大分工業高等専門学校紀要

第 59 号(令和 4 年 11 月)

高専における「探究」の在り方について－「総合的な探究の時間」の視点から見たALHとクラブ活動－
二宮純子

一般科理系

2022年度から高等学校（以下,高校）の「総合的な学習の時間」が「総合的な探究の時間」に変更された.国立工業高等専門学校（以下,高専）ではモデルコアカリキュラム（MMC）をベースに柔軟なカリキュラムが組まれており,「総合学習」は実施されていない.しかし,高専教育で学ぶ学生が学科の専門性によらず共通で身に付けるべき能力として,学習領域に分類し,それらの学習内容の到達目標を明示し,高校学習指導要領との対応に配慮して到達水準が設定されている.本稿では,高校の「総合的な探究の時間」の教育目標を踏まえ,大分高専のカリキュラムに設置されているアクティブ・ラーニング・アワー（ALH）と,カリキュラムに設定されない科学部の活動に着目して省察した.高専から大学への接続を踏まえ,これから探究活動どのように活用していけばよいのか提言した.

キーワード : 探究，アクティブ・ラーニング，科学部，理科教育

１．はじめにスや協同的な活動を通した授業となっている.
高専のカリキュラムは学習指導要領に縛られず,高校の2022年度,高校の「総合的な学習の時間」が「総合的な「総合学習」は実施されていない.しかし,高専は,後期中探究の時間」に変更され,その教育目標は学習指導要領に等教育を包含した5年制の教育課程で,学生が卒業までに次のように示されている.

身につけるべき知識や能力の具体的な到達目標として,モデルコアカリキュラム（以下,MMC3））が教育内容やカリキ

総合的な探究の時間第1目標

ュラム編成のガイドラインとして示されている.本科生（5

探究の見方・考え方を働かせ，横断的・総合的な学習をカ年）は,専門科目を通して職業に直結する専門知識を中行うことを通して，自己の在り方生き方を考えながら，よ心に習得しつつ,一般科目を通して社会に出るために必要りよく課題を発見し解決していくための資質・能力を次のとなる基礎知識を学ぶ.高専生は,エンジニアとして将来とおり育成することを目指す.の自分の生き方を主軸とし,課題解決に向けた知識や技能

1. 探究の過程において，課題の発見と解決に必要なの習得とともに,技術者が備えるべき分野横断的能力の中知識及び技能を身に付け，課題に関わる概念を形に,「総合的な学習経験と創造的思考力」がある.本稿では,成し，探究の意義や価値を理解するようにする.

大分工業高等専門学校（以下,大分高専）のALHと科学部の2. 実社会や実生活と自己との関わりから問いを見活動から,「総合的な学習経験と創造的思考力」の獲得すいだし，自分で課題を立て，情報を集め,整理・るための教育の機会について論じる.

分析して，まとめ・表現することができるように

２．アクティブ・ラーニングにおける「探究」

する.
3.

探究に主体的・協働的に取り組むとともに，互いのよさを生かしながら，新たな価値を創造し，よ1)

りよい社会を実現しようとする態度を養う.

高専は,モデルコアカリキュラムを各学年での科目配置やその科目での目標水準を設定する際のガイドラインとしつつ,「アクティブ・ラーニング」や「地域の課題解決」「総合的な探究の時間」は,旧科目「総合的な学習の時間2)」と比較すると,課題発見から解決までの能力や主体的といった独自の特色や地域性を反映させたカリキュラムの実施が推奨されている4）.

な学びを育むという点が継続されつつ,「自己の在り方生「アクティブ・ラーニング」とは,学習者が自ら能動的き方」を主軸とし,教科横断的探究学習で学ぶ思考プロセに学びに向かうよう設計された教授・学習法である.2012―13―大分工業高等専門学校紀要

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年8月に取りまとめられた中央教育審議会答申では次のよ

部地域ブロック・東海A チーム7 大学（テーマ：アクティうな記述で示されている.「生涯にわたって学び続ける力,ブ・ラーニングを活用した教育力の強化）の3年間の取組

主体的に考える力を持った人材は,学生からみて受動的なの成果として,アクティブ・ラーニングの失敗例がハンド教育の場では育成することができない.従来のような知識ブックに記されている6).アクティブ・ラーニングの失敗例の伝達・注入を中心 とした授業から,教員と学生が意思疎に共通する課題に,教員の指導と評価が指摘されている.

