その結果、STEMを科学や数学と同一の領域として捉える見方や、科学・技術・エンジニアリング・数学を統合したものとして捉える見方など、多様なSTEM教育の在り様が提唱されていることが明らかとなった。加えて、STEM教育に関する資料について、教育委員会指導主事らと共有し、STEM系教員の研修について検討した。その結果、大学と教育委員会、教育センター等の研修機関が連携・協力することにより、STEM教材の開発やそれを用いた指導に関する研修の実施可能性が明らかになった。この他、歴史的・比較教育学的視点から教科の本質やカリキュラム構成等の研究成果を公表した。
STEM教育の教材開発に関して、地学領域では、数学教育学専門の教員と協働で簡単な数学を用いて日食現象を説明するとともに、日食の発生周期を予測する教材の開発を試行した。化学領域では、現代的な化学教材とそれらを活用する学習活動の開発を進め、酸化還元・有機化学・天然資源に関する教材・指導法の実例を検討し公表した。加えて、大学院における新しい教員養成プログラムの試行として、デバイスを活用した双方向授業を立案した模擬授業とその教育効果を検証する研究を計画した。生物領域における教材の開発では、生物学的な研究アプローチにおける基本的手法を踏襲し、特に「観察」、「計測」、「記録」の際の各種実験装置や実験操作の原理を掘り下げることでSTEM教育との関連性を見いだした。

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

初年度でもあり、各班における研究計画の整理と資料収集をしながら、その成果の一部を、国内外の学会において公表（口頭発表やポスター発表）している。加えて、関連する、あるいは本研究の基礎となる研究の成果の一部も国内外の雑誌に投稿し、掲載されている。

今後の研究の推進方策

各班それぞれの研究を継続しながら、各班の成果を統合し、具体的なカリキュラム開発等を試みる。また、その成果を積極的に、国内外の学会で発表し、他者からの意見を得て、研究に反映させる。
大学院生のためのsummer schoolに関しては、研究期間全体の配分予算額の関係から本年度に前倒しをし、本年度後半以降に海外の研究者を招聘して、summer schoolの取り組み方を検討し、試行的なセミナーを検討する。併せて、海外の研究者から、本研究への意見を得て、今後の研究計画に反映させる。

研究成果

• [雑誌論文] Googleマイマップを利用した植物図鑑の作成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 竹下 俊治、石原 悠作、今村 亮介、潘 祐佳、堀田 晃毅
  • 雑誌名: 学校教育実践学研究 巻: 24 ページ: 61～65
• [雑誌論文] Laboratory work as a teaching method: A historical case study of the institutionalization of laboratory science in Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Isozaki Tetsuo
  • 雑誌名: Espacio, Tiempo y Educacion 巻: 4 ページ: 101～101
  • DOI: dx.doi.org/10.14516/ete.177
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 地学を学ぶ意義についての論考 (2017)
  • 著者名/発表者名: 磯崎 哲夫
  • 雑誌名: 科学教育研究 巻: 41 ページ: 246～257
  • DOI: 10.14935/jssej.41.246
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ICTの活用に対する教員志望大学生の意識：効力感と機器の利用頻度,活用方法に関する講義,授業での体験との関係 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山根 嵩史,田中 光,有馬 比呂志,中條 和光
  • 雑誌名: 広島大学心理学研究 巻: 17 ページ: 35～45
• [雑誌論文] 民間教育機関におけるSTEM教育推進のための教材開発と産学連携の取り組み (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村 優里、原口 るみ、後藤田 洋介、吉原 久美子、柏原 寛、大谷 忠、金子 嘉宏
  • 雑誌名: 東京学芸大学紀要自然科学系 巻: 69 ページ: 249～256
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 学習指導案の歴史的変遷とその役割に関する研究-指導案作成における顕在的側面と潜在的側面に着目して- (2017)
  • 著者名/発表者名: 二宮 裕之
  • 雑誌名: 全国数学教育学会誌 巻: 23 ページ: 73～82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on Elementary School Teacher Discussion Guidance in Science Observations and Experiments (2017)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita Hiroyoshi
  • 雑誌名: Educational Technology Research 巻: 40 ページ: 41～52
  • DOI: 10.15077/etr.41069
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RaspberryPiをもちいたWebクリッカーの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉冨 健一、朝倉 一晃、妹尾 息吹
  • 雑誌名: 広島大学大学院教育学研究科紀要 第二部 巻: 66 ページ: 9～16
  • オープンアクセス
• [学会発表] 簡易「スマートフォン－顕微鏡アダプター」の製作 (2018)
  • 著者名/発表者名: 竹下 俊治、三谷 俊夫、原田 吏
  • 学会等名: 日本生物教育学会第102会全国大会
• [学会発表] Japanese pre-service science and technology teachers' views on science and technology: Why are they different from those of typical definitions found in the international literature? (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa Takahashi, Tadahiko Koizumi
  • 学会等名: Australasian Science Education Research Association 48th Annual Conference
  • 国際学会
• [学会発表] 科学・技術にかかわる教育の連携・協働－STEM 教育の視点から見た技術・理科・数学の位置づけと関係の在り方－ (2017)
  • 著者名/発表者名: 大谷 忠、谷田 親彦、磯部 征尊
  • 学会等名: 日本科学教育学会第41回年会
• [学会発表] 脱アセチル化キチンを用いた化学実験教材－金属イオンのイオン交換実験－ (2017)
  • 著者名/発表者名: 網本 貴一、竹村 将和
  • 学会等名: 日本理科教育学会第67回全国大会
• [学会発表] STEM教育における数学の位置づけ (2017)
  • 著者名/発表者名: 二宮 裕之
  • 学会等名: 日本科学教育学会第41回年会
• [学会発表] 簡単な数学モデルによる日食周期の計算 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉冨 健一、寺垣内 政一、北臺 如法、斎藤 敏夫・山本 亮介
  • 学会等名: 日本地学教育学会第７１回全国大会
• [学会発表] STEM教育の観点から考える中学校理科のものづくり（１） ―理科教科書の分析を通して― (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋 一将
  • 学会等名: 日本学校教育実践学会 第22回研究発表大会
• [図書] 学習集団づくりが描く「学びの地図」 (2018)
  • 著者名/発表者名: 深澤 広明、吉田 成章編著
  • 総ページ数: 161
  • 出版者: 渓水社