Development of an Elementary and Secondary Model Curriculum for Fostering AI and Digital Fabrication Literacy

开发中小学模型课程以培养人工智能和数字化制造素养

• 批准号: 21H00860
• 负责人: 山崎 貞登
• 金额: $ 11.56万
• 依托单位: Joetsu University of Education
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H00860/
• 关键词: AIリテラシー; デジタル・ファブリケーションリテラシー; カリキュラム開発; STEAM教育; エンジニアリングデザイン; STEM教育; 小学校; 中学校; プログラミング学習; カリキュラム; Society5.0; エンジニリングデザイン

教育版（登録商標）レゴ・マインドストーム（登録商標）EV3を教材としたJ教育大学附属中学校第3学年３クラス（計7時間）の2022年度研究実践では，2021年度実践の問題点を改善するために，PythonからScratchによるプログラミングに変更し，データの収集から訓練は，Teachable Machineを活用し，画像認識による自動運転が可能な教材を考案した。事前・事後質問紙調査とマインドマップ調査結果から，AIに対する興味・関心，ビッグデータ，学習処理，推論といったAIリテラシーの基本概念の理解に効果があることを明らかにした。また，マインドマップ調査の結果から，本実践後は，データの量に加え，データの特徴や質的側面から説明する生徒が増加した。小型人型ロボット「シャープ（登録商標）ロボホン」を教材としたAIリテラシー育成のための研究授業は，A県公立A小学校第５，６学年，K県私立S小学校での教育課程外活動，N県公立J中学校第３学年で行った。A小学校第５学年34人の児童に対しては10時間，同６学年34人に対しては13時間の構想カリキュラムを立案し，実践した。第５学年では，Society5.0で必要な技術，条件分岐と繰り返しを使い，ロボホンを動作させるプログラミング（ブロック型），音声認識を中心にAIの活用方法について学習した。第６学年では，画像認識の仕組みや活用方法などを行い，観点別学習状況の評価から，学習効果が高いことがわかった。S小学校では，小学生を対象に，研究協力者の川原田（当時，同校校長）が教育課程外の学習活動で５時間実施した。J中学校の実践（５クラス，計５時間扱い）では，前述の附属中学校とほぼ同様の事前・事後質問紙調査を実施した。AIに対する興味・関心，ビッグデータ，学習処理，推論といったAIリテラシーの基本概念の理解に効果があることを明らかにした。

Educational edition (registered trademark) レゴ・マインドストーム (registered trademark) EV3 textbook としたJ Education University Affiliated Junior High School 3rd Year 3クラス (7 hours total) 2022 annual research 実practice では, 2021 実practice's problem points を improvement するために, Python からScratch によるプログラミングに変 Update し, データのCollection からtraining は, Teachable Machine can be used flexibly, and image recognition can be carried out automatically. Textbooks can be used for examination. Pre- and post-questionnaire survey results of the survey, AI interest and concern, and research , learning processing, inference and understanding of the basic concepts of AI リテラシーのThe effect of があることを明らかにした.また,マインドマップsurvey resultsのから, 本実 practices after the は, データのquantityに加え, データの特徴や性的 Side から Explain する生出が Increase and した. Small humanoid ロボット「シャープ (registered trademark) ロボホン」をTextbook AI リテラシーnurturing のための research and teaching は, In the 5th and 6th school years of public elementary school A in A prefecture, extracurricular activities in the private elementary school S in K prefecture, and in the third school year of public J junior high school in N prefecture. A elementary school has 34 students in the 5th grade and has 10 students in the 6th grade. In the same school year, 34 students have 13 students in the 6th grade. In the 5th academic year, Society 5.0 requires necessary skills and conditions. As a させるプログラミング (ブロック type), the sound recognition center にAIのutilization method についてlearningした. In the 6th year of school, I use the method of portrait recognition and understanding of the official group. In S elementary school, I was an elementary school student, and I studied the co-author, Kawaharada (the principal of the same school at the time), about learning activities outside of the education curriculum. J Junior High School's の実practice (５クラス, total 5 time扱い)では, the aforementioned affiliated junior high school's とほぼ Same 様のpre- and post-question paper investigation を実扱した. AI に対するinterest·concern, ビッグデータ, learning processing, inference といったAI リテラシーのbasic concept のunderstanding にeffect があることを明らかにした.

项目成果

工業高校電気系学科生徒の自己評価に基づく観点別評価の 学力とエフォートフル・コントロールとの関連分析

基于技工高中电气工程专业学生自我评价的学业能力与努力控制关系分析

• 发表时间: 2023
• 期刊: 日本産業技術教育学会誌
• 作者: 佐久間亜紀;島﨑直人;平岡俊一・的場信敬;有田洋子;佐伯智成・岡島佑介・大森康正・山崎貞登
• 通讯作者: 佐伯智成・岡島佑介・大森康正・山崎貞登

小学生を対象にした音声認識を活用したプログラミング型英語学習教材の開発

利用语音识别开发基于编程的小学生英语学习材料

• 发表时间: 2021
• 作者: 宇都宮 明子;原田 信之;池田吏志;小野田正利;中村亮健・村松浩幸・磯部征尊
• 通讯作者: 中村亮健・村松浩幸・磯部征尊

生徒自己評価に基づく工業高校電気系学科生徒における学力と自己調整学習力との関連分析

基于学生自评的技工高中电气系学生学业能力与自主学习能力关系分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 羽田貴史;渡辺かよ子;木戸裕;福石賢一;井上美香子;小宮山道夫;田中智子;橋本 明;小野田正利;佐伯智成・岡島佑介・大森康正・山崎貞登
• 通讯作者: 佐伯智成・岡島佑介・大森康正・山崎貞登

工業科電気系科目における課題解決型学習過程を活用した実践授業と評価

电气工程学科中使用问题解决学习过程的实践课程和评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 山城大督;八木良太;佐伯智成・島竹克大・岡島佑介・大森康正・山崎貞登
• 通讯作者: 佐伯智成・島竹克大・岡島佑介・大森康正・山崎貞登

技術教育におけるAIリテラシー育成のカリキュラム・デザイン

技术教育中人工智能素养培养的课程设计

• 发表时间: 2022
• 作者: 広瀬浩二郎;山本容子;庄司佳子・小林知子・奥西麻衣子・河原佑香・柿野成美;島一則・濱中義隆・西村君平・呉書雅・真鍋亮［共著］;小野田正利;立花洋太朗・市村尚史・山崎貞登
• 通讯作者: 立花洋太朗・市村尚史・山崎貞登