３Ｄプリンタによるものづくり教育を意識した教材開発研修カリキュラムの開発

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K02846
• 研究機関: 四国大学
• 研究代表者: 奥村 英樹 四国大学, 生活科学部, 教授 (80233477)
• 研究分担者: 上野 昇 四国大学, 生活科学部, 准教授 (20761670)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 3Dプリンタ / ものづくり教育 / カリキュラム開発 / 教材開発 / 教員研修 / 初等教育 / 中等教育

研究実績の概要

本研究で立てた３つの仮説に対する今年度の研究実績は以下の通りである。
仮説１（学校現場において即時性と個別性が必要な教材の制作場面が多数存在する）については、2018～2021年度の免許更新講習で収集した教材や利用場面に加えて、2022年度は授業や卒業研究での学生の作成事例の収集、小学生向けのプログラミング教育での「ものづくり教育」の一環としての適用事例の検討を行った。教員への3Dプリンタの貸し出しによる情報収集はできておらず、実践報告等の文献収集にとどまっている。
仮説２（上記に類する教材の最低限の発想法と制作技能は、１日程度の研修で十分習得可能である）については、研修用テキストの教材例を追加するとともに、最初の１時間で制作する題材の工夫などの改善を行い、大学生への授業(1.5時間）において実践した。なお、３Dモデルの制作では、コンピュータ・ディスプレイを見ながらの立体造形は、奥行きの把握が難しいため、VRによる直感的な制作の可能性の検討も行っているが、VR操作を習得したうえでのモデル制作の課題は多い。
仮説３（開発した研修カリキュラムは児童・生徒の「ものづくり」教育に応用可能である）については、2021年度も鳴門教育大学主催のジュニアドクター・発掘養成講座の実施結果の分析をしているところである。
また、カリキュラムの公開や制作物の共有については、整理を進めているものの、公開するまでには至っていない。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

コロナの感染症対策に伴う授業負担は軽減されたものの、現在併任している情報教育センター長と附属図書館長、事務職課長の管理職に任命されているため、アフターコロナに向けた環境整備等で研究の時間が大幅に削られることとなった。
仮説１については、免許更新講習が終了し、職場に３Dプリンタを置いて長期間を通じての調査については、希望者が募れていない。
また、フルカラー出力の３Dプリンタは、期待していた印刷品質に満たないため、鮮明でなくてもよい題材という制限のため、十分には進められてはいない。
仮説２については、大学生向けのテキストに切り替えて整備中であるが、実践の場と人数が限られてり、改善には至っていない。
仮説３については、予定していた児童向けのイベントが１年間開催できなかったため、十分に検討が進められているとは言えない。
カリキュラムの公開や制作物の共有については、内容の整理を続けているが、公開する媒体等具体的な方法の検討まではできていない。

今後の研究の推進方策

仮説１の教材の制作場面でのアイデアの創出のためには、多様な意見が得られるよう工夫することが望まれる。そのため、最終年度ではあるが引き続き、協力いただける現職教員の募集を行う一方で、既存の報告や研究の収集の強化と、フルカラー3Dプリンタも含めた、教育実践報告や学習指導要領・教科書に基づいた利用可能な教材と利用場面の洗い出しを継続して行う予定である。
仮説２については、2023年度もカリキュラムと教材のブラッシュアップを行い、可能であれば講習での実践・評価を行う予定である。
仮説３については、カリキュラムと教材のブラッシュアップを行い、可能であればものづくり教室等において実践・評価を行い、留意点を更に検討したい。
カリキュラムの公開や制作物の共有については、公開する媒体を検討し、順次公開を図っていきたい。
また、カラーの立体造形による教材作成の可能性を探るとともに、VRなどの新たな３Dモデルの設計方法と研修会での実用化の可能性の検討を引き続き行い、これまでの研究成果のまとめと公開を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

教材の制作場面を広く情報収集するための現職教員の協力者が得られなかったことと、出前講座等の計画が立たず、PCと３Dプリンタ、３Dスキャナーの購入を控えた事により残高が生じた。
2023年度は、主に子どもを対象としたものづくり教育を出前で実施するための機材と、簡易スキャナーなど3Dモデルの制作を支援する物品の購入、情報公開サーバの準備に充てる予定である。