静岡 STEM アカデミー
令和２年度ジュニアドクター育成塾

報 告 書

実施責任者

石井

潔

（国立大学法人 静岡大学学長）

実施主担当者 熊野
（静岡大学

善介

創造科学技術大学院・教育学部・教授）

1

本報告書は、国立研究開発法人科学技術振興機構との実施協定に基づき、静岡大学が実施し令和２年度ジュニアドクター育成塾「静岡 STEM アカデミー」の成果を取りまとめたもので
す。

はじめに
平成 26 年度より、JST の次世代科学者育成プログラムの支援のもと、静岡大学と静岡のチームは「静岡 STEM ジュニアプロジェクト」を立ち上げた。平成 27 年度は 学
長裁量経費で遂行し、平成 28 年度は再び次世代科学者育成プログラムに合格し、「静岡 STEM ジュニアプロジェクト」を継続することができた。平成 29 年度は学長裁量経費で展開し、さらに平成 30 年度から、JST のジュニアドクター育成塾事業に合格し、新たに「静岡 STEM アカデミー」プログラムを立ちあげることができた。そして、本報告書は静岡大学のジュニアドクター育成塾事業である「静岡 STEM アカデミー」の 3 年目の報告書である。ここに、本プログラムに支援をしていただいた、文部科学省ならびに国立研究開発法人科学技術振興機構に心から感謝申し上げる。
Society5.0 は日本から世界に向けた新しい政策であり、すべての政策が国を挙げて取り組んでいこうとする国策といえる。この一環で、静岡県の教育委員会でも、先生方の夏の研修に STEM 教育や STEAM 教育を取り入れ始め、理論的な理解と演習が始まっている。また、時をほぼ同じくして、静岡県教育委員会高校教育課を中心に「ふじのくにアドバンスト・ラーニング・コンソーシアム」を立ち上げ、グローバルな課題研究として、WWL（World Wide Learning）コンソーシアムを立ち上げ、今年は 3 年目に入る。ここでは、3 つの高等学校を中心に SDGs と STEM 教育を展開することで推進が始まったところである。
静岡 STEM アカデミーの展開手順は究めてユニークで、STEM 教育を展開しながら、児童生徒に自由研究を促してきたことである。また、児童生徒自らが主体的に関わる状
況に科学的な活動、工学的な活動等を埋め込む努力をしてきたことである。これらにより科学者・（技術者）・工学者・数学者としての素質を開花させ、さらに研究活動にのめり込むことのできる人材の育成をはかることが目標である。また、実践の教育効果を評価することで日本の文脈での STEM 教育において特に伸長することができる能力とは何であるかを明らかにすることを試みてきました。本プロジェクトは、静岡県教育委員会の後援をいただき、また、静岡市教育委員会、浜松市教育委員会、並びに静岡県内国
公私立の小中学校、報道機関等との連携により、次世代を担う科学者・工学者を目指す
人材を発掘し、STEM 教育の実践・評価により、能力の開発・伸長をはかるとともに、自由研究指導及びその成果の発表活動を通して、さらに高いレベルでの研究活動を奨励
し、受講者のステップアップを育んでまいりました。係わっていただいた、静岡大学特任教授（静岡科学館る・く・る元館長）の青木克顕先生、静岡科学館る・く・る元館長の増田俊彦先生、現浜松市防災学習センターの大石隆示先生、ディスカバリーパーク焼
津天文館の平濱美紀子様、公益財団法人山﨑自然科教育振興会の大石尚夫先生、藤枝市
生涯学習課の杉村亨様、静岡県立三島北高等学校の齊藤浩幸校長先生、静岡大学の郡司
賀透先生、萱野貴広先生、山本高広先生はじめ多くの先生方、熊野研究室ならびに郡司研究室、山本研究室等教育学部の学生諸君、研究補佐員の山根真智子さん、研究補佐員の吉村有加さん、事務補佐員の柳田浩代さんに心から感謝申し上げる。
令和 3 年 3 月 15 日
静岡 STEM アカデミー 実施主担当者 熊野善介
静岡大学創造科学技術大学院・教育学部教授i目 次
はじめに（代表

… i

熊野善介）

目 次

… ii

Ⅰ．実施報告書… 1

1. プログラム名… 1

2. 企画名… 1

3. 実施機関… 1

4. 本企画における今年度の重点課題… 1

5. 業務項目別線表（結果）… 6

6. 当該年度における達成目標の達成状況… 7

6-1. 人材育成上の達成目標と実績… 7

6-1-1) 育てたい能力・資質とその目標水準を達成する受講生の割合の実績
6-1-2) 受講生の総合評価(達成水準の総合判定)とレベル別割合の当該年度目標と実績
6-2. その他の当該年度の達成目標（人材育成目標以外）

… 7
… 11
… 13

7. 業務計画に対する進捗状況・実績の詳細… 14

8. JST への意見、要望

… 35

… 39

Ⅱ．業務関係者一覧表（結果）ii

Ⅲ．令和 2 年度の静岡 STEM アカデミーにおける質的な分析と考察… 41

1. メンターに対する研修ついて… 41

2. 昨年度からの継続プログラム… 48

2-1. 風船ロケットをまっすぐ飛ばそう！

… 48

2-2. ジリアン・ローリグ氏のモデル STEM 授業を活用した風力発電 STEM 学習… 512-3. MESH を活用した STEM 教育～セキュリティーシステムをデザインしよう～… 54

2-4. ヘッグスバグを用いた STEM 活動… 65

2-5. 3D ペンを活用した STEM 活動… 67

3. 本年度からの新規プログラム… 75

3-1. 土と生き物のすみか… 75

3-2. 土と生き物のすみか パート２

… 96

3-3. センサーとマイクロビットを応用した STEM 活動… 107

3-4. 野菜栽培セットを用いた STEM 活動… 109

3-5. micro:bit とセンサーを使って電子楽器を作ろう… 111

4. 令和 2 年度における情報通信技術を活用した取り組み… 119

5. 令和 2 年度における自由研究指導について… 121

6. 令和 2 年度における生命倫理に関する指導について… 134

7. サイエンスカンファレンス 2020 について

… 135

… 137

Ⅳ．資料
資料 1；静岡 STEM アカデミー日程と担当一覧… 137

資料 2；STAGE1.0 報告書… 138

資料 3；STAGE1.5 報告書… 172

資料 4；STAGE2.0 報告書… 183

資料 5；STEM カフェ報告書… 187

資料 6；特別ワークショップ報告書… 191

資料 7；2020 年度自由研究受賞者一覧… 193

資料 8；新聞記事… 194

資料 9；STEM たより

… 195

… 200

おわりに

iii

Ⅰ. 実施報告書
Ⅰ．業務の内容
1．プ ロ グ ラ ム 名

令和２年度ジュニアドクター育成塾

2．企画名

静岡STEMアカデミー
実施機関名：国立大学法人 静岡大学

3．実施機関

実施責任者：
所在地：〒422-8529 静岡県静岡市駿河区大谷８３６
役職名：学長
氏名：石 井 潔
契約担当者：
所在地：〒422-8529 静岡県静岡市駿河区大谷８３６
役職名：学長
氏名：石 井 潔
静 岡 STEMア カ デ ミ ー で は 、 こ れ ま で の 次 世 代 科 学 者 育 成 プ ロ グ ラ ム と
1・ ２ 年 目 の「 静 岡 STEMア カ デ ミ ー 」に お け る 実 践 的 な 研 究 成 果 を 取 り 組
み に 生 か し 、将 来 イ ノ ベ ー シ ョ ン を 起 こ し う る 人 材 育 成 の た め に 、新 た な
価 値 を 提 供 す る 教 育 実 践 に 取 り 組 ん で い く 。特 に 受 講 者 の 未 来 の 科 学 者・
技 術 者・工 学 者 と し て の 資 質・能 力 を 高 め て い く 中 で 自 由 研 究 活 動（ 科 学・
技 術 ・ 工 学 ・ 数 学 ・ リ ベ ラ ル ア ー ツ 分 野 ； STEAM分 野 ） を 重 要 視 し 、 プ ロ
セ ス ・ ス キ ル ズ 、 創 造 的 課 題 解 決 能 力 、自 己 管 理 (Self-Regulation)、コミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン 力 等 を 育 成 し な が ら 、研 究 遂 行 能 力 の 向 上 を 目 指 す 。今後は、自由研究における受講者の個別の学習をコーチングによっていかに高めていけるかを定性的かつ定量的に実証研究を展開することを本プ
ログラムの目的として、令和元年度までの活動を継続するだけではなく
更 に 発 展 さ せ る 形 で 行 う 。こ の 目 的 を 達 成 し て い く 過 程 で 、21世 紀 型 の 資質・能 力 の 育 成 、評 価 、及 び そ れ が い か に 未 来 の 科 学 者・工 学 者 と し て の研究遂行能力に寄与していくのかを明らかにしてくことも本プログラムの目標であり、責務と捉えている。

4．本企画における今年度の重点課題☆受講者の研究遂行能力を向上させるための重点課題①科学的工学的プロセス・スキルズ Scientific and Engineering Process Skills)②創造的課題解決能力(Creative Problem Solving Skills)③自己管理能力(Self-regulation)
プロジェクト全体として、科学技術に対する興味・関心の向上は大前提としながらも、上記、３つの能力をその研究遂行能力の基礎として活用できるように、プロ
グラムを通して育成・支援を行ってきた。
これらの重点課題について令和元年度は、この３点に重点を置いてきたが、３年目に追加する重点課題として、システム思考や英語でのコミュニケーション能力
等意図的に埋め込む努力をした。
⚫ 科学的工学的プロセス・スキルズについて
過去の学習指導要領においては、科学の方法や科学的方法などの言葉で、科学的に調べる能力とは何なのかある程度示されてきた。現行の学習指導要領上では科学の方法に関する記述は「探究する能力の基礎」という言葉で表されている。これ
らの方法に関連する能力が、現代の児童・生徒にとって自由研究を遂行するための能力の一つとして重要であると考える。そこで今年度の活動では、これらを=1=

明示的に扱い、利用可能な能力として育成する場面が必要であると考えた。したがって、ここでの目標は、「受講者が自らの判断で、いつ、どこで、どのスキルを利用するのか」を決定できるようにすることである。これらの視点を埋め込んだSTEM
活動を、年間展開してきた。
⚫ 創造的課題解決能力について
これまでの研究と実践から、受講者は、実践を積み重ねることで自ら創造的課題解決のための探索法を選択し、探究を進めることができるようになることが分かっている。今年度からは、それを自明の事実として受講者にも示し、創造的課題
解決プログラムを自ら(あるいはグループで)運用することを目標とする。このことは、プログラ
ム全体の基礎となる。受講の初期から修了期に至るまで、指導者側の介入の度合いを徐々に減らしていきながら、運用力を向上させていく。特に今年度は、メンターの介入でかなり進んだ事例がでてきた。
⚫ 自己管理能力(特に実行機能)について
21 世紀型の資質・能力の一つでもある自己管理能力(Self-regulation)、特に実行機能の習慣化である。前述①・②については、スキルズ（資質・能力）と名がついていながらも、それをもとに運用されなければこれらの能力は発揮されない。別の言葉で言えば、①や②は知識の一部であり、その自己管理を伴わなければ運用されないのではないか。そこで、本年度のプログラムにおいては、研究者としての自己管理を習慣化していくという目的のためにのみ、積極的な介入を行う指導体制をとる。自己管理の基礎として、「実行機能・気質・個性」などの個別の概念があるが、これらのうち特に実行機能(Executive Functioning)について重要視している。特に心がけたことは、２名のシニアメンターによる保護者への説明会が挙げられる。加えて、状況に応じて本人と保護者に対して説明と支援ができたことが挙げられる。
☆受講者の意欲・能力を見出す際の具体的観点と育てたい人物像①自らの疑問・課題についての長文作成能力と興味・関心「400 字～800 字の研究計画を作文する能力」を一次選抜の課題とした。この際、研究の各段階、例えば、表 1 に示したア)疑問の設定、イ）科学的工学的数学的方法の決定、ウ）変数の設定、エ)見込まれる結果の予想や推察、オ)結果に基づいた考察、カ)（結果と考察から求められる）推論、考察の構築等について、インター
ネットを通じて各拠点に設置する会場において実施する試験により、一定程度の得点を得た応募者に STAGE1.0 への参加を認めた。
なお、上記ア)～カ)の各観点について、以下の表１のような評価規準を用いた三段階 A～C の評価を行い、18 点満点中９点を合格とした。実態としては、応募者を以下の基準で採点し、明らかに毎回参加できないとしているものや、能力的に困難であるといえる応募者を除いたが、このような応募者は数名で、ほとんどの児童生
徒は受講者として受け入れ可能であった。静岡では、三島北高等学校、静岡科学館
る・く・る、ふじのくに地球環境史ミュージアム、ディスカバリーパーク焼津天文科学館、藤枝市生涯学習センター、榛原高等学校、浜松市防災学習センターの７か所を拠点として展開した。

