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

学校运用STEM教育促进科学高阶思维实践的理论与实践研究

基本信息

批准号：
20K14121
负责人：
山岡武邦
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokai Gakuen University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

This study is aimed at clarifying the characteristics of teachers 'development in the practice of advanced STEM education at home and abroad. The high-level thinking of science is to promote the understanding of science, and the results of research are to promote the development of science and technology in Japan. In 2020, we will conduct theoretical research and research on the subject by domestic researchers, and conduct research on the subject by teachers. As a result, STEM educators in Japan are interested in exploring the characteristics of STEM education. In 2021 and 2020, the research was conducted on foreign researchers and university students. As a result, the learner's current situation is grasped, and the cognitive vine is born, and the secondary learning plan is tested. In 2022, the results of the 2020-2021 survey were reviewed, and the university was interviewed, and the researcher conducted the teaching practice of the electric field. As a result, the battery is required to be activated and the motor is required to be activated. The battery is required to be activated and the motor is required to be activated. The survey of cognitive development from 2013 to 2018 was analyzed. Specifically, 319 students from the Department of Mathematics and Science are enrolled in the National Science Department. The process of formation of simple concepts and the process of overcoming them are clarified. In 2023, the results of the study were discussed, and the teaching plan was implemented in schools at home and abroad, namely, the proposal of STEM education.

项目成果

期刊论文数量（61）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

生活科と技術・家庭科の学びの意識と関連性

学习生命科学与技术/家政之间的意识和关系

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Dee;J. and Nakajima;H.;山田哲也，山岡武邦
通讯作者：
山田哲也，山岡武邦

中学校理科における放射線利用を学ぶための授業デザインの提案

初中科学辐射利用课程设计提案

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
宮川裕基;市村賢士郎;奈良大，山岡武邦
通讯作者：
奈良大，山岡武邦

STEM実践者と初等教育教員志望者の指導モデルに関する研究

STEM 从业者和有抱负的基础教育教师的教学模式研究

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Dee;J. and Nakajima;H.;山田哲也，山岡武邦;大西好宣;山岡武邦，山田哲也，Joel Bernal Faustino;和嶋雄一郎;Yoshinobu ONISHI;和嶋雄一郎;大西好宣;山田哲也，山岡武邦;和嶋雄一郎;大西好宣;山岡武邦，山田哲也
通讯作者：
山岡武邦，山田哲也

Formation and Reconstruction of Naïve Concepts among Science Undergraduates at National University

国立大学理科生朴素观念的形成与重建