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2018 年度 実施状況報告書

デジタルファブリケーションを取り入れた日本型STEM教育システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K01012
研究機関宮城教育大学

研究代表者

門田 和雄  宮城教育大学, 教育学部, 准教授 (30756490)

研究分担者 村松 浩幸  信州大学, 学術研究院教育学系, 教授 (80378281)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードSTEM教育 / デジタルファブリケーション / 3Dプリンタ / ロボット / ラジコンカー
研究実績の概要

1年次に開発したデジタルファブリケーションを取り入れた日本型STEM教育のカリキュラムの成果を検証するため、児童・生徒向けのワークショップ、将来これらの教育の指導者となると期待される大学生及び現職教員向けのワークショップを開催するなど、いくつかの実践を重ねることができた。特にここ数年で急速に普及してきた教育用小型マイコンボードであるmicro:bitを活用したラジコンカーの開発及びシリンジを活用した水圧駆動のロボットの開発などは、先駆的な取り組みとして学会発表や論文執筆などを行うことができた。また前年度に引き続き、小中学校教員向けの3Dプリンタ講習会を行い、適切な指導方法を開発した。この間、海外(特に台湾や香港など)の新たな取り組み事例なども収集しており、こちらも学会発表を行うことができた。これらと結び付けてさらなる発展をさせていく予定である。STEM教育に関する関心は世界中で高まっており、各地で国際シンポジウムなどが開催されている。絶対的な定義がないため、理数教育や技術教育、Maker教育、プログラム教育などと同様の概念として解釈される場面も多いが、本研究では日本の小中学校の学習指導要領に沿った形での導入を目指しているため、世界各地での取り組みを調査しつつも日本で実現可能な形でまとめていくことを念頭に進めている。また近年ではSTEMにArtのAを加えたSTEAM教育に関する取り組みも多いため、本研究でも小学校の図画工作科と関連させたSTEAM教育に関する研究も開始した。

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

1年目の準備の成果を発展させた教材開発及びワークショップの場での実践などを開始することができたため、おおむね順調に進展している。それぞれの成果を学会発表することもできており、3年目に上手く結び付けていく下地はできている。

今後の研究の推進方策

1~2年目で蓄積してきた成果をさらに発展させて教材研究及び授業開発を行うとともに、引き続き教員研修なども行いながら、日本の小中学校の学習指導要領に沿う形での日本型STEM教育というものをまとめていきたい。

次年度使用額が生じた理由

予定していた学会発表が比較的近くで開催されたため、旅費を抑えることができた。次年度はこの分、多くの学会発表を行う予定である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 高雄師範大学を中心とした台湾南部の自造者教育の動向2018

    • 著者名/発表者名
      門田和雄
    • 雑誌名

      日本産業技術教育学会東北支部研究論文集

      巻: 11 ページ: 15-20

    • 査読あり
  • [学会発表] 中学校技術科「エネルギー変換に関する技術」における水圧駆動モデルの活用2018

    • 著者名/発表者名
      門田和雄,大友健司
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第61回全国大会
  • [学会発表] micro:bitを活用したラジコンカーの開発2018

    • 著者名/発表者名
      猪俣晃洋,長嶋春樹,門田和雄
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第61回全国大会
  • [学会発表] 図書館向け対話型ソーシャルロボットの開発2018

    • 著者名/発表者名
      長嶋春樹,大林大介,門田和雄
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第61回全国大会
  • [学会発表] デジタルファブリケーションを活用した掃除ロボットの開発2018

    • 著者名/発表者名
      大友健司,門田和雄
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第61回全国大会
  • [学会発表] 問題解決学習としてのさくらんぼ収穫ロボットコンテスト2018

    • 著者名/発表者名
      門田和雄
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
  • [学会発表] CAD/CAM設計ソフトウェアFusion360を活用したCAE解析2018

    • 著者名/発表者名
      門田和雄
    • 学会等名
      日本機械学会2018年年次大会
  • [学会発表] STEM教育を重視した台湾北部の自造者教育2018

    • 著者名/発表者名
      門田和雄
    • 学会等名
      日本STEM教育学会第1回年次大会
  • [学会発表] 大学教育学部における小学校生活科の授業実践2018

    • 著者名/発表者名
      門田和雄
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第36回東北支部大会
  • [学会発表] ボディランゲージ機能を有する図書館案内ロボットの開発2018

    • 著者名/発表者名
      長嶋春樹,大林要介,門田和雄
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第36回東北支部大会
  • [学会発表] micro:bitを活用した機構と制御に関する教材の提案2018

    • 著者名/発表者名
      猪俣晃洋,長嶋春樹,門田和雄
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第36回東北支部大会
  • [学会発表] 高校工業科の科目「電子機械」での活用に向けた掃除ロボット教材の提案2018

    • 著者名/発表者名
      大友健司,門田和雄
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第36回東北支部大会
  • [学会発表] 中学校技術科における問題解決学習としての潅水ポンプ教材の開発2018

    • 著者名/発表者名
      千葉菜南,門田和雄
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第36回東北支部大会
  • [学会発表] 工業高校専攻科におけるデジタルファブリケーション教育の取り組み2018

    • 著者名/発表者名
      岩松秀憲,情野勝弘,門田和雄
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第36回東北支部大会
  • [学会発表] ロボット教育の講演「製作機器人不是夢」2018

    • 著者名/発表者名
      門田和雄
    • 学会等名
      台湾・成功大学,南科AI自造基地
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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