通を図りつつ,一緒になって切磋琢磨し,相互に刺激を与「アクティブラーニング実施の初期の段階では,リーダーえながら知的に成長する場を創り,学生が主体的に問題を格の学生が不在でもグループワークを進めやすい環境や発見し解を見いだしていく能動的学修（アクティブ・ラー

課題を与えるなど,講座の設計が必要である.」また,学外ニング）への転換が必要である.すなわち個々の学生の認の企業や地域との協働の場面では,「プロジェクト活動を知的,倫理的,社会的能力を引き出し,それを鍛えるディス進める中で,報告・相談・連絡を徹底させて一つ一つの作カッションやディベートといった双方向の講義,演習,実業状況を確認しながら,責任の在り方について適宜指導を験,実習や実技等を中心とした授業への転換によって,学行う必要がある.」教員の適切な助言や指導のもとで,学生生の主体的な学修を促す質の高い学士課程教育を進めるの主体性は継続的かつ深い学びへと変化することがわかことが求められる.学生は主体的な学修の体験を重ねてこる.ALHにおいて,学習のプロセスを評価する「学習過程評

5)

そ,生涯学び続ける力を修得できるのである. 」すなわち,価」と授業の達成目標に到達しているかを評価する「学習アクティブ・ラーニングとは,教員が学生と互いに刺激を成果評価」の二つを,どのように基準を設け判断するかに与えながら互いに知的好奇心を高め,学生の能動的学習をよって,学生のやる気・意欲に与える影響は大きい.

促す授業である.高専機構の「モデルコアカリキュラムに高専の一般科目でアクティブ・ラーニングを取り入れて基づく高専教育」の国立高等専門学校の教育用語集には,いる鈴木氏の報告では,「基礎数学 I の第１回目の授業で,「主体的・対話的で深い学びをもたらすための教育手法.

どうして小中学校で慣れ親しんだ教員が主に指導する一問題発見・解決型学習,調査学習等が含まれるが,教室内で斉授業をやらずに,『学び合い』といった授業を展開するのグループ・ディス カッション,ディベート,グループワのかを説明する.7)」ことが述べられている.また,「『学び4)ーク等も有効なアクティブ・ラーニングの方法である 」

合い』の授業を展開していくことを学生たちに納得してもと明示している.

らう.もちろん一度の説明だけで納得できるわけではない2017年以降,大分高専では,低学年（高校1～3年生に相ので,授業を通じてその必要性を学生たちに話題を変えな当）のカリキュラムに,学生が主体性をもって自学自習をがら幾度なく語ることになる.」学生がアクティブ・ラー行うためのアクティブ・ラーニング・アワー（ALH）を水ニングという新しい授業形態を受け入れてくれるように曜日の午後に導入している.学生は,ALHに学業や学校生活何度も説明することが,その後の授業展開において重要で全般に関する質問や相談あるいは進路指導等を受けるこあることを示している.また,一般科目「数学」でアクティとができる.また,学科によっては,高学年の学生が低学年ブ・ラーニングを実践している森本氏は,学生主体の授業の学生の学習を指導するSA（ステューデントアシスタンづくりのために休日返上でプリント作成していることをト）制度を導入し,自学自習の支援体制を整えている.ALH述べていた8).鈴木氏と森本氏の報告から,教員が課題へのを担当していない教員は学生にいつでも対応可能な状態導入や指導法を組み立て,ALHにおける「学習過程評価」「学とするため教官室で待機する.授業のレポート作成や,卒習成果評価」を明確に示すことが重要であることがわかる.

業研究をしている学生から「試薬調製方法を教えてほし高知高専ではアクティブ・ラーニング教育センターを設置い」「文献に掲載されている蒸留装置の接続を知りたい」

し,授業づくりに関するFD・SD研修を年に2回実施し,教員「（微生物に関する）実験データの処理方法がうまくいかの意識改革に向けた継続的な取り組みを行っている.

