A Theoretical and Practical Study on Practices to Promote Scientific High-Order Thinking in Schools Using STEM Education

本研究は，国内外における先進的STEM教育実践校の実践の中で行われている教師の発問の特徴について明らかにするものである。そのために，科学的高次思考を促すプラクティスを解明し，その調査結果を踏まえ，日本の教育事情に即したSTEM教育を提案するとともに，指導法への示唆を導出することを目的とした。2020年度は，発問に関する理論研究，及び国内研究者を対象に，インタビュー調査，及びアンケート調査を行い，教師による質の高い発問とは何かについて探究した。その結果,日本におけるSTEM教育実践者は，適切なタイミングで助言をしたり，プラクティスとコンテンツの両輪をなすイメージで探究活動を行ったりするなどの特徴があることが明らかになった。2021年度は，2020年度の継続研究として，調査対象を国外研究者，大学生等に広げ，ホームページを活用したアンケート調査を実施した。その結果，学習者の現状把握を的確に行ったうえで，認知的葛藤を生起させるための工夫や，次の学習につなげるための授業計画を考える工夫をしていることが明らかとなった。2022年度は，2020-2021年度の調査結果を踏まえ，フィリピンの大学を訪問し，研究者を対象に電気分野の授業実践を行った。その結果，電池で動くシンプルモータを作成したうえで，電池を必要としない手振り発電機を作れば，電気の大切さを実感できる授業内容になることを確認した。また，認知的葛藤を生起させるための工夫を検討するために，2013年から2018年にかけて行ったアンケート調査を分析した。具体的には，理数系学部に在籍する国立理科系大学生319名を対象としたものであり，素朴概念の形成過程や，その克服の過程を明確化させることができた。2023年度は，これらの成果を踏まえたうえで，授業計画を検討し，国内外の学校で実践し，日本の教育事情に即したSTEM教育を提案していきたい。

本研究は，国内外における先進的STEM教育実践校の実践の中で行われている教師の発問の特徴について明らかにするものである。そのために，科学的高次思考を促すプラクティスを解明し，その調査結果を踏まえ，日本の教育事情に即したSTEM教育を提案するとともに，指導法への示唆を導出することを目的とした。2020年度は，発問に関する理論研究，及び国内研究者を対象に，インタビュー調査，及びアンケート調査を行い，教師による質の高い発問とは何かについて探究した。その結果,日本におけるSTEM教育実践者は，適切なタイミングで助言をしたり，プラクティスとコンテンツの両輪をなすイメージで探究活動を行ったりするなどの特徴があることが明らかになった。2021年度は，2020年度の継続研究として，調査対象を国外研究者，大学生等に広げ，ホームページを活用したアンケート調査を実施した。その結果，学習者の現状把握を的確に行ったうえで，認知的葛藤を生起させるための工夫や，次の学習につなげるための授業計画を考える工夫をしていることが明らかとなった。2022年度は，2020-2021年度の調査結果を踏まえ，フィリピンの大学を訪問し，研究者を対象に電気分野の授業実践を行った。その結果，電池で動くシンプルモータを作成したうえで，電池を必要としない手振り発電機を作れば，電気の大切さを実感できる授業内容になることを確認した。また，認知的葛藤を生起させるための工夫を検討するために，2013年から2018年にかけて行ったアンケート調査を分析した。具体的には，理数系学部に在籍する国立理科系大学生319名を対象としたものであり，素朴概念の形成過程や，その克服の過程を明確化させることができた。2023年度は，これらの成果を踏まえたうえで，授業計画を検討し，国内外の学校で実践し，日本の教育事情に即したSTEM教育を提案していきたい。