=2=

ア)疑問

イ)方法
ウ)変数

エ)結果
オ)考察

カ)推論

表１．研究の各段階の思考力に関する評価規準
A（３点）
B（２点）
C（１点）
方法及び変数の設定を考慮 科学的に調査可能な疑問 科学的に調査可能でないした閉じた疑問となってい が立てられている
または書けないる
対立する予想を考慮した方 疑問に直接答える方法に 方法が曖昧である
法が立てられている
なっている
または書けない
規則性・関係性の発見・確認 測定する値あるいは観察 変数が設定されていないを考慮した変数が設定して 対象が明確である
何が観察・測定されるかがある
明確でない
対立する予想を考慮した結 予想される結果が示して 結果が予想できていない果が示されているある
対立する予想のどちらを支 結果を踏まえ疑問に答え 結果の解釈に終わっている
持するかの根拠が示されて ているかいる
結果と関係なく考察している
結果と考察を踏まえて、新 結果と考察から言えるこ 推論が書けないあるいは、たな視点を与えている or 次 とにとどまっている
結果の説明に終わっているの研究の疑問が立っている② 自由研究遂行における経験と自信の把握から研究遂行能力の基礎形成
STAGE1.5の段階では、上記表１に示した規準による評価により12点以上、別に行う認知能力テスト（または作文）において70点以上を二次選抜の合格ラインとして、再度試験を行うと共に、科学賞等の受賞履歴の提出を求める。前年度までの経
験から、科学賞等の受賞がそのまま研究遂行能力を示しているわけではないことが分かってきた。そこで、今年度は「自由研究遂行能力」と「メタ認知能力」を選抜基準として明確にし、二段階目では研究遂行のための能力の指導すなわち評価規準におけるＡ段階の能力習得を目指すこととした。ここでは、「研究遂行能力の基礎」の形成を目指しているが、具体的には自己管理すなわち、「自らが研究活動を管理する」ことや、創造的課題解決；「探索法を運用する」こと、プロセス・ス
キルズ；「科学的工学的に調べる」方法などを教えながら、それぞれの能力の育成を図った。なお、この段階から、ニーズの把握、課題の設定、結果の予想や推察、方法の計画、疑問の設定、障害の識別、実験観察の遂行、結果のまとめ方、結果に対応した考察の構築、解決策の構築、証拠に基づいた推論等へ、能力の幅を拡大した。今年度は、これらについて、毎回開催される静岡STEMアカデミーのSTEM活動の中に段階的に埋め込まれた。別冊報告書の中に、いくつかの分析をまとめたのでご参照いただきたい。
③研究遂行能力の基礎と専門性の強化
第３段階（STAGE2.0）では、前述３つの能力（自ら研究活動を管理する・探索法を運用する・科学的に調べる）の達成がなされ、全体の目的・目標の①②③につながる基礎が完成しているものを選抜した。その方法は、前述の評価規準にもとづいたテストとともに、受講中のコーチングによる形成的評価であり、各評価項目を①
思考の代理、②思考の模倣、③思考の自立の３段階に渡って評価した。コーチングの考え方から、①代理で行うことはできるだけ避けながら、やって見せては本人に考えさせ実施させる、②模倣の段階を踏み、③自立の段階で自ら行う姿が見られる
かどうかまでをコーチしていく。初めから自立の評価を受けている者については、他の評価項目が達成できるよう指導者側が準備を工夫した。なお、この方法についてはメンターの研修にも組み込み、徹底した。
今年度は本項目について、毎回開催される静岡STEMアカデミーのSTEM活動の中に段階的に埋め込まれた。
以上の評価を経た受講者は、研究遂行能力の基礎を身につけているので、自らの力で(仲間と)研究を進めていく活動に十分当たれると考えている。また、こうした力を持っている受講者(初期段階の研究者)には、より専門的な内容への挑戦、専門的な指導、そして創造性が育成されることを期待したグループ研究を実施することによって、創造的で、課題解決力を有し、イノベーションを体現できる研究者の=3=

育成を目指すことができると想定している。
④令和2年度の重点課題と改善策（委員会からのコメントに応えた説明の追加）⚫ 広報と各地域と連携について参 加 し て い る 受 講 生 の 研 究 が 、何 ら か の 受 賞 を す る こ と に よ り 、そ れ ぞれ の 学 校 で も 次 第 に 認 知 さ れ つ つ あ る 。大 切 な の は 学 校 の 理 科 を 初 め 、S
TEAM系 の 先 生 方 に 認 知 し て い た だ き 、 応 援 を し て い た だ け る こ と が 大 切
で あ る 。そ の た め に は 、経 産 省 が 展 開 し て い る 、「 未 来 の 教 室 」プ ロ ジ ェ
クトで実践をおこなっている学校との連携も視野に入れていく必要があろ う 。ま た 、STEAM教 育 研 究 所 が 静 岡 大 学 の 中 に 正 式 に 位 置 付 け ら れ た こと に よ り 、静 岡 県 内 の み な ら ず 、多 く の 国 内 の 関 係 者 に 認 知 さ れ る よ う 、
成果の報告を発していくことができるよう努力したい と考える。令和２
年 12月 に 、NPO法 人 STEAM教 育 推 進 セ ン タ ー を 設 立 す る 予 定 で あ り 、こ ち ら
は地域の企業との連動と連携を深めていく予定である。
⚫ 受講生の主体的学びの観点からの教材の更新や指導方法の工夫について受 講 生 の 主 体 的 な 学 び が 起 こ り 、課 題 の 進 化・発 展 を 促 す STEM学 習 教 材の 開 発 に つ い て は 、大 変 重 要 で あ る と 捉 え て い る 。こ の 点 に 関 し て は 、今
後 と も 大 学 に お け る 理 科 教 育 学 演 習 Ⅰ・Ⅱ を 通 し て 、大 学 ３ 年 の 学 生 と とも に 開 発 を 展 開 す る だ け で は な く 、STAGE1.0、STAGE1.5に 関 わ る 各 地 の 現
職 の 教 師 、 定 年 退 職 後 各 地 で 活 躍 し て い る 方 々 で 静 岡 STEMア カ デ ミ ー に
協 力 し て い た だ い て い る 方 々 、各 大 学 の 研 究 者 や 大 学 院 生 と 協 力 し て 、STEM学 習 教 材 の 質 を さ ら に 高 め て い く プ ロ セ ス を 作 っ て い く こ と が 必 要
で あ る と 考 え る 。さ ら に は 、海 外 で 実 践 を お こ な っ て い る 方 々 と の 学 習 教
材交流や研究交流を進める必要がある。
⚫ 上 位 の STAGEに お け る 学 び や 研 究 テ ー マ の 深 い 追 究 と 改 善 に つ い て
令和２年度は、シニアメンターが受講生と関わる午後の時間を大切にし て き た 。そ の こ と に よ り 、よ り 積 極 的 に 上 位 の STAGEの STEM学 習 に 参 加
したいという受講者が増えたといえる。児童生徒の自由研究にこれまで関わり、全国レベルの大会で受賞させた経験のある 元理科の教師の多く
は 、児 童 生 徒 の 気 持 ち に 寄 り 添 い 、研 究 意 欲 を 高 め る ノ ウ ハ ウ を お 持 ち であ る 。こ の 能 力 は 、大 学 の 研 究 者 は 大 学 生 を 対 象 と し て い る の で 、ほ と ん
ど の 研 究 者 は 体 得 し て い な い 。今 年 度 は コ ロ ナ 禍 の た め 、申 請 者 数 が 減 少
したが、今後増大することを望んでいる。
⚫ ＧＳＣとの接続について
静 岡 大 学 で は 、理 学 部 を 中 心 に GSCを 展 開 し て い る 。我 々 の 受 講 者 の 中で も 、中 学 校 を 卒 業 し て か ら 、GSCに 参 加 し て い る も の が 次 第 に み ら れ る
よ う に な っ て き た 。 し か し 、 今 年 度 で 第 一 期 GSCが 終 了 す る 予 定 で あ る 。
そ こ で 、先 日 、GSCの 代 表 を な さ っ て い る 瓜 谷 眞 裕 先 生 と 話 し 合 い を 行 い 、第２期目も計画書を申請していただくようお願いしたところ である。また 、先 日 、現 地 調 査 の お り 、本 学 の 副 学 長 で あ る 丹 沢 理 事 が 、地 域 貢 献 の一環として卓越した能力のある児童生徒へのプログラムである「トップガ ン 」 プ ロ グ ラ ム と 、 GSCで あ る 「 未 来 の 科 学 者 養 成 ス ク ー ル 」 、 「 静 岡STEMア カ デ ミ ー 」を 連 動 し た 、新 し い 戦 略 を 組 み 立 て る 予 定 で あ る と 伺 って い る 。ま た 、熊 野 と 瓜 谷 先 生 と 我 々 の チ ー ム で 地 域 の 企 業 と 連 動 す る た
め の NPOを 立 ち 上 げ る こ と が 決 定 し た 。
⚫ 「 Moodle」の さ ら な る 活 用（ 海 外 で の 発 表 会 や ア ー カ イ ブ を 取 り 入 れたオンラインでの指導など）について
受 講 生 に と っ て 、コ ロ ナ 禍 の 中 で も 、大 学 の よ う に 、Moodleや Zoomだ け
で 静 岡 STEMア カ デ ミ ー を 展 開 す る こ と は 難 し い と 判 断 し た 。 少 人 数 で あ
り 、幸 い 静 岡 で は 、新 し い 生 活 様 式 を 取 り 入 れ る こ と に よ り 、受 講 生 を 集
め 、STEM教 室 を 展 開 す る こ と は 可 能 で あ り 、そ の 方 が 受 講 生 に 良 い 影 響 を
与 え る と 判 断 し た わ け で あ る 。し か し 、世 の 中 は 確 実 に デ ジ タ ル 化 し た 学=4=習 と リ ア リ テ ィ あ る 現 実 を 結 び つ け る こ と が 求 め ら れ て い る 。STEAM系 の主体的な研究は、今後どのような展開をしていく必要があるのかを考える と き 、 Moodleや Zoomを 活 用 で き る 範 囲 は 、 で き る だ け 広 げ る 必 要 が ある 。さ っ そ く 、令 和 ３ 年 ２ 月 に 、Zoomで の ミ ネ ソ タ 大 学 の STEM教 育 セ ン タ
ー と 連 動 し た 、STEM教 師 教 育 と STEMモ デ ル 授 業 を 日 米 で 展 開 し 、受 講 者 と関 係 し て い る 皆 さ ん が 参 加 で き る プ ロ グ ラ ム を 作 成 し た 。こ れ ら は 、令 和
３年度へと引き継ぐ。
⚫ 波及効果および支援終了後の自立展開について「 STEAM教 育 研 究 所 」が 全 学 の 検 討 委 員 会 を 通 り 、正 式 に 11月 ２ 日 か ら
設 立 が 認 め ら れ た 。ま た 現 在 、「 特 定 非 営 利 活 動 法 人 静 岡 STEMア カ デ ミ ー
三 島 STEAM Lab」と「 特 定 非 営 利 活 動 法 人 静 岡 STEM教 育 推 進 セ ン タ ー 」
を 立 ち 上 げ る べ く 奔 走 し て い る 。こ れ ら は 、地 元 の 産 業 界 と 連 携・連 動 す
る た め の も の で あ る 。さ ら に 、静 岡 県 教 育 委 員 会 、静 岡 市 教 育 委 員 会 、浜松 市 教 育 委 員 会 と は 連 携・ 連 動 を 進 め て お り 、浜 松 市 は 市 レ ベ ル で の STE
AM教 育 セ ン タ ー の 創 設 の 議 論 が 起 こ っ て お り 、ま た 、静 岡 県 教 育 委 員 会 では 、World Wide Learningの 柱 に STEAM for SDGsが 展 開 さ れ て い る 。静 岡
県 教 員 研 修 所 の 教 員 研 修 会 に STEM教 育 研 修 が 位 置 付 け ら れ 、 熊 野 善 介 の
講 義 は 4回 目 を 迎 え る 。児 童 生 徒 の 課 題 研 究 の た め の 総 合 的 な 学 習 や STEM系 の 教 科 、さ ら に ク ラ ブ 活 動 で の 位 置 づ け が 展 開 さ れ 、ま す ま す 児 童 生 徒の 研 究 活 動 が 展 開 さ れ る こ と を 望 ん で い る 。 静 岡 STEMア カ デ ミ ー が そ のための支援となることを願っている。
⚫ 修了生の活躍状況・成果・動向の把握について
こ の た め に も 、GSCが さ ら に 展 開 さ れ る こ と も 大 切 で あ る 。OB/OGの た めの Moodleを 構 築 し 、OB/OGが 作 る 研 究 の た め の コ ミ ュ ニ テ ィ な ど が 継 続 して展開できるシステムを提供できることが大切であろう。

