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。

5.0 の Society social を power く き を for sorting く literacy え た nextgen talent を yukon む た め に, primary school "プ ロ グ ラ ミ ン グ" か ら institutions of higher learning "intelligence I お よ び II ま で を 発 da Duan Jie に 応 じ て education す る こ と が important で あ る. そ の た め に は, "フ ィ ジ カ ル space" (も の づ く り) と "サ イ バ ー space" (シ ミ ュ レ ー シ ョ ン) を integration に understand で き を る force for え た nextgen talent を yukon む た め の カ リ キ ュ ラ ム を hit す る necessary が あ る. こ の こ と か ら, モ デ ル ベ ー ス open 発 (Model -based Development) の exam え party を import し た new た な STEM type education textbooks を 発 す る こ と を purpose と し て い る. Specifically, に に, the next に 2 points に に て て て study を into めた. i) Primary school まで ら higher school まで まで development stage に応じたモデ ベ ベ ス development thoughts of development ら development: Pupil か ら high-school ま で を like に seaborne モ デ ル ベ ー ス 発 type open education teaching material に つ い て, モ デ ル ベ ー ス 発 open thinking を 検 for し, textbook に masato わ る others 々 を な elements, い つ, ど の よ う に, ど こ ま で teach え る と, most も unseen fruit で あ る か の 検 line card を っ た. Specific に は, teaching material の で Cha う others 々 な project に し seaborne て, where child, born ACTS の thinking, judgment, expression の を growth promoting す モ デ ル と be body を integration に understand で き る よ う knowledge を ま と め な が ら モ デ ル ベ ー ス open type 発 education textbooks に お い て where born child who ACTS の growth を confirm で き る index を build し た. The content of および および practice に concerns て, learning forms を conduct った. Ii) サ イ バ ー space と フ ィ ジ カ を ル space integration に understand で き る モ デ ル ベ ー ス 発 open type education textbooks の building: I) の where born child who ACTS の thinking, judgment, expression の を growth promoting す モ デ ル ベ ー ス 発 thinking を reference に, こ れ ま で build し て き た モ デ ル ベ ー ス 発 type open education teaching material の ブ ラ ッ シ ュ ア ッ プ を line っ た. Line project で は, annual に う designated で あ っ た が, plan よ り suitable adjustable が に research into ん だ た め, this content に つ い て も research を す る こ と が で き た. The content of the <s:1> および practical に related to the て, the society publishes および academic papers と て て submissions (published) た.

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

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

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

モデルベース開発（MBD）的思考を育むための自動車型教材の開発

开发汽车类教材，培养基于模型的开发（MBD）思维

• 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
• 通讯作者: 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

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