ない」といった質問や相談がALHに活発に行われる.学問や高専において,一般科目と専門科目が横断的・総合的な研究に対して意欲のある高専生は,自分の将来像である技学びとなるALHをカリキュラムに導入し,その実践報告し術者の生き方を主軸として高専生活を過ごし,自分の興味た事例は少ない.今後,大分高専が,ALHを分野横断的な探関心のある内容について自ら調べ,最新の研究分野や課題究活動として展開することは,高専における総合的な探究について周囲と協働しながらに問題解決に取り組むこと学習の先駆けになると考えられる.

ができる.このような高専生は,ALHの時間に制限されることはなく,日常的に周囲と対話して,学業成績にも正の影

３．学科を超えた学生の活動－科学部響をもたらす.しかし,学生の自主性に任せたALHは,進路目標が持てずにいる学生や学業不振の学生にとって自由文部科学省からSSH（スパー・サイエンス・ハイスクー

時間あるいは強制的に拘束される時間として認識されるル）やSGH（スーパー・グローバル・ハイスクール）の認ことがわかった.

定を受けた高校では,「総合的な学習の時間」を活用しな文部科学省「産業界ニーズ事業」（平成24-26 年）の中がら課題研究を中心とする教科横断的な実践研究を実施―14―大分工業高等専門学校紀要

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している.SSH事業とは,理科・数学教育に重点を置いた教論 す る 国 際 会 議 「 STI-Gigaku 」（ International

育を行う高校を指定し,各校に年間1000万円以上の支援をConference行うプロジェクトである.この事業により,高大連携によInnovation"）が実施されている.「STI-Gigaku」には,on“ScienceofTechnologyる共同研究や国際性を育む実践が推進されている.

高専からは主に本科5年生や専攻科生が参加する.
2021年,「The 6th International Conference on

高専は高等教育機関として,各専門学科に最新の精密機器や分析装置が設置されており,研究環境が整っている.

“Science of Technology Innovation” 2021 （ 6th

大分高専の科学部は,これまで専門学科の教員の指導を直STI-Gigaku 2021）」に,大分高専科学部E科3年生が口接受け,学生が所属する学科を超えた学びへ展開する活動

頭発表に参加した10).国際会議で自分たちの研究活動の機会を多く得ることができた.科学部が取り組んできたを海外の人へ発信するのは,一般科目「英語」の授業

活動を通して,高専における探究の在り方について考えとは異なり,世界共通言語のツールとして英語の重要る.

性を体験する機会であった.発表した学生は,次のように感想を述べている.「参加してよかったと思いま(1) 学生の好奇心から生まれた探究活動

す.良い経験になりました.（英語の授業と異なり）国2012年,機械工学科（以下,M科）新入生が科学部に際会議は英語で専門用語や動作を簡潔で適切に表現入部し,「鉛フリーはんだを自分でつくりたい.」と提する必要があり,自分の伝えたいことを正しい英文に案 した .共晶は んだ は ,スズ 63 %, 鉛 37 %で融点できているか心配でした.（発表後,授業で）英語の発184 ℃の低融点合金として,電子機器や基盤に用いら音,文の区切る場所,単語のつながりを意識するようれる.しかし,鉛の有毒性が注目されるようになになりました.また,国際学会で発表したことは今後り,RoHS指令施行の2006年以降,EUでは鉛入りのはんの自信になったとおもいます.」3年生が国際会議で発だの使用が禁止された.鉛フリーはんだとは,鉛の代表する姿は,科学部員の下級生だけでなく上級生にもわりに銀や金といった高価な金属を使用するためコ刺激を与えた.研究発表を通してより広い世界とつなストが高く,耐久性に乏しいといった課題がある.

がり,新たな課題を見つけるサイクルへと発展する.