=5=5．業務項目別線表（結果）
業務項目（取組）

４
月

５
月

６
月

７
月

８
月

９
月

10
月

11
月

12
月

１
月

２
月

運営委員会の開催

実施体制の整備・確立

連携機関との調整・連携活動メンター等の研修(海外の STEM 研究者招聘)

募集・選抜

受講生個人の目標設定

STEM アカデミー賞

STAGE 1.0
STAGE 1.5

STAGE 2.0

STEM キャンプ(予定)STEM 研究海外交流

中止STEM カフェ

外部評価委員会

注）

は当初の予定を示し、は実際の事業遂行の時間を示す。

=6=

３
月

6．当該年度における達成目標の達成状況
6-1．人材育成上の達成目標と実績
6-1-1）育てたい資質・能力とその目標水準を達成する受講生の割合の実績
人材育成の目標：
・第一段階の教育プログラムの今年度の達成目標
STAGE1.0の教育プログラムの達成目標（53名）
STAGE1.0を受講する全ての受講生が自由研究論文を書き上げ、何らかの科学賞（日本学生科学賞、山崎賞、鈴木梅太郎賞、科学の芽賞、Google Science Fair等)に応募すること。また、年度末の発表会において、各自の自由研究を発表するとともに、表１に示した研究計画力を測る評価規準において、12点以上を獲得すること(18点満点)。
STAGE1.0においては、最終的に三島が８名、静岡が18名、藤枝が８名、焼津が８名、牧之原・御前崎が３名、浜松が８名となり、学年構成としては、５年生が17名、６年生が12名、中学１年生が19名、中学２年生
が４名、中学３年生が１名の合計53名となった。上記の目標は、牧之原市の受講生を除いてほぼ達成されたといえる。
STAGE1.5の教育プログラムの達成目標（13名）
STAGE1.5を受講する全ての受講者が、興味・関心、プロセス・スキルズ、自己管理、創造的課題解決能
力、コミュニケーション力1.5の各評価項目において、「コーチの指導付」「コーチの指導なし」のどちらかの形で研究活動を展開し、その結果から自らの長短を把握するとともに、今後の研究生活に生かすこと(実施側としては、これによってパフォーマンス評価項目の過不足を把握することが目標である)。この段階では、表に示した研究計画力を測る評価規準において、18点満点を目指す。
６か所からの受講生、ならびに昨年度のSTAGE1.0に参加していた生徒にも募集案内をお送りした結果、13名の児童・生徒が集まった。学年構成は小学校６年生が４名、中学１年生が６名、中学２年生が３名である。上記の目標は、ほぼ達成されたといえる。
＜第一段階育成プログラムの当該年度内目標・実績＞
第一段階STAGE1.0育成プログラムの年度内目標・実績
育てたい資質・能力

達成の判断基準（目標水準）

興味・関心（STAGE 1.0）
・自らの興味ある自然事象と研究の目的が合致している。
・科学・技術・工学・数学(STEM)に高い関心を示している。
プロセススキル
自然の事物・現象について科学
的工学的数学的に調べるために、複数ある方法の選択肢の中から、目的とすることを調べるための適切な方法を用いることができる。
コミュニケーション力1.0:
傾聴力・質問力・水平思考「傾聴力」：他者の意見に耳を傾けること、「質問力」：他者の研究に自らの研究と同様に興味を持ち、批判的かつ建設的な意見を述べられること、「水・自身の興味を発掘して、自由研究のテーマとして設定できる（パフォーマンス）。
・アンケート(量的)により興味関心の度合いの変化を測定(全STAGEで実施)。
・指導者の提示する方法に基づいて、①思考の代理、あるいは②思考の模倣をしながら、運用することができる。
・対照実験の基本を知り、結果を表やグラフなどにまとめることができる。

・他者の意見と自らの意見を比較できる。
・受講者同士の話し合いにおいて、自分の言葉で意見が言える。
・理由を持って必要なものを選択する
前に、いくつかの選択肢を検討することができる。

=7=

達成率（％）
今年度目標
今年度実績

70%

70%

70%

70%

70%

70%

平思考」：自分の思いついたア
イデア、あるいは指導された方法だけでなく、いくつかの方法を検討しながら採用できること。
（備考）
・STAGE1.0におけるSTEM教室では興味深い自然現象を提示するテーブルサイエンスを行いながら、科学的に調べる方法の検討や紹介を、受講者とのやり取りの上で行う等、受講者が自ら運用しているという意識にさせることを重視した。
・その上で、数学的思考に基づいたグラフや表の書き方など、学校でも習うだろうと考えられる方法も、懇切丁寧な指導を心掛けた。
・STAGE1.0での必須条件として、受講者同士が意見を交換する場面を設定した。しかも、単に意見を述べるだけでなく、今やっている研究に貢献する意見を複数持ち、理由を持ちながら議論する必要がある
ため、STAGE1.0でのSTEM教室では、指導者と交流しながら議論の仕方を身につけさせる努力をした。
１．評価実施タイミング「初期評価」の評価時点：第１回目の静岡STEMアカデミー1.0の際にアンケート調査を行った。
「実績」の評価時点：各静岡STEMアカデミー1.0の受講者の振り返り、活動ワークシート。最後の第６回目の静岡STEMアカデミー1.0の際にアンケート調査を行った。各教室の午後に展開された自由研究の指導と評価が展開された。発表会ができたとこ
ろでは、発表の評価を行った。
２．評価方法Moodleに記載された授業者の振り返りや当日記載された活動ワークシート、第１回と第７回におこなわれたワークシートをもとに、受講者が主体的な学びになっているか、午後の自由研究が継続しているか、自らの課題解決につながり、根気よく自由研究が展開できているか等の観点で評価が展開された。
３．課題、その他については、最後にまとめた。
第一段階STAGE1.5育成プログラムの年度内目標・実績
育てたい能力・資質

達成の判断基準（目標水準）

興味・関心
自身の研究の「目的」を持っており、それに向かって努力している。

・各自の興味・関心(目的)に沿った自由研究を遂行している。
・目的に沿った研究を遂行するために、力を注いでいる。
・受講者のアイデアを最重要視したコーチングを行う。
プロセススキル
・修了者はどんなプロセス・スキルズ
約12のプロセス・スキルズにつ があるかを既に把握している。
いて、意識的に運用できてい ・いつ、どこでそれらスキルズを利用すべきかを考え、STEM 活動及び各自のる。
自由研究に適用できている。
・全スキルズの70％を運用した経験がある。
自己管理・修了者は、不慣れな課題“Unfamiliar
高いレベルの認知プロセスで、 Problem”に対して、とるべきプロセ
新しい振る舞い方を促したり、 ス・スキルズ(上記)や、探索法を自ら選び取り、適切に組み合わせることが不慣れな状況にアプローチをできる。
最適化したりする(Gilbert & ・プログラムの詳細計画に示す自己評
Burgess,2008) 実 行 機 能 価、パフォーマンス課題において70%の(Executive functions)を持っ 得点を得ることができる。
ている。

=8=

達成率（％）
今年度目標
今年度実績

70%

70%

70%

70%

70%

70%

創造的課題解決力
・STEM 活動での課題及び自らの自由研
・多様な道筋をたどる可能性 究活動の探索法を、パネル等を用いての あ る 探 索 法 ( 例 え ば 、 ８ 明示的に運用している。
Practices)について自ら選び ・探究の過程の中の各箇所で発散的思70%70%
運用ができる。
考の利用を宣言し、ブレインストーミ
・発散的思考や批判的思考を、 ングを行うことができる。
研究の適切な時期、段階に適用 ・パフォーマンス評価によって 70%以できる。
上の得点を得ている。
コミュニケーション力 1.5:・パワーポイントを用いた研究発表が説明力・論理的作文能力準備できる。
自らの研究について…
・証拠に基づいた推論のある形式で作・パワーポイントを用いた発 文化できる。
表ができる。
(・自由研究キャンプにおいて、発表す
70%
70%
・英語を使って作文、発表でき る機会を用意するとともに、そこへ向る。
けて英語への翻訳、証拠に基づいた推・論理的にまとめることがで 論の作文をしてくるようにと指導し、きる。
キャンプでの発表後に添削指導を行う。)（備考）
・STAGE1.0で育成する予定であるコミュニケーション力1.0を踏襲した。
・STEM活動での授業・コーチングを、①代理・②模倣・③自立の流れに合わせて徐々に受講者主体に変えていくことで、児童生徒が思考する上での習慣として身につけさせる努力をした。
・これらの資質・能力は、授業・コーチングを通して、①代理・②模倣・③自立しながら運用できるよ
うに指導した。
１．評価実施タイミング「初期評価」の評価時点：e-learning（Moodle）に毎回に振り返りを記載すること。
「実 績」の評価時点 ：各静岡STEMアカデミー1.5の受講者の振り返り、活動ワークシート。
各教室の午後に展開された自由研究のための講座が展開された。個別の指導も展開された。
２．評価方法Moodleに記載された授業者の振り返りや当日記載された活動ワークシート、各講座で受講者が主体的な学びになっているか、午後の自由研究が継続しているか、自らの課題解決につながっているか、根気
よく自由研究が展開できているか等の観点で評価が展開された。
３．課題、その他については、最後にまとめた。

