次世代の日本型のSTEMリテラシーを育成する学習プログラムに関する総合的研究

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理論的研究として、まず、エンジニアリング教育における科学的な探究を進める科学教育と技術的な創造を進める技術教育の接点について検討し，探究と創造の教育における学習プロセスに焦点を当て，そのプロセスに関する往還の特徴について明らかにした。次に、日本のSTEM関連教科の歴史について、特に第二次世界大戦中の理科と算数・数学教育の内実と関連性について検討した。その結果、初等中等教育段階で広領域カリキュラムによる理数科の誕生と科目「物象」にSTEM教育を考える上で、教科・科目の目標の構造化と、学習内容の取捨選択及び構成の点に特色があることを指摘した。さらに、諸外国の例として、イギリスとドイツのSTEM教育について分析をした。その結果、両国ともSTEMという教科は存在していないために、資格試験では既存の教科による評価方法が基本となっていることが明らかとなった。一方で、産業・経済界や教育界が連携して教員研修を支援している実態が明らかとなった。STEM教育の評価に関して、わが国における教科学習や総合的な学習（課題研究も含む）における事例分析を行い、学習評価の指針を整理した。また、理科や算数・数学の概念的理解と現実の問題状況の統合的理解のプロセスの評価について検討し、中学校理科の対話型授業における統合的理解の評価指標を提案した。実証的・実践的研究として、まず、STEM教育の基礎になる「探究」について、実験操作に関する中学生の認識調査をした結果、探究における協調性の涵養に肯定的な意見があることが明らかとなった。次に、教員養成教育におけるSTEM教育を視野に入れた化学分野及び生物分野の教材開発（素材の基礎的研究を含む）を進め、大学生や大学院生に対してその有効性を検証した。その結果、開発した化学教材では、探究活動立案の視点を育成することに有効であることが示された。