M科の2年生が文献9)から二元合金の状態図から原

このような機会は,一部の優秀な高校生や低学年高専

子量比 Sn 85%：Zn 15 %の融点が200℃以下になるこ生だけのものであってはならない.現在,小・中・高等とを見つけ,科学部で試作することになった.M科 松学校のICT環境整備が急速に進められたことを好機と

本佳久 教授に電気炉の使用だけでなく金属の特性捉え,国内外の人たちとオンラインで容易につながるや分析方法などの指導の機会を得た.Sn-Zn合金の研ツールを生かした教育活動の在り方を検討すること

究は,現在（2022年）も継続している.その間,M科のが必要であると考えられる.

学生による金属加工技術やSEM画像分析,電気電子工学科（以下,E科）の学生による酸化被膜の波長と反(3) 地域社会貢献

射強度の関係のシミュレーション製作,都市・環境工

高専のオープンキャンパスや公開講座などにおい学科の学生によるコンクリートを用いた金属加熱装て,科学部は小・中学生を対象にした科学実験を毎年置の製作.学生の「やりたいこと」が,それぞれの専行ってきた.しかし,2020年,コロナ禍で学内外のイベ門分野を横断しながら課題の解決方法を思考し,知ントが中止となり,科学部では自分たちのクラブ活動

識と技能を互いに協働する過程を通して,自己実現を安全に行うために3Dプリンターを用いてフェイスする.科学部の活動における「学生の好奇心から生まシールドの製作を手がけた.テレビなどでは,マスクれた研究」は,学内の専門的知識と実験機器をもつ教が品切れになり医療機関が逼迫している状況が連日員の助言のもと,継続的かつ発展的な探究活動とな報道されるようになった.そこで,科学部員たちは,地る事例である.

域の医療機関へ提供することを目指して作製するようになった.試作品の段階で大分県庁に相談し,改良を行ね,2020年9月30日には大分県庁内で寄附物品の(2) 国際性を鍛える
高校生や低学年の高専生を対象とした研究発表に贈呈式が行われ100個を寄附することができた.11月,

は,世界中から高校生が集まる「国際学生科学技術フ高専機構のまとめによると,学生や教員が自ら3Dプリェア（ISEF）」の出場権をかけて,国内では日本学生科ンターを使用して,フェイスガード等を製作し, 地方学賞やJSEC（Japan Science & Engineering Challenge）

自治体や近隣の医療機関等に提供した事例は11（釧路などの大会が毎年開催されている.2016年以降,長岡高専,鶴岡高専,舞鶴高専,和歌山高専,津山高専,宇部技術科学大学主催による,高専生が国際会議での研究高専,高知高専, 有明高専,北九州高専,大分高専,都発表の雰囲気に触れる機会として,SDGs 達成に向け城高専）であることが報告された.そして,フェイスガてグローバルな社会課題を解決する方法について議ード設計図等を全国立高専に情報共有し,全51高専で―15―大分工業高等専門学校紀要

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製作が可能な状況である.高専では,各高専の学生と教員が各々で取り組んでいた地域や社会の課題を,「ものづくり」を通して対応する教育機関であることを示すものである.

図-1 フェイスシールド贈呈式
2
2020年7月6日からの記録的な豪雨により,大分県内
では日田市,由布市,九重町,玖珠町を中心として,河川の氾濫や土砂崩れなどが発生し,甚大な被害を受けた.高専生の中には被災地に住む者がおり,学生や教員が自主的に災害復興に参加していた.科学部では,被災地復興のために今の自分たちに何が出来るのか,ということを話し合い,社会福祉法人 大分県社

図-2 写真部による被災地での活動報告会福祉協議会へ連絡した.災害ボランティアをしているNPO法人 リエラからサイエンスショーの依頼がきた.10月31日,スクールバスに乗った科学部員は,４．おわりに移動途中で被災地に近づくに連れて河川の土砂災害

高専は,モデルコアカリキュラムに則り独自のカリキュやブルーシートがかけられただけの家屋の状況を目ラムが設定されているため,「総合的な探究の時間」はカの当たりにした.イベント会場である道の駅 鯛生金リキュラムに組まれていない.しかし,技術者が備えるべ山に到着すると,被災者とボランティアの方々に学生き分野横断的能力の「総合的な学習経験と創造的思考力」たちは笑顔で迎えられた.科学部のサイエンスショー

は,「総合的な探究の時間」の教育目標に一致する部分がの状況は,同伴した写真部が学内月間号としてまとめ,多いことがわかった.高専がもつ専門分野の強みを活かし,掲示した.科学部長は次のようなコメントをしている.