人材育成の目標：
・第二段階の教育プログラムの今年度の達成目標
STAGE2.0の教育プログラムの達成目標（４名）
STAGE2.0に進む受講者は、R２年度の目標として、その受講者と似た分野の専門家と出会うことで、興味・関心、プロセス・スキルズ、自己管理、創造的課題解決能力、コミュニケーション力2.0の各項目で、より高度で、詳細かつ明確な研究者としての在り方を学ぶ(また、実施側としては、その際の具体的評価項目の作成を行う)こととした。
３年目に入り、STAGE2.0の選抜を行うことができ、それぞれの研究テーマに対応した静岡大学や静岡県
ふじのくに地球環境史ミュージアムの研究者に自由研究の指導を行っていただくこととなり、現在、３月まで展開できた。募集は、今年度と昨年度のSTAGE1.5の児童・生徒に連絡をおこなった、その結果、４名の児童生徒が合格した。学年構成は小学校６年生が１名、中学校１年生が１名、中学校２年生が２名という構成であった。

=9=

＜第二段階の育成プログラムの当該年度内目標・実績＞
育てたい能力・資質

達成の判断基準（目標水準）

興味・関心
・自らの目的：興味関心を達成するための将来の道筋が見えている。
プロセス・スキルズ
・特定の研究領域において利用される専門的方法を活用できる。

・具体的な進路、そのために必要なこと、今足りないことが認識されている。

・各研究室において学んだ方法を自らの研究あるいは、グループ研究に応用できている。
(研究室でのマンツーマン指導を基本とする)
・より高度な課題を設定し、それを解決するために計画的に研究活動を遂行できる。

達成率（％）
今年度目標
今年度実績
90%

90%

90%

90%

自己管理能力・より高度な課題を設定し、そ90%
90%
れを解決するために計画的に研究活動を遂行できる。
独創性
・改良版TTCT（創造性テスト）によって、・他と違った、ユニークな疑 受講前よりも有意に高い得点を得るこ
問・課題、方法、因果関係、結 とができる。
90%
90%論の予想、実験・観察の遂行、結論、推論を考えることができる。
創造的課題解決力
・STEM 活動での課題及び自らの研究活・多様な道筋をたどる可能性 動の探索法を、パネル等を用いて明示的のある探索法(例えば、NGSS の に運用している。
８つの Practices)について、
仲 ・探究の流れの中の各箇所で発散的思考
間との相談の上選び、運用がで の利用を宣言し、ブレインストーミング
90%
90%
きる。
を行うことができる。
・研究の適切な時期、段階を話 ・パフォーマンス評価によって75%以上
し合い、発散的思考や批判的思 の得点を得ている。
考を適用できる。
コミュニケーション力 2.0:
・対応する専門家との対話活動におい専門的対話力・適応力て、自分の考えを述べることができる。
・専門家と議論をしながら自 ・結果として自ら方法を改善、変更し研らの自由研究をすすめること 究を新しいものに変えている。
ができる。
・それでも、全体としての研究活動を完・これまでに取り組んだこと 遂できる。
90%
90%がない疑問や利用したことのない科学的方法、工学的方法、数学的方法の示唆を受けた場
合に、それを自らの研究の中に当てはめて運用できる。
（備考）
・グループごとの自立的研究の機会を与えた。
・できる限り受講者同士のやり取りによって、研究活動を進めさせた。
・ある程度、試行錯誤できるように、多数回の実施日を設けた。
・また、これらは授業・コーチングを通して、自立しながら運用できるように指導した。
・専門家の先生には、特定の方法教示を必須とするのではなく、受講者と専門家として対話をするようにお願いした。

= 10 =

6-1-2）受講生の総合評価（達成水準の総合判定）とレベル別割合の当該年度目標と実績
受講生の総合評価（達成水準の総合判定）とレベル別割合の目標と実績
割合（％）
達成水準
判定基準
＊機関設定のレベルを
今年度目標 今年度実績
記載してください。
・当該研究分野の論文を読み始め、自分の疑問について研究している人々を認知している。
・当該研究分野の研究方法を確認し、自分の研究方法が妥当であることを理解し、予想や仮説形成ができるようになっている。そして、それらの予想や仮説に対応した変数を認知し、データを集め、結果の分析と解レベル４釈ができる。
５%
10%
・自分の実験・観察や、その分析・解釈の弱点を認知できる。それらのことから新たな研究デザインができる。
・これらの研究を論文にまとめ、わかりやすく発表し、議論できる。
・研究戦略にSTEMを活用できる。
・方法及び変数の設定を考慮した閉じた疑問となっている。
・対立する予想を考慮した方法が立てられている。
・規則性、関係性の発見、確認を考慮した変数が設定
してある。
レベル３
・対立する予想を考慮した結果が示されている。
20%
33%
・対立する予想のどちらを支持するかの根拠が示されている。
・結果と考察を踏まえて新たな視点を与えている、あるいは次の研究の疑問が立っている。
・STEMリテラシーの考え方を導入できる。
・科学的に調査可能な疑問が立てられている・疑問に直接答える方法になっている・測定する値あるいは観察対象が明確である
レベル２
・予想される結果が示してある
55%
54%
・結果を踏まえ疑問に答えている
・結果と考察から言えることにとどまっている
・STEMリテラシーの価値を認知している・科学的に調査可能でない、または書けない。
・方法が曖昧である、または書けない。
・変数が設定されていない。何が観察・測定されるかが明確でない。
レベル１
・結果が予想できていない
20%
３%・結果の解釈に終わっているか、結果と関係なく考察している。
・推論が書けない、あるいは結果の説明に終わってい
る。

計

100％

= 11 =

100％

100%

＜総合判定のロジック＞

すべての受講者70名（STAGE1.0、1.5、2.0の合計）のうち、27名が別冊資料にあるように個々の研究論文を提出し、何らかの賞を獲得した。これらの受講生は40％である。そして、何らかの賞を獲得はできなかったが、論文をまとめ、応募した受講生は８割を超えていることから、少なく見積もって、レベル４に達している受講生が10％、レベル３に達している受講生が33％、レベル２に留まっているのが54％程度、レベル１が３％程度存在すると考えた。
児童生徒が卓越した自由研究・課題研究ができるようになるためには、
最終的には科学者、工学者の研究室に入り、ともに実験や観察を行い、結果に関して分析・解釈を行い、仲間と議論をすることが必要で、それによって少しずつSTEMリテラシーを獲得していくものといえる。
（備考）＊課題等
３年目を終了し、２年目に比べ、より充実した「静岡STEMアカデミー」が展開されたといえる。課題としてはいくつか挙げられる。
〇 本「ジュニアドクター育成塾事業」の静岡大学の実施主担当者が2020年度で退職であるので、名誉教授となり、特任教授または客員教授として、本事業のシニアメンターとして位置づけ、少なくとももう一年はかかわってもらうものとする。
〇 大学側には、次期中期目標の中に、地域貢献のための「STEAM教育研究所」を大学の地域貢献と位置づけていただき(現在検討中)、STEAMリテラシーを獲得した人材の育成、地域への発信のシステムを拡大し、拠点の形成（大学の教育カリキュラムの検討、博士課程や修士課程との連動形成の検討）をお願いするための具体的な証拠の確立を目指す。（これが実現すると大学の経費の拡大が図れる）〇 NPO法人STEAM教育推進センター（静岡市・三島市・浜松市）が位置付けられた時点で、日本STEM教育学会との連動をしながら、国内の類似のneedsがある都市に同様のNPO法人をつくる働きを展開する。
これらの拠点が、JSTのSociety5.0に挑戦するSTEAM教育の新しい事業の受け皿を形成することにつながると考えている。

= 12 =

6-2．その他の当該年度の達成目標（人材育成目標以外）＊業務実施報告別添で報告した活動実績データ以外に報告事項がありましたら以下に記載してください。
2020年度 自由研究受賞者一覧

No

氏名

学年

会場

受

賞

STAGE

1 佐藤慶宕

中２

静岡

自然科学観察コンクール 1 等賞 山﨑賞 山﨑自
然科学教育振興会研究奨励賞 静岡市児童生徒研究論文優秀賞

2 河原崎朱小６

藤枝

自然科学観察コンクール 2 等賞 静岡県県学生科
学賞県知事賞

STAGE1.0

3 大塚 蓮小６

静岡

メダカと水辺の生き物博士コンテスト 2020 子どもの科学賞 山﨑賞 科学の芽賞「努力賞」

研究生

4 堀田智仁中３

静岡静岡県学生科学賞県知事賞 浜松市小中学生理
科自由研究作品展金賞

研究生

5 高津圭梧

中１

静岡

鈴木梅太郎賞正賞 静岡県学生科学賞優秀賞

研究生

6 栁田純佳中２

静岡

科学の芽賞「努力賞」 山﨑賞 山﨑自然科学振興会研究奨励賞

研究生

7 瀧 昌宏小６静岡

8 小粥暁斗小６

静岡

9 森川結太小６

静岡

山﨑賞 山﨑自然科学教育振興会研究奨励賞

研究生

10 鈴木啓太

中１

静岡

静岡倶楽部努力賞

STAGE2.0

11 小泉剛眞中２

静岡

静岡倶楽部静岡ロータリークラブ賞

STAGE2.0

小泉剛眞

中２

静岡

山﨑自然科学振興会研究奨励賞

STAGE2.0

中津山日
彩

中２

静岡

山﨑賞 山﨑自然科学振興会研究奨励賞 学生科
学賞優秀賞

STAGE2.0

13 稲森 正中２静岡

焼津市小中学生理科自由研究論文石田賞

1.5 研究生

14 島田亮介

中１

静岡

15 鈴木悠輝

中１

静岡

16 辻 涼子

小６

静岡

山﨑賞

STAGE1.5

17 前田恒晴

中２静岡

山﨑賞 山﨑自然科学振興会研究奨励賞

STAGE1.5

中１

静岡

県学生科学賞静岡県理科教育振興会長賞

STAGE1.5

12

18

増田煌大

自然科学観察コンクール佳作 学生科学賞理科科
学教育協会長賞 山﨑自然科学振興会研究奨励賞
浜松市小中学生理科自由研究作品展 銀賞、浜松市科学館の桜場賞 トップガン協議会のプレゼン
テーションコンテスト「企業奨励賞（丸八不動産奨励賞）」 山﨑賞

静岡県学生科学賞入選 静岡倶楽部静岡ロータリ
ークラブ賞 ST 静岡倶楽部科学研究奨励賞助成
山﨑賞 山﨑自然科学振興会研究奨励賞 静岡
県児童生徒理科研究作品審査会最優秀賞= 13 =

