Development of Model-Based Development Type Teaching Materials for Integrated Understanding of Cyber Space and Physical Space

基于模型的开发型网络空间与物理空间综合理解教材开发

• 批准号: 22K02829
• 负责人: 川田 和男
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K02829/
• 关键词: モデルベース開発的思考; プログラミング的思考; サイバー空間; フィジカル空間; STEM教育; 技術教育; 工業教育; 情報教育; バーチャル空間

Society 5.0の社会を力強く生き抜く素養を備えた次世代人材を育むために，小学校「プログラミング」から高等学校「情報IおよびII」までを発達段階に応じて教育することが重要である。そのためには，「フィジカル空間」（ものづくり）と「サイバー空間」（シミュレーション）を統合的に理解できる力を備えた次世代人材を育むためのカリキュラムを創出する必要がある。このことから，モデルベース開発（Model Based Development）の考え方を導入した新たなSTEM型教育教材を開発することを目的としている。具体的には，次の２点について研究を進めた。i) 小学校から高等学校までの発達段階に応じたモデルベース開発的思考の開発：小学生から高校生までを対象にモデルベース開発型教育教材について，モデルベース開発的思考を検討し，教材に関わる様々な要素を，いつ，どのように，どこまで教えると，最も効果的であるかの検証を行った。具体的には，教材の中で扱う様々な項目に対して，児童・生徒の思考力・判断力・表現力の成長を促すモデルと実体を統合的に理解できるよう知見をまとめながらモデルベース開発型教育教材において児童・生徒の成長を確認できる指標を構築した。この内容および実践に関して，学会発表を行った。ii) サイバー空間とフィジカル空間を統合的に理解できるモデルベース開発型教育教材の構築：i)の児童・生徒の思考力・判断力・表現力の成長を促すモデルベース開発的思考を参考に，これまで構築してきたモデルベース開発型教育教材のブラッシュアップを行った。計画では，次年度に行う予定であったが，計画より順調に研究が進んだため，本内容についても研究をすることができた。この内容および実践に関して，学会発表および学術論文として投稿（掲載）した。

为了培养有能力在社会上积极生存的下一代人力资源5.0社会，重要的是要根据他们的发展阶段对小学“编程”“编程”“编程”信息I和II。为此，有必要创建一个课程，以培养有能力融合对物理空间（制造）和网络空间（模拟）的理解的下一代人力资源。基于此，其目的是开发新的基于STEM的教育材料，以介绍基于模型的开发的概念。具体而言，我们对以下两点进行了研究：i）根据小学到高中的发展阶段的发展基于模型的发展思维：基于模型的发展思维是针对针对小学对高中生的基于模型的发展教育材料的，并检查了何时，如何，如何以及与教学材料相关的各种元素是最有效的。具体来说，我们创建了指标，可以在基于模型的基于模型的教育材料中确认儿童和学生的成长，同时汇编知识以使人们能够对模型和实体进行综合的理解，从而鼓励儿童和学生在教材中涵盖的各种项目中成长。就此内容和实践进行了会议演讲。 ii）构建基于模型的基于发展的教育材料，允许对网络空间和物理空间进行整合的了解：基于I）基于模型的基于发展的思维，鼓励基于模型的发展思维，鼓励儿童和学生的思维，判断力和表现力的增长，我们已经灌输了我们现在已经构建的基于模型的基于模型的基于发展的教育材料。该计划计划在明年进行，但研究的进展比计划的要顺利进行，因此我们也能够对此内容进行研究。此内容和实践被提交（出版）作为会议演讲和学术论文。

项目成果

Junior High School Rescue Robot Challenge for Fostering Problem-Solving Skills

初中救援机器人挑战赛，培养解决问题的能力

• 发表时间: 2023
• 期刊: The 2023 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2023), Feb. 9 to 12, on line, Oita, Japan
• 作者: Kazuo Kawada;Keita Murai;Yuta Susawa;Hiroyuki Y. Suzuki
• 通讯作者: Hiroyuki Y. Suzuki

イノベーション人材育成を目指したSTEAM教育による授業実践

STEAM教育课堂实践，培养创新人才

• 发表时间: 2022
• 作者: Kazuo Kawada;Keita Murai;Yuta Susawa;Hiroyuki Y. Suzuki;諏澤侑汰，村井啓太，川田和男，森重智年， 脇谷伸，山本透;大前泰寛，槇野泰大，村井啓太，諏澤侑汰，脇谷伸，川田和男，山本透;村井啓太，川田和男
• 通讯作者: 村井啓太，川田和男

中学校におけるモデルベース開発的思考を育む教材の開発

开发初中模型发展思维教材

• 发表时间: 2022
• 作者: Kazuo Kawada;Keita Murai;Yuta Susawa;Hiroyuki Y. Suzuki;諏澤侑汰，村井啓太，川田和男，森重智年， 脇谷伸，山本透
• 通讯作者: 諏澤侑汰，村井啓太，川田和男，森重智年， 脇谷伸，山本透

モデルベース開発的思考を育成する小学生から社会人までの教育カリキュラムの開発

为从小学生到职业成年人开发教育课程，培养基于模型的发展思维

• 发表时间: 2022
• 作者: 川田和男，脇谷伸;森重智年，山本透
• 通讯作者: 森重智年，山本透

中学校技術科におけるモデルベース開発的思考を育成する教材開発と授業実践

教材开发与课堂实践培养初中技术学科模型发展思维

• 发表时间: 2022
• 作者: 川田和男，脇谷伸;森重智年，山本透;村井啓太，諏澤侑汰，川田和男，森重智年， 脇谷伸，山本透
• 通讯作者: 村井啓太，諏澤侑汰，川田和男，森重智年， 脇谷伸，山本透