問題解決型PBLを導入した広領域STEM+Aの授業モデル・評価に関する発展的研究

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22H01063
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東京学芸大学
• 研究代表者: 大谷 忠 東京学芸大学, 教育学研究科, 教授 (80314615)
• 研究分担者: 中西 康雅 三重大学, 教育学部, 教授 (00378283) ; 青山 和裕 愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (10400657) ; 松原 憲治 国立教育政策研究所, 教育課程研究センター基礎研究部, 総括研究官 (10549372) ; 後藤 賢次郎 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (10634579) ; 辻 宏子 明治学院大学, 心理学部, 教授 (20374754) ; 谷田 親彦 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (20374811) ; 手塚 千尋 明治学院大学, 心理学部, 准教授 (20708359) ; 倉敷 哲生 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30294028) ; 山田 秀和 岡山大学, 教育学域, 教授 (50400122) ; 安藤 明伸 広島工業大学, 情報学部, 教授 (60344743) ; 畑山 未央 植草学園大学, 発達教育学部, 助教 (60759124) ; 瀬戸崎 典夫 長崎大学, 情報データ科学部, 准教授 (70586635) ; 木村 優里 明治学院大学, 心理学部, 助教 (80611970)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2026-03-31
• キーワード: STEAM / PBL / 授業モデル / 学習の評価 / アート / リベラルアーツ

研究実績の概要

本研究は，STEAM教育をよりアクティブに展開するために問題基盤型とプロジェクト型のPBLを導入し，アート（芸術）とリベラルアーツの往還から導き出されるありたい姿を重視した新たなSTEM+Aの授業モデルを発展的に開発・実践し，その学習評価の内容を開発・適用・提案することを目的とする。本研究を進める上で4年間の研究期間を設定しており，1年目はこれまでのSTEM授業モデルの内容を検証し，Aの視点から授業内容の分析・改良を図った。STEM＋Aに関わる授業内容の検討に関しては，各教科の問題解決の考え方について，研究代表者及び研究分担者による相互ディスカッションを活発に実施し，STEM＋Aにおける問題解決活動の特徴について明らかにした。
2年目については，各教科における問題解決の特徴を踏まえ，STEM＋Aの授業内容を構成する枠組みについて検討した。Aの視点に関しては，ありたい姿を捉えるためのA（芸術）の捉え方に関する特徴とLA（リベラルアーツ）を構成する社会科学的な捉え方について，研究代表者及び研究分担者による相互ディスカッションを活発に実施した。また，Aを取り入れたSTEMの授業を構成する主要な内容として，AとLAの往還によるありたい姿の捉え方，また，STEM＋Aの各場面において，探究を深めるために取り入れるS（科学）やM（数学）による統計的な捉え方，ありたい姿を具体化するためのプロトタイピングによるE（工学）の捉え方について検討した。その結果，これらの主要な内容に関して，既存の総合的な学習（探究）の時間における学びに不足していることを明らかにした。
以上の結果を踏まえ，STEM＋Aに関する小学校及び中学校における授業内容のモデルを開発した。また，次年度に向けて，授業内容を実践する小学校及び中学校を選定し，STEM＋Aに関する授業モデルの実践に向けて体制を整えた段階である。

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

初年度における成果については，これまでのSTEM授業のモデル内容を検証し，Aの視点から授業内容の分析・改良を図り，STEM＋Aにおける問題解決活動の特徴について明らかにした。各教科における問題解決の捉え方や，探究的及び創造的に活動する内容に関して，その特徴を明らかにした。
2年目は，各教科における問題解決の特徴や，探究的及び創造的な活動が含まれている特徴を踏まえ，STEM＋Aの授業内容を構成する枠組みについて検討した。その結果，Aの視点に関しては，ありたい姿を捉えるためのA（芸術）の捉え方，またLA（リベラルアーツ）を構成する社会科学的な捉え方を踏まえた授業内容の特徴を見出した。また，Aを取り入れたSTEMの授業を構成する主要な内容として，AとLAの往還によるありたい姿の捉え方，また，STEM＋Aの各場面において，探究を深めるために取り入れるS（科学）やM（数学）による統計的な捉え方の必要性について見出した。さらに，ありたい姿を具体化するためのプロトタイピングによるE（工学）の捉え方について抽出した。これらのSTEM＋Aの授業内容を構成する上で主要となる内容について抽出し，教科拡張型（Interdisciplinary）授業と総合型（Transdisciplinary）授業の在り方について，そのモデルとなる授業内容を検討した。
以上の初年度及び2年目における結果を踏まえて，3年目から始まる授業実践のためのモデルとなる内容を検討し，今後の授業実践のための準備が整ったので，「おおむね順調に進展している」と判断した。

今後の研究の推進方策

1年目は，これまでのSTEM授業のモデル内容を検証し，Aの視点から授業内容の分析・改良を図り，STEM＋Aにおける問題解決活動の特徴について明らかにした。2年目は，各教科における問題解決の特徴や，探究的及び創造的な活動が含まれている特徴を踏まえ，STEM＋Aの授業内容を構成する枠組みについて検討した。試行する授業実践を理論的な側面から詳細に分析するため，教科拡張型（Interdisciplinary）授業と総合型（Transdisciplinary）授業の在り方について検討し，そのモデルとなる授業内容を提案した。
3年目以降は，1年目で開発したSTEM+A授業のモデルを実際に実践するため，総合型授業及び教科拡張型授業について小学校及び中学校において試行実践する。授業実践した結果を踏まえて，相互の実践における情報交換を密に行い，STEM+A授業のモデル案を提案する。また，提案する授業モデルに合わせて，その学習評価の内容を検討し，資質・能力育成に基づいたSTEAM学習評価の内容を提案する。

研究成果

• [雑誌論文] STEAM 教育の視点から分析した総合的な学習及び探究の時間における授業実践と課題 (2024)
  • 著者名/発表者名: 大谷忠，田中若葉，木村優里，原口るみ
  • 雑誌名: 東京学芸大学紀要教職大学院 巻: 第75集 ページ: 1-10
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] STEAM 教育における創造（デザイン思考）プロセスの意義と役割 (2023)
  • 著者名/発表者名: 大谷忠
  • 雑誌名: 日本科学教育学会第47回年会論文集 巻: 47 ページ: 203-204
  • オープンアクセス
• [図書] 日本型STEM教育のための理論と実践（第4章：技術教育の視点から捉えたSTEM/STEAM教育の現状と課題） (2023)
  • 著者名/発表者名: 磯崎哲夫編著；大谷忠他13名
  • 総ページ数: 180
  • 出版者: 学校図書