研究生

研究生

研究生

STAGE1.5
STAGE1.5

中2静岡

山﨑賞 山﨑自然科学振興会研究奨励賞 静岡倶
楽部理事長賞

STAGE1.0

20 五藤大馳

小５

藤枝

山﨑賞 藤枝市小中学校理科研究作品展入選

STAGE1.0

向坂龍之
介

小５

藤枝

藤枝市小中学校理科研究作品展入選

STAGE1.0

22 有薗彩奈

小５

浜松

23 内山颯梧

小５

浜松

24 鈴木温陽中１

浜松

浜松市小中学生理科自由研究作品展銅賞

STAGE1.0

25 中村奏音小５

浜松

浜松市小中学生理科自由研究作品展銅賞

STAGE1.0

26 小山千沙小６

浜松

浜松市小中学生理科自由研究作品展金賞

STAGE1.0

27 振本裕斗中２

静岡

静岡倶楽部努力賞 静岡倶楽部研究奨励賞

STAGE1.5

28

小６

静岡

静岡市児童生徒研究論文 佳作

STAGE1.0

29

小５

静岡

静岡市児童生徒研究論文 佳作

STAGE1.0

19

21

金井遊暖

浜松市小中学生理科自由研究作品展 金賞
県学生科学賞県科学教育振興委員会賞
山﨑賞 浜松市小中学生理科自由研究作品展金賞

STAGE1.0
STAGE1.0

7．業務計画に対する進捗状況・実績の詳細
項目
業務項目
活動概要・実績（自己財源による活動を含む）

運営委員会等の開催

実
施
体
制
の
整
備
・
確
立
実施体制の整備・確立および運営

開催実績：◯ 静 岡 STEMア カ デ ミ ー 実 行 推 進 委 員 会 （ 静 岡 大 学 教 員 、 博 士 課 程院 生 、修 士 課 程 院 生 、学 部 4年 生 、学 部 3年 生 が 、STAGE1.0と 1.5に主に対応する。）◯ ５ 月 よ り 毎 週 、運 営 委 員 会 を 開 催 し 、具 体 的 な 仕 事 を 分 担 す る 。
◯研究補佐員◯パート事務職員；必要に応じて、会計の専門家を雇うことも考えられる。
◯シニアメンター
R２ 年 度 に む け て 、予 算 が 使 用 で き な い ５ 月 初 旬 か ら の 稼 働 で あ るが、人件費を出すものとしたいが、静岡大学では会計における内規により予算措置ができないので、ボランティアで行うしかないのが課題であり、今後寄付金などの一般経費の獲得が必要であった 。本 件 に つ い て は 、大 学 側 と 交 渉 し 、R３ 年 度 ４ 月 か ら 人 件 費 をカバーできることとなった。
活動実績：
静 岡 STEMア カ デ ミ ー 運 営 委 員 会 に お い て 、 実 施 体 制 の 整 備 と 確 立
を 進 め る 。静 岡 STEMア カ デ ミ ー 各 教 室 の コ ア メ ン バ ー と 話 し 合 い 、各教室の体制と日程を決定する。
STAGE1.0開 催 場 所◯浜松市：浜松市防災学習センター◯牧之原市：榛原高等学校◯藤枝市：藤枝市生涯学習センター◯焼津市：ディスカバリーパーク焼津天文科学館◯静岡市：ふじのくに地球環境史ミュージアム、静岡大学◯三島市：三島北高等学校実験室
STAGE1.5開 催 場 所◯静岡大学教育学部附属静岡中学校または静岡大学教育学部
STAGE2.0開 催 場 所◯静岡大学各研究室、ふじのくに地球環境史ミュージアム等
取り組みは、ほぼ計画通り遂行した。

= 14 =

連携機関との調整
連携活動

活動実績：
・コーチの育成、研修、自由研究指導体制の模倣と確立。R２年度はさらに強化。
・新規連携機関との関係構築(三島市・神奈川県博)。R１、R２年度も継続。
・STAGE2.0担当機関との調整(研究室ツアー形式での試行)。R２年度のSTAGE1.0とSTAGE1.5において、静岡大学や県立博物館等、関連する研究機関の研究室にインターネットを通して児童生徒が訪問する時間をとり、大学院生や指導教員から研究内容の説明をお願いするものとした。本実施主担当者である熊野は、８年目の研究フェローであり、創造科学技術大学院のメンバーであることから、多くの学部の教員とのつながりがあり、容易に学部を超えて、研究室の説明のお願いが可能であった。
（R１年度並びにR２年度は着実に展開ができた。ふじのくに地球環境史ミュージアムとの関係は着実に深まり、「地球科学の週」への受講生の参加や、静岡STEMアカデミーSTAGE2.0の受講生２名を継続して受け入れていただいた。）
・R２年度は、静岡県立博物館の受講生において、STAGE1.5のSTEM教
育活動を行うとともに、STAGE2.0の受講生（２名）の指導をしていた
だいた。R２年度は、ふじのくに地球環境史ミュージアムとの連携が中心となった。
・募集選抜体制を確立し、静岡大学STEAM教育研究所については静岡大学の学長に認められ、11月2日から正式に設立された。さらに静岡県や静岡市(静岡STEM教育推進センター(NPO))、三島市、浜松市と連動したNPO等での新たな展開の可能性を話し合っている。こちらも、三島市と静岡市にNPOを立ち上げる予定である。

= 15 =

指導者研修の実施概要：
静岡のチームは、５～６年間の「静岡STEMジュニアプロジェクト」
での蓄積と1年間の静岡STEMアカデミーの経験があり、知名度は高いが、そうでないメンター・サブメンター(指導担当教員)、大学院の学生や学部の学生に対しては、STEM教育に関する研修を展開する。契約
月から毎月2回行う。このうち、２月にはミネソタ大学等のSTEM教育センター等の専門家をZoomで招聘し、これらも順調に展開した。
指導者と受講生との学習活動を主担当者が把握する仕組み：〇 基本的には、毎回の静岡STEMアカデミー担当の指導者がウェブ上に学習計画を行い、２週間程度前から、参加する受講者にアナウンスを行う。補助学生は指導の内容を把握し、事前研修に参加するというサイクルが確立できた。
〇 午後の活動は、自由研究に関する大切な内容の学習と、個々の受講者の自由研究に関する進捗と課題の確認について、個々に議論が展開した。
〇 指導者から必要な消耗品や関係書籍の注文が出され、事務局が獲得し、受講者に送ったり、STAGE2.0では、指導の研究者へ消耗品を送ったりするというルーチンが確立した。
メンター・指導担当
教員等の研修指導者間の情報交換・ノウハウ共有の仕組み：
大学の研究者は、受講者の年齢に対応した指導をしたことはなく、まれに地域の学校からの要望で講演を行う程度である。自由研究の指導もしたことがない。つまり、小学校高学年や中学生に対する指導はほとんど行ったことはない。大学の理科教育専修の学生や大学院生
も、理科の教員を目指して、講義や科学実験の力量を形成している途中である。
したがって、「静岡STEMアカデミー」にとって、シニアメンターと本事業の大学の教員、補助学生との情報交換が大切であると考えた。
そのために、前述のとおり、R２年度においてもSTEM学習活動を６か
所共通のものとし、関係者を集め６回程度の研修を行った。ここで情報共有が行われた。
学習計画策定・相談できる仕組み：
相談する仕組みであるが、２系列なされた。
１つ目はSTAGE1.0において、午後のプログラムの中に相談できる仕組みが埋め込まれている。
２つ目はSTAGE1.5において、STEM学習がより高度化し、イノベーシ
ョンを実現している科学者や工学者に特別講演をしていただき、できれば具体的な学習活動をお願いしてきた。午後は、自由研究の質を高めるための学習をすべて埋め込んだ。

目育
標て
水た
準い
の人
共材
有像
と

育てたい能力・資質とその目標水準の共有

各会場において、受講生の発表をおこない、受講生とメンターの両面からの評価をしていただき、本人へフィードバックすることができた。

= 16 =

広報・募集方法・募
集活動

･

募受
集講
選生
抜の

募集期間・募集体制・活動実績：
各地域の教育委員会からの協力を得て、各地域の教育委員会のボックスを活用し、関係の小学校・中学校の小学校５年生、６年生並びに中学校１年生から３年生の各教室に掲示用としてチラシを１枚配布した。申込はウェブからを基本とするが、それが難しいときのみファク
シミリでの応募を認めた。今後は、地方新聞に取り上げてもらい、県内全体の周知を図ることも考える。
ディスカバリーパーク焼津天文科学館との打ち合わせ以外の、他の５か所については、すべて教育委員会や拠点を訪問して話し合いを行った。自由研究に特化したSTEM学習が速やかに展開できる状況の地域と、まずは科学の面白さを学ぶ段階の地域があることは受け入れつつも、力のある児童生徒をSTAGE1.5に参加できるように積極的な対応ができるよう努力した。（チラシ：66390枚配布）
選抜方法・選抜基準：
選抜基準・選抜方法の設定と実施：
STAGE1.0においては、「400字～800字の研究計画を作文する能力」を一次選抜の課題とする。この際、研究の各段階、ア)疑問の設定、イ）
方法の決定、ウ）変数の設定、エ）見込まれる結果、オ）結果に基づいた考察、カ）（結果と考察から求められる）推論等、一定程度の得点を得た応募者にSTAGE1.0への参加を許可する。なお、下記ア)～カ)の各観点について、以下の表１のような評価規準を用いた三段階A～Cの評価を行い、18点満点中９点を合格とした。ほぼ全員合格であった。各年度の選抜基準はどれも同じであった。(合格者51名；静岡18名、三島９名、藤枝８名、焼津８名、浜松５名、牧之原３名)
STAGE1.5においても、表１の基準を用い合格点を12点とし、STAGE2.0
においては、表１の基準を用い合格点を15点とした。STAGE 1.5並びにSTAGE2.0における各年度の選抜基準はどれも同じであった。
表1:研究の各段階の思考力に関する評価規準
A

選抜基準・選抜方法の設定と実施BCア)疑問

方法及び変数の設
科学的に調査可 科学的に調査可定を考慮した閉じ
能 な 疑 問 が 立 て 能でない、またはた疑問となってい
られている
書けない
る

イ)方法

対立する予想を考 疑 問 に 直 接 答 え 方 法 が 曖 昧 で あ慮した方法が立て る 方 法 に な っ て る、または書けな
られている
いる
い

ウ)変数

規則性・関係性の発測定する値ある
見・確認を考慮した
いは観察対象が変数が設定してあ
明確である
る

エ)結果

対立する予想を考予想される結果 結果が予想でき
慮した結果が示さが示してある
ていない
れている

オ)考察

カ)推論

対立する予想のどちらを支持するかの根拠が示されている
結果と考察を踏まえて、新たな視点を与えている or 次の研究の疑問が立っている

結果の解釈に終結果を踏まえ疑 わっているか結問に答えている果と関係なく考察している
推論が書けない
結果と考察からあるいは、結果の言えることにと説明に終わってどまっているいる

選抜実施日：2020年５月〜６月ごろ
選 抜 体 制：評価者４人による平均点の算出= 17 =

変数が設定されていない、何が観察・測定されるかが明確でない資質・能力調査※ 黄 色 の 1か ら 14ま で は 研 究 生 を 示 す 。

= 18 =

今年度は、静岡STEMアカデミーの３年目であるので、多くの児童生徒
がSTAGE1.0から始めた。受講生個人の目標設定は以下の通りとなる。リ
ピーターの児童生徒については、費用は学長戦略経費から賄うものとした。
①育てたい能力・資質②育てたい能力・資質の定義

③目標水準

興味・関心

STAGE1.0 の修了者は…
(以下同)・自らの興味ある自然事象と研究の目的が合致している。
・科学、技術、工学、数学(STEM)に高い関心を示している。

・自分の興味を発掘して、自由研究のテーマとして設定できる（パフォーマンス）。
・アンケート(量的)により興味関心の度合いの変化を測定(全 STAGE で実施)。

プロセス・スキルズ

自然の事物・現象について科学的に調べるためには、複数ある
方法の選択肢の中から、目的とすることを調べるために、適切な方法を用いることができる。

・指導者の提示する方法に基づいて、①思考の代理、
あるいは②思考の模倣をしながら、運用することができる。
・対照実験の基本を知り、結果を表やグラフなどにまとめることができる。

コミュニケーション力
1.0
傾聴力・質問力・ラテラル
思考「傾聴力」：他者の意見に耳を傾けること、「質問力」：他者の研究に自らの研究と同様に興味を持ち、批判的かつ建設的な意見を述べられること、「ラテラル思考」：自分の思いついたアイデア、あるいは指導された方法だけでなく、いくつかの方法を検討しながら採用できること・他者の意見と自らの意見を比較できる。
・受講者同士の話し合いにおいて、自分の言葉で意見が言える。
・理由を持って必要なものを選択する前に、いくつかの選択肢を検討することができる。

受講生個人の
目標設定

受
講
生
の
目
標
設
定

STAGE1.0においてチームで行うことも可能であり、いくつかは試み
たが、受講生がチームで活動するのはSTAGE1.5が中心となった。これらについては、コミュニ―ション力の欄に記載し、以下の通りである。チームでのSTEM学習は常に意図しているが、自由研究を好んで展開できる受講者は個人で進めるものが多かった。チームワークの重要性を今後とも更に進める必要がある。

