Development of STEAM teaching materials for understanding volcano disaster prevention systems

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本研究では、小学校第6学年児童を対象に、火山防災システムを理解するためのSTEAM教育教材を開発し、教育的効果を検討することを研究の目的とした。STEAM教育とは、Science（理科、科学）、Technology（工学）の最先端分野にEngineering（技術）、Arts（リベラルアーツ）、Mathematics（算数、数学）が加わった総合的な理工教育である。はじめに基礎研究として、近年の理科教育における火山活動取扱いの現状と課題を明らかにした。その結果、火山はカリキュラム・マネジメントの視点から取り扱う具体的な教育内容となることを示した。さらに、STEAM教育における文理融合的な視点から、教材として火山活動を取扱うことは、義務教育段階から「生きる力」の育成に貢献可能であることを示した。次に、火山について、カリキュラム・マネジメントの視点から具体的な教育内容を示した。Technologyについては、火山観測について取り扱う。地震計による火山体及び周辺で発生する火山性地震や火山性微動で捉える「震動観測」、地盤の傾斜変化等を捉える「地殻変動観測」、地中温度の観測など、「熱観測」について学習する。Mathematicでは、火山観測データを読み取る活動を行う。Scienceでは、火山性地震や火山性微動についても理解する。その上で、Engineeringとして、ARTsの要素を踏まえ、プログラミング教材「MESH」を活用して、火山噴火実験モデル上に、火山噴火からの被害を減らすための火山観測機器を設置し、プログラミングを行う授業を計画した。本研究により、明治以降、理科では火成岩の主な種類や性質など、自然の事物・現象面を中心に取り扱われてきたが、近年発生した火山噴火からの教訓を踏まえ、理科で学習する火山の内容を再構築し、火山防災と連動した新たな教育内容・方法の創出が期待できる。