一般科目・専門科目の分野横断型の授業づくりやクラブ活「これまで,大分県の体験型こども科学館O-Laboや科動において探究活動を活用することは,これからの時代が学で遊ぼうの出前講座では,小中学生を対象にした実求める人材像の育成につながる.井ノ上氏らによる研究結験をしてきましたが,今回は7月の大雨災害で被災さ

果では,一般入試の入学者に比べ,AO・推薦入試の入学者のれた子どもから高齢者が対象ということもあり,部員方が研究思考の項目で研究者の素養（研究への主体性や学一同やる気満々でした.現地に到着早々,炊き出しの問意欲）が高いことが報告されている11).このことから,高日田やきそばや鶏めしなどをごちそうになり,ボラン専から大学への接続を考えると,専門との関連を強くもた

ティアの方たちの優しさに触れながら美味しくいた

せた上で,探究活動を進めることが,総合的な学習経験をだきました.（略）」獲得する教育機会として重要であることが示唆された.高科学部の活動を,写真部が報道するという学生の自専の教育活動において探究を活用するため,次の点を今後主的な取り組みは,教員の予想を超えるものであった.の課題としたい.
(1) ALHを一般科目と専門科目が横断的探究活動とな学生たちが,地域社会との関わりを通して,課題克服のために情報を集め,協同活動からお互いの良さを認めあうことは,一人ひとりがよりより社会にするためる教授・学習法の構築(2) 高専から大学への接続を見通して,段階的に探究活の一員であるという自覚につながると考えられる.

動を組み立てるためのFD・SD研修―16―大分工業高等専門学校紀要

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界ニーズ事業・成果報告 ～,中部地域大学グループ・東海Aチーム,一粒書房,2014年

謝辞：科学部の研究遂行にあたり,多大なご指導を賜った,
機械工学科教授 松本佳久先生,電気電子工学科准教授 上7）高専におけるアクティブ・ラーニングの試み ー１年生

野崇寿先生,田中大輔先生,都市・環境工学科教授 一宮一の基礎数学 I, II の『学び合い』実践ー,鈴木道治,夫先生に深謝致します.また,2012年から現在の科学部員

木更津工業高等専門学校紀要 第 50 号,p70～
73,2017には,学内外のイベントに積極的にご協力頂きました.あ8）学生の自発的な学びと成長に貢献！「教えない」授業

りがとうございます.

で「教え合う」学生たち,月刊高専,公開日2021年9月8日（https://gekkan-kosen.com/3127/）

参考文献
1）高等学校

学習指導要領（平成30年告示）,文部科学省

2）高等学校 学習指導要領解説

総合的な学習の時間編,

9）海老原熊雄,『金属データブック』,p12～555,平成2年
10）A Study on Teaching Materials for Light Interference

平成21年7月,文部科学省

Experiments Using Metal Oxide Films ,Ryota Tomiyoshi,3）モデルコアカリキュラム－ガイドライン-（経済・ビジ

Kaname Hinago, Takahisa Ueno, Junko Ninomiya, 6thネス系を除く）,独立行政法人 国立高等専門学校機構,
平成29年4月28日

STI-gigaku 4-4 2021
11）多面的・総合的入学者選抜の効果検証－卒業年度の学4）モデルコアカリキュラムに基づく高専教育,独立行政法
人 国立高等専門学校機構

生・教員双方の追跡調査の分析－,井ノ上憲司,山下仁司,大友弘子,川嶋太津夫,大学入試研究ジャーナル第（modelcoreleaflet2018.pdf (kosen-k.go.jp)）

32号,p.56-61,2022

5）新たな未来を築くための 大学教育の質的転換に向けて～生涯学び続け,主体的に考える力を育成する大学へ～（答申）,P9,平成24年8月28日 中央教育審議会
6）アクティブラーニング失敗事例 ハンドブック～ 産業―17―(2022.9.30受付)