チームの目標設定

コミュニケーショ
ン力 1.5
説明力・論理的作
文能力= 19 =

自らの研究について…
・パワーポイントを用いた発表ができる。
・英語を使って作文、発表できる。
・論理的にまとめることができる。

・パワーポイントを用いた研究発表が準備できる。
・証拠に基づいた推論のある形式で作文
化できる。

第1回
実施日

2020年7月5日（日）10:00～15:00

実施内容

風船ロケットを飛ばそう（午前）Moodleの登録及び使い方（午後）

参加人数

18人

会場

静岡大学B218号室

指導者

熊野善介、郡司賀透、山本高広、増田俊彦、峯田一平、袴田博紀、
山根真智子、加島里菜

第2回
実施日
実施内容

2020年8月6日（木）10:40～15:20
メッシュを使ってセキュリティシステムを作ろう！（午前）
自由研究個別指導（午後）

参加人数

19人

会場

ふじのくに地球環境史ミュージアム

指導者

熊野善介、青木克顕、増田俊彦、袴田博紀、峯田一平、山根真智子、
田中豪、ヌルル・スラエマン

第3回
実施日

2020年8月21日（金）10:40～15:30
風力発電装置を作ろう（実習室）（午前）

第
一
段
階
育
成
プ
ロ
グ
ラ
ム

実施内容

探究活動（自由研究）の論文の作り方（視聴覚室（午前）＊コロナ対策のため、2グループに分けて実施
自由研究個別指導（午後）

第一段階活動実績
STAGE1.0
静岡会場

参加人数

16人

会場

ふじのくに地球環境史ミュージアム

指導者

青木克顕、増田俊彦、ヌルル、三枝真武、山根真智子

第4回
実施日
実施内容

2020年9月6日（日）10:00～15:00
土といきもののすみかから土と生き物の調査（午前）
テラリウムの作成・土壌微生物発電（午後）

参加人数

16人

会場

静岡大学B216号

指導者

熊野善介、山本高広、増田俊彦、青木克顕、三枝真武、伊東慎介、
加島里菜、稲葉加奈子

第5回
実施日
実施内容

2020年10月4日（日）10:40～15:20
土と生き物のすみか～データ収集（午前）発表資料の作成、自由研究論文作成上の留意点（午後）

参加人数

10人

会場

ふじのくに地球環境史ミュージアム

指導者

峯田一平、増田俊彦、青木克顕、伊東慎介、加島里菜、
辻村英貴、森野舞花

第６回実施日

2020年11月29日（日）

実施内容

研究発表会

参加人数

16人(うち発表者13人）

会場

ふじのくに地球環境史ミュージアム

指導者

熊野善介、山本高広、増田俊彦、青木克顕、山根真智子= 20 =

第1回
実施日
実施内容

2020年6月21日（日）10:00～15:00
開講式 「風船ロケットをとばそう」(午前）

Moodle登録
参加人数 8人

自由研究の進め方(午後）会場

静岡県立三島北高等学校

指導者

熊野善介、山本高広、増田俊彦、峯田一平、齊藤浩幸、山梨睦、北川祐紀

第2回
実施日
実施内容

2020年7月19日（日）10:00～15:00
風力発電装置を作ろう（午前）

自由研究指導「探究の話と夏休みの計画」・個別指導（午後）参加人数 6人
会場
指導者

静岡県立三島北高等学校
熊野善介、山本高広,齊藤浩幸、山梨睦、北川裕紀、鳥光高弘、
ヌルル・スラエマン

第3回
実施日

2020年8月8日（土）10:00～15:00

実施内容 MESHを用いたSTEM活動

個別の自由研究指導

参加人数 6人
会場

第一段階活動実績
STAGE1.0
三島会場

指導者

静岡県立三島北高等学校
山本高広、袴田博紀、田中豪、齊藤浩幸、山梨睦、北川祐紀、鳥光高弘、
齋藤大斗

第4回
実施日

2020年8月22日（土）土と生き物のすみか～土と生き物の調査（午前）実施内容 土と生き物のすみか～テラリウムの作成
・土壌微生物発電・自由研究指導（午後）参加人数 7人
会場
指導者

静岡県立三島北高等学校
山本高広、山根真智子、斎藤大斗、三枝真武、齊藤浩幸、山梨睦、
小川侑祐、北川祐紀、鳥光高弘

第5回
実施日
実施内容

2020年9月20日（日）土と生き物のすみか～データ収集（午前）

土と生き物のすみか～発表資料の作成・自由研究指導（午後）参加人数 6人
会場

静岡県立三島北高等学校

指導者

熊野善介、峯田一平、鳥光高弘、斎藤浩幸、山梨睦、北川祐紀、伊東慎介

第６回
実施日

2020年11月21日（土）10:00～15:00

実施内容 研究発表会
参加人数 6人
会場
指導者

静岡県立三島北高等学校
熊野善介、山本高広、増田俊彦、青木克顕、齊藤浩幸、北川裕紀、
渡邊江利奈、田中豪= 21 =

第1回
実施日
実施内容

2020年6月14日（日）10:00～15:00
風船ロケットを飛ばそう（午前)参加人数

Moodleの登録及び使い方（午後）8人会場

藤枝市生涯学習センター

指導者

熊野善介、青木克顕、増田俊彦、峯田一平

第2回
実施日
実施内容

2020年7月12日（日）10:00～15:00
風力発電装置を作ろう（午前）「研究テーマを作ろう！」（午後）

参加人数

7人

会場

藤枝市生涯学習センター

指導者

増田俊彦、青木克顕、郡司賀透、加島里菜（相談会）

第一段階活動実績
STAGE1.0
藤枝会場

実施日

2020年7月24日（金）10:00～15:00

実施内容

自由研究個別相談会

参加人数

6人

会場

藤枝市生涯学習センター

指導者

増田俊彦、青木克顕

第3回
実施日

2020年8月19日（水）10:00～15:00
MESHを使ってセキュリティーシステムを作ろう！（午前）実施内容「探究のまとめ（論文）を作る上での留意点」
自由研究個別指導（午後）

参加人数

7人

会場

藤枝市生涯学習センター

指導者

増田俊彦、青木克顕、斎藤大斗

第4回
実施日
実施内容

2020年9月13日（日）土といきもののすみか～土と生き物の調査（午前）参加人数

テラリウムの作成・土壌微生物発電（午後）6人会場

藤枝市生涯学習センター

指導者

増田俊彦、青木克顕、山根真智子、三枝真武、角谷貴紀

第5回
実施日

2020年10月11日（日）10:00～15:00

実施内容

研究発表会（午前) 土といきもののすみか（午後）

参加人数

6人

会場

藤枝市生涯学習センター

指導者

熊野善介、青木克顕、増田俊彦、峯田一平、森野舞花、
稲葉加奈子、辻村英貴= 22 =

第1回
実施日
実施内容

2020年7月11日（土）10:00～15:00
風船ロケットを飛ばそう（午前）Moodleの登録及び使い方（午後）

参加人数

8名

会場

ディスカバリーパーク焼津天文科学館

指導者

熊野善介、増田俊彦、青木克顕、峯田一平、伊東慎介、（天文科学館）日下部充、平濱美紀子

第2回
実施日
実施内容

2020年8月18日（火）10:00～15:00
風力発電装置を作ろう（午前）参加人数「探究活動（自由研究）の論文の作り方」個別指導（午後）8人

会場

ディスカバリーパーク焼津天文科学館

指導者

増田俊彦、青木克顕、斎藤大斗、（平濱美紀子）

第3回
実施日

2020年9月12日（土）10:00～15:00
MESHを使ってセキュリティーシステムを作ろう！（午前）実施内容「探究のまとめ（論文）を作る上での留意点」
自由研究個別指導（午後)

第一段階活動実績
STAGE1.0
焼津会場

参加人数

4人

会場

ディスカバリーパーク焼津天文科学館

指導者

増田俊彦、青木克顕、三枝真武、斎藤大斗、（平濱美紀子）

第4回
実施日

2020年9月26日（土）10:00～15:00
土といきもののすみか～ダンゴムシのすみかを考える（午前）実施内容

マイテラリウムを作ろう
・土の中の微生物によって発電できるだろうか？

参加人数

・自由研究論文を書くためのルールについて（午後）4人

会場

ディスカバリーパーク焼津天文科学館

指導者

山根真智子、増田俊彦、青木克顕、角谷貴紀、加島里菜、（平濱美紀子）

第5回
実施日
実施内容

2020年11月1日（日）10:00～15:00
研究発表会（午前）
疑問を見つけるワークショップ（午後）参加人数

7人（焼津会場6人、藤枝会場の受講生3人参加）

会場

ディスカバリーパーク焼津天文科学館

指導者

熊野善介、増田俊彦、青木克顕、田中豪（天文科学館）日下部充、平濱美紀子

第6回
実施日
実施内容

2020年12月12日（土）10:00～15:00
ワークショップ「土と生き物のすみかーデータ収集」（午前）
来年度の研究に向けて講義と個別相談（午後）

参加人数

6人

会場

ディスカバリーパーク焼津天文科学館

指導者

増田俊彦、青木克顕、峯田一平（天文科学館）平濱美紀子= 23 =

第1回
実施日
実施内容

2020年7月18日（土）風船ロケットを飛ばそう（午前）Moodleの登録及び使い方（午後）

参加人数

3人

会場

静岡県立榛原高等学校

指導者

熊野善介、坂田尚子、伊東慎介、榛原高校:村松岳詩、萩原加奈

第2回
実施日
実施内容

2020年8月11日（火）風力発電装置を作ろう（午前）「探究活動（自由研究）の論文の作り方」個別指導（午後）

参加人数

3人

会場

静岡県立榛原高等学校

指導者

山本高広、坂田尚子、斎藤大都、榛原高校:村松岳詩、萩原加奈、

第3回

第一段階活動実績
STAGE1.0
牧之原・御前崎会場

実施日

2020年9月19日（日）実施内容

中部電力株式会社によるワークショップ

参加人数

６人（牧之原・御前崎3人、焼津２人、藤枝１人）

会場

中部電力浜岡原子力館

指導者

熊野善介、青木克顕

第4回
実施日
実施内容

2020年10月17日（土）
MESHを使ってセキュリティーシステムを作ろう！（午前）
自由研究個別指導（午後）

参加人数

3人

会場

静岡県立榛原高等学校

指導者

熊野善介、峯田一平、波多野真由、
榛原高校:渡井将希、武藤勇翔

第5回
実施日
実施内容

2020年11月1日（日）研究発表会（午前）焼津会場と合同実施
ワークショップ（午後）

参加人数

3人

会場

ディスカバリーパーク焼津天文科学館

指導者

熊野善介、増田俊彦、青木克顕、田中豪= 24 =

第1回
実施日
実施内容

2020年7月5日（日）10:00～15:00
Moodleの設定、生物栽培キットの配付（午前中）
自由研究指導（午後）

参加人数

8人

会場

浜松市防災学習センター

指導者

大石隆示、仲村篤志、竹本石樹、藤田真太郎、青木克顕

第2回
実施日
実施内容

2020年7月26日（日）10:00～15:00「マイクロビット講座基本編」（午前）
生物栽培キットの研究発表、自由研究指導（午後）

参加人数

8人

会場

浜松市防災学習センター

指導者

大石隆示、仲村篤志、竹本石樹、藤田真太郎、青木克顕

第3回
実施日
実施内容

第一段階活動実績
STAGE1.0
浜松会場

2020年8月9日（日）10:00～15:00「マイクロビット講座応用編PartⅠ」（午前）
生物栽培キットの研究発表、自由研究指導（午後）

参加人数

8人

会場

浜松市防災学習センター

指導者

大石隆示、仲村篤志、竹本石樹、藤田真太郎、青木克顕

第4回
実施日
実施内容

2020年8月23日（日）10:00～15:00「マイクロビット講座応用編PartⅡ」（午前）
生物栽培キットの研究発表、自由研究指導（午後）

参加人数

8人

会場

浜松市防災学習センター

第5回
実施日
実施内容

大石隆示、仲村篤志、藤田真太郎、青木克顕
2020年9月27日（日）10:00～16:00「マイクロビット講座最終回」（午前）
自由研究発表会リハーサル、自由研究指導（午後）

