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

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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。