参加人数

8人

会場

浜松市防災学習センター

指導者

大石隆示、仲村篤志、竹本石樹、藤田真太郎、青木克顕

第６回
実施日

2020年10月31日（土）10:00～12:30

実施内容

自由研究発表会

参加人数

8人

会場

浜松市防災学習センター

指導者

大石隆示、仲村篤志、藤田真太郎、熊野善介、
青木克顕、増田俊彦= 25 =

第1回
実施日
実施内容

2020年7月12日（日）10:00～15:00
自然界にある様々な形の科学と工学と数学（熊野）（午前）
生命倫理について考える活動（山本）自由研究について（熊野）（午後）

参加人数

27人（研究生含む）

会場

静岡大学教育学部附属静岡中学校

指導者

熊野善介、山本高広、高橋政宏、ヌルル・スラエマン

自由研究相談会
実施日

2020年8月2日（日）10:00～15:00

実施内容

自由研究個別相談

参加人数

18人（オンライン参加5人を含む）

会場

静岡大学教育学部D棟308号室

指導者

熊野善介、山本高広、増田俊彦、青木克顕、坂田尚子、峯田一平、袴田博紀、
ヌルル・スラエマン、伊東慎介、加島里菜、三枝真武、森野舞花、長谷川拓椰

第２回
実施日
実施内容

2020年8月22日（土）10:00～15:00
露無慎二

静岡大学農学部名誉教授の講演（午前）

自由研究指導（午後）参加人数

21人（研究生11人含む）

会場

静岡大学教育学部附属静岡中学校

指導者

露無慎二（講師）、熊野善介、増田俊彦、青木克顕、高橋政宏

第３回
実施日

第一段階活動実績
STAGE1.5

実施内容

2020年10月3日（土）10:00～15:00
自由研究発表会についての説明および個別指導（午前）
増澤武弘

静岡大学理学部特任教授

参加人数

11人（研究生含む）

会場

静岡大学教育学部B棟218号室

指導者

講演（午後）

増澤武弘（講師）、熊野善介、増田俊彦、青木克顕、加島里菜、森野舞花

第4回
実施日
実施内容

2020年11月8日（日）10:00～15:00
紅林 秀治 静岡大学教育学部教授によるワークショップ（午前）マイクロビットキットのワークショップ（午後）

参加人数

20人

会場

静岡大学教育学部附属静岡中学校

指導者

紅林 秀治 、熊野善介、増田俊彦、青木麟太郎（院生）池谷慎吾（教職大学院）

第5回
実施日
実施内容

2020年12月13日（日）10:00～15:00
秋山信彦

東海大学教授「海洋生物の生活様式と資源としての利用」（午前）

自由研究指導（午後）

参加人数

22人

会場

静岡大学教育学部附属静岡中学校

指導者

秋山信彦、増田俊彦、森野舞花、高橋政宏、井出祐介

第６回
実施日
実施内容

自由研究発表会についての説明および個別指導（午前）
増澤武弘

静岡大学理学部特任教授

参加人数

26人

会場

静岡大学教育学部

指導者

個に応じた
育成プラン

2021年1月24日（日）9:30～17:00
講演（午後）

熊野善介、郡司賀透、山本高広、増田俊彦、楠賢司、青木克顕、
齊藤浩幸、森野舞花

各会場のSTAGE1.0における午後の活動が、自由研究指導となっている。
この自由研究指導が、個に応じた育成の中心を担った。

= 26 =

第一段階での受講生の評価メンターの役割：
講座の準備や授業中におけるアシスタントティーチャーとし て 講 座 の サ ポ ー ト を し 、今 後 学 校 現 場 に 立 っ た 時 の 子 ど も 理
解 や 授 業 展 開 に 活 か す 訓 練 の 場 と な っ て い る 。ま た こ の よ う な
場 を 持 っ て い る こ と は 、彼 ら が 教 育 現 場 で 科 学 探 究 活 動 を 展 開する小さな源となり、拡散していくことを狙っている。
メンターの属性・スキル・人数：
静岡大学理科教育専修の大学院生、教育学部３年生・４年生。
各講座１～３人程度。
活動実績：①シニアメンターの講座授業をオンラインで視聴し、課題に対するレポートを書く。
②講座の資材などの準備を通して教育現場の実際を学ぶ。

= 27 =

③講座の授業者として学びを展開したり、アシスタントティーチャー
として、講座のサポートをしたりする。
活動を通してシニアメンターとコミュニケーションをとり、小中学生との関わり方や思考の発達段階などの指導を受ける。そのため、生きた教育実習の場となっていく。

第一段階でのメンタ
ーの配置・稼働④講座生の「振り返りシート」などの集計を担っている。
「振り返りシート」の集計などの作業に関わると、講座生の参加意
識や講座内容に対する考え方などが把握できる。また講座生は小学校５年生から中学３年生まで参加していることから、発達段階における興味関心や受け止め方などの違いを理解する場になっていく。
選抜体制・評価基準・評価手法：
STAGE2.0に お い て は 、 表 １ の 基 準 を 用 い 合 格 点 を 15点 と し た 。
選抜実施日：2020年８月〜10月ごろ
選抜者の特徴・特性：
R２ 年 度 に お い て は 、COVID-19の 影 響 も あ り 、次 頁 の 表 に あ る
通 り 、最 終 的 に ４ 名 の 受 講 生 を 合 格 と し た 。学 年 構 成 は 小 学 校
６ 年 生 が １ 名 、中 学 校 １ 年 生 が １ 名 、２ 年 生 が ２ 名 と い う 構 成であった。

= 28 =

二次選
抜

二次選抜の実施

選抜に関わる課題と次年度に向けた対応：①選抜方法について
本年度の方法で、選抜を行いたい。
・研究論文を提出させ、静岡STEMアカデミーのスタッフが審査
し、点数化して集計。STEM会議で合否を決定する。
・応募の条件として、次の３点が必要となる。
〇STAGE1.5を修了している。
◎県レベルの研究論文コンクールの受賞歴がある。
〇本人が希望している。
②STAGE2.0の受講生と研究生の増加について
本年度、STAGE2.0の受講生は４名、2.0の研究生は９名であった。
次年度は、これに数名が新たに加わることになる。このことにより、以下の問題が生ずると思われる。
・指導を行う大学側のマンパワーが不足する。
・受講生と指導を行う研究者のマッチングがさらに困難となる。
「静岡STEAM研究所」の設立を機に、新たなルール作りをすることが求められている。

= 29 =

二次選抜にもれた受講生へのフォローとケア

今 年 度 は STAGE2.0に 進 め な か っ た 受 講 生 に つ い て は 、 そ の
ま ま STAGE1.5に 参 加 を 継 続 で き る こ と で 、 フ ォ ロ ー は で き てい る 。 さ ら に 、 昨 年 度 STAGE1.5を 修 了 し た 受 講 生 も 応 募 で き
る も の と し た 。 さ ら に は 、 昨 年 度 STAGE1.0を 修 了 し た も の も
今 年 の STAGE1.5に 申 請 で き る も の と し た 。 そ れ ぞ れ 、 STAGE
1.5と STAGE2.0に 進 め な か っ た 受 講 生 に つ い て は 、 研 究 生 と い
う 制 度 を つ く り 、 静 岡 大 学 学 長 教 育 特 別 戦 略 経 費 (学 内 競 争 的
配 分 )を 獲 得 し 、 こ ち ら の 研 究 生 の 費 用 を 賄 っ た 。
令和２年度については、有資格者の中で希望する者４名
は、全員第二段階に進むことができた。その中には、昨年度希望したにもかかわらず第二段階に進めなかった者１名と、受験勉強の関係で辞退した者１名が含まれる。この両名は、学長裁量経費を使って第一段階に研究生として留め、２年目の第一段階の活動に参加した。努力の結果、力をつけて、本
年度は第二段階の受講生としてサイエンスカンファレンスで発表を行うことができた。また、有資格者の中で、第二段階を希望しなかった者１名については、同じく第一段階の研究生として残し、２年目の第一段階の活動に参加した。その結果、該当者とはパソコンを組み立てる過程を研究論文にまとめ、カードゲームに発展させるなど、特色のある研究活動を行うことができた。

= 30 =

第1回
実施日

2020年9月6日（日）15:30～17:00

実施内容

開講式

参加人数

4人

会場

静岡大学教育学部B棟207号室

指導者

熊野善介、下村勝（Zoom）、山本高広、増田俊彦、青木克顕

STAGE2.0についての説明

指導教官との顔合わせ

中間発表
実施日

2020年10月18日（日）10:00～14:30

実施内容

stage2.0受講生・研究生の中間発表会

参加人数

4人

会場

静岡大学教育学部B棟207号室

指導者

熊野善介、郡司賀透、山本高広、増田俊彦、青木克顕、
丹沢哲郎、峯田一平、井出有香

K.T.

第
二
段
階
育
成
プ
ロ
グ
ラ
ム

実施日

2020年11月27日(金）16:00～18:00

実施内容

自由研究指導（表面張力と分子間力等）操作性トンネル顕微鏡等の見学

参加人数

2人

会場

静岡大学工学部下村研究室

指導者

下村勝

実施日

2020年3月3日(水）14:00～15:00

実施内容

購入品の受け渡し

参加人数

2名

会場

静岡大学教育学部熊野研究室

指導者

青木克顕

今後の研究方法について

M.Y.

第二段階活動実績
STAGE2.0

実施日

2020年1０月３日(土）15:00～16:00

実施内容

発電量の測定方法についての相談

参加人数

2人

会場

静岡大学教育学部紅林研究室

指導者

紅林秀治

実施日

2020年11月16日(月）13:00～14:00

実施内容

水力発電機の作製方法についての相談（発電機の性能）

参加人数

2人

会場

静岡大学教育学部紅林研究室

指導者

紅林秀治

S.K.
実施日
実施内容

2020年12月27日（日）15:00～15:30
今後の研究計画の再考（ダンゴムシを用いた実験についての動機の確認，
新たな実験実施の計画など），購入物品の検討

参加人数

1人

会場

Zoomによる面談

指導者

山本高広

実施日

2021年2月18日（木）17:00～17:15

実施内容

購入物品の受け渡し

参加人数

2人

N.H.
実施日

2020年10月24日(土）16:00～17:00

実施内容

探究活動の現状報告

参加人数

3人

会場

静岡大学教育学部熊野研究室

指導者

増田俊彦

実施日

2021年2月23日(土）16:00～17:00

実施内容

探究活動の現状報告

参加人数

3人

今後の研究活動についての相談

今後の研究活動(マッドワット）についての相談会場

静岡大学教育学部熊野研究室

指導者

増田俊彦

= 31 =

栁田純佳
実施日

2020年9月30日(水）10:00～11:10

実施内容 今までの研究経過の説明と今後の研究の進め方について
参加人数 2人
実施日

2020年10月18日(日）14:30～17:30

実施内容 ビタミンCを検出する実験
参加人数 2人
実施日

2020年10月18日(日）14:30～17:30

実施内容 ビタミンCを検出する実験
参加人数 2人
実施日

2020年11月29日(日）8:00～12:00

実施内容 スプラウトの葉に含まれるビタミンCの抽出
参加人数 2人

第二段階活動実績
STAGE2.0

会場

静岡大学教育学部竹下研究室

指導者

竹下温子

小粥暁斗
実施日

2021年1月24日(日）16：30～18：30

実施内容 今年度の研究の振り返りと次年度の研究計画について
参加人数 2人
会場

静岡大学教育学部熊野研究室

指導者

山根真智子

高津圭吾
実施日

2021年3月９日(火）17：00～18：00

実施内容 研究の報告、質問
参加人数 2人
会場

静岡大学教育学部熊野研究室

指導者

吉田栄一

Zoomにて実施内容：
2020年10月18日(日)に中間発表会を実施した。
2021年１月24日(日)に研究発表会を実施し、評価者６名による評価を実施した。また、この日までに自由研究論文を提出させ評価した。
評価基準と評価結果：
次ページ図３、７参照。番号が青い３名がSTAGE2.0の生徒であり、番号が黄色の生徒が、STAGE2.0の研究生である。

第二段階での受講生の評価

受講生個人の目標設定と評価の関係：「自由研究論文の研究目標」が、本人と指導者の共通目標である。また、図７で示した通り、「研究の各段階の思考に関する評価基準」に照らして分析を行い、個々に応じた指導をしている。

評価結果のフォローアップ状況：
中間発表会の後、図７中10番の生徒については、研究の深まりが見られなかったことから、指導教官が大学に呼び出して、研究計画を練り直し、必要な研究備品をそろえた。その結果、本人の意欲が向上した。同１番と８番の生徒については、研究意欲は高く真剣に研究を続けているが、研究するための本や実験用具が足りなかったため、静岡大学の学長裁量経費を使って購入した。

= 32 =

修了認定

研究発表会の終了後、自由研究論文をまとめて発表ができた生徒全員に「修了証」に授与した。第二段階の生徒に、不合格の者はいなかった。
メンターの役割：①受講生と研究者の間をつなぐ。指導日の日程調整、指導内容の記録作成、受講者の疑問や要望を聞き、指導者に伝える等②自由研究相談と指導。

第二段階でのメンターの配置・稼働

メンターの属性・スキル・人数：
静岡大学特任教授・元静岡科学館館長、元小学校校長 １名
研究支援員・元静岡科学館館長、元静岡市教育員会指導主事、元中学校校長、山﨑自然科学教育振興会評議員、静岡新聞連載執筆者 １名
活動実績：
pp. 59～60のすべてのSTAGE2.0の活動に、特任教授や大学教員が同行した。

第二段階の取組の進捗把握・マネジメン
ト

成
果
発
表

成果発表

毎週開かれるSTEM会議にて報告がある。
シニアメンターが作成した指導の記録について、関係者にメールで配
付する。
実施日

開催内容

参加者・人数場所

2021年
１月24日(日)

一人10分間の研究
発表と質疑
大学教官の質問とアドバイス
生徒間の相互評価
評価員６名の評価

第一段階11名
第二段階12名
・合計23名静岡大学
教育学部= 33 =

評
価
基
準
・
評
価
手
法
の
開
発

評価基準・手法の改善および多角的評価手法の検討= 34 =

その他

成果の「見える化」＆事業の効果検証

成果の「見える化」は、本事業にとって、静岡大学や地域の皆さん、JSTならびに文部科学省にとって重要な部分といえる。まず、受講者に対して、年間を通して、それぞれの研究を様々な発表会に応募することを薦め、１、２、３年目と合格者や賞を獲得したものが確実に増大したことが挙げられる。また、発表会をすべてのSTAGEで展開したことも「見える化」であり、保護者の皆さんに大変よかったと評価していただいた。また、選ばれた受講者のみであるが、カンファレ
ンスもとてもよい「見える化」であり、参加した受講者の成長につながった。また、Moodleにおいてお互いの文書を全て読めること、ミネ
ソタ大学のベティ先生が展開したSTEMモデル授業を通して「ファジェット」の発表が見える化できたことも、受講者への刺激となり、イノ
ベーションの基本的な理解につながった。ローカルな新聞や全国のテレビに授業者の仲間が出演し、日本中から講評をえたことも「成果の見える化」であったといえる。これらは、様々なレベルでの本事業の効果検証であったといえる。

8． Ｊ Ｓ Ｔ へ の 意 見 、 要 望（令和元年度の「静岡 STEM アカデミー」の重要な課題と解決内容
・３年目においてもシニアメンターを中心で統括する人物として、また、全体の包括的な指導助言者として増田俊彦先生、青木克顕先生にお願いできたことが大きい。さらには、継続して研究補佐として山根真智子さん、栁田浩代さんを雇用できたことも成功のカギであった。
意見と要望お陰様で３年目が終了しようとしている。３年目は２年目に比べて、受講者の人数はやや減少したが、受講者の成長がさらに大きくみられたこと、多くの受賞者がその家族の理解を得られたことが大きかった。また、引き続き、学長裁量経費により次年度に向けての準備が進められたことも大きな転換期を迎えたことになる。より組織的なプロジェクトに成長できたといえる。令和３年度（４年目）は、実質的な「静岡 STEM アカデミー」の責任者が定年を迎えることもあり、もう一年間は責任をもって展開するが、４年目に向けて着実な引継ぎや組織の拡大、NPO 法人や会社の立ち上げ、または、大学の組織への組
み込み（STEAM 教育研究所の立ち上げ）等、どのような持続的事業とするかの在り方が問われた。JST のジュニアドクター育成塾事業は、５年間のプロジェクトであることから、実質的な「静岡 STEM アカデミー」の責任者を継続して、特任教授とする方略が可能であることが令和３年３月になりわかった。これは、大きなことである。COVID-19 の影響は、静岡 STEM アカデミーにおいては、基本は対面の活動となったため、予定した事業はほとんどなされた。しかし、STEM キャンプと外部評価委員会は、中止にすることとなった。
今後の JST のジュニアドクター育成塾事業への要望としては、以下のことを記載する。
（１）小学校５、６年生と中学生を対象とした全国の 24 の機関に、本プログラムを広く日本の皆さんに公開し、具体的な活動に役立て、そして、全国大会を海外へも開かれた事業開催としていただきたい。
つまり、これまで行ってきたジュニアドクター育成塾事業を、日本国内と海外の似たような事業との交流も含めて展開したらどうか。世界と比較することで、さらなる質の向上につながると考えられる。
（２） カンファレンスや連絡協議会は、受講生とメンター、大学の教員にとって非常に刺激的で価値のあるものであった。願わくは、我々の予算を出してもよいので、もう一日長いプログラムとすべきではないだろうか。一つ一つのパーツが短かった、という意見があった。
（３）Society5.0 をさらに前面に出し、現在の 24 機関と新しく選ばれる３機関が集まり、Society5.0を形成するための、日本のための資質・能力とは何かのプロジェクトチームを立ち上げていただきたい。
アメリカでは 2013 年に次世代科学スタンダード NGSS を作り、STEM 教育法が 2015 年に制定された。日本においても、それぞれの合格した機関・団体がそれぞれで展開するだけでなく、ある程度の次世代科
学技術育成スタンダードを策定し、同じ方向性をさらに強調して展開できれば、国へのインパクトが拡大できると考える。これらにより、新学習指導要領の策定にも影響を及ぼすことになるであろう。

= 35 =

2020 年度静岡 STEM アカデミーの総括
シニアメンター 青木克顕
１2020 年度静岡 STEM アカデミー実践の特色(1) 「静岡 STEAM 教育研究所」の設立(2) 浜松会場の新たな実践(3) 生物領域の STEM 教材の開発(4) STAGE1.5 および 2.0 の本格実施(5) 自由研究活動の充実(6) STEM カフェの実施(7) スペシャルワークショップの実施(8) 中部電力との共催で STEM 教室を実施(9) 新型コロナウイルスによる影響(1)「静岡 STEAM 教育研究所」の設立今年度までの３年間の静岡の「ジュニアドクター育成塾事業」、すなわち、「静岡 STEM アカデミー」は、次第に静岡県内で知られるようになり、COVID-19 の惨禍の中でも一定の受講者が得られた。今後、静岡大学や他の大学との連携、協働のもと、STEAM 分野の人材育成を強力に推し進めるためには、産官学民と行政の組織的な協力体制の構築が求められる。そのためには、静岡大学
内に「静岡 STEAM 教育研究所」を立ちあげ、学内外の研究者との連携連動での事業（STEAM アカデミー）を支援すること、教材の共同開発をお願いすること、共同研究を行うこと、寄付金や協賛金を募集すること等が必要である。また、静岡の場合はすでに展開している、「静岡 STEM アカデミー」モデルを、日本内外に拡散させることが可能である。このような考えのもとに、静岡 STEAM
教育研究所が令和２年 11 月２日に設立が静岡大学学長より認可されたことは、一歩前進といえる。
（2）浜松会場の新たな実践
2019 年度は、県下６会場で同じ教材を扱うことにより、教材研究が深まったが、本年度は、浜松会場において独自の STEM 教育へのアプローチがなされた。（「3-3.センサーと micro:bit を応用した STEM 活動」参照）
また、「野菜栽培セット」(「私の小さな野菜畑」(株)ユーイング)を全員に配付して、継続観察を行わせ、STEM 教室で毎回発表させるなどのユニークな実践が行われた。（「3-4.野菜栽培セットを用いた STEM 活動」参照）（3）生物領域の STEM 教材開発
浜松会場以外の STAGE1.0 の会場においても、ダンゴムシを扱った「土と生き物のすみか」や、
微生物発電機を教材とする実践が試みられた。
（4）STAGE1.5（第一段階）および 2.0（第二段階）の本格実施
昨年度も、STAGE1．5 および 2.0 の活動はあったが、年度途中からの募集となったため、STAGE1.5の活動は８月から、STAGE2.0 の活動は 12 月になってから始まった。
本年度は、年度当初から計画を立てて募集を開始したため、STAGE1.5 は７月 30 日（日）、STAGE2.0
は８月６日（日）からスタートすることができた。
受講生の選抜に当たっては、研究論文や研究計画を提出させ、STEM アカデミーのスタッフが審査を実施した。
また、学長裁量経費を利用して継続して指導が受けられる「研究生」という制度を作り、学長裁
量経費を利用して継続して指導が受けられるようにした。
これにより、STAGE1.5 受講生、STAGE1.5 の研究生、STAGE2.0 受講生、STAGE2.0 受講生という区別がつき、体制が整った。
（5）自由研究活動の充実
本年度は、募集時より「自由研究」を行うことを周知して取り組ませた。また、自由研究相談日を設定し、個別指導を行った。(藤枝会場、静岡会場、STAGE1.5 と 2.0)
さらに、研究発表会を全会場で実施した。(一部合同開催)昨年度は実施できなかった STAGE1.5= 36 =

と 2.0 の中間発表会と研究発表会を実施した。その結果、より探究を深めた作品が多くでき、対外的な評価の場である自由研究コンクールでも各賞を受賞した。（資料 7 参照）（6）STEM カフェの実施
本年度初めて、受講生、保護者、一般を対象にした、STEM カフェを実施した。科学に対する市民の関心を高めることに寄与した。
① 2020 年 10 月 25 日(日) 静岡 STEM アカデミーと地球惑星連合との共催、静岡県教育委員会・
静岡大学・日本地学教育学会・地球惑星連合の後援で STEM カフェを開催した。午前中は、増田俊
明 静岡大学理学部名誉教授の講演 「方向データへの直感の限界:鉱物の並び方から考える」とワークショップを実施。午後は、STEM アカデミーで地学関係の自由研究をしている受講生５名がそれぞれ 10 分間の発表を行った。静岡県地学会の会員や、高等学校の先生方、受講生の保護者も参加した。この様子は、静岡新聞で報道された。(2020 年 10 月 27 日静岡新聞朝刊)② 2021 年 2 月 23 日（火祝）、 デイハーン・ジョナサン 静岡県立大学国際関係学部国際言語文化学科准教授の講演「ゲームの可能性 The power of games (and making connections)」を実施。午後は、袴田博紀先生、峯田一平院生を講師に、Chrome book（クロームブック）ワークショ
ップを行った。
（7）スペシャルワークショップの実施
2021 年 2 月 7 日(日)、ミシガン大学と静岡大学を Zoom で結び、ベッティー先生が静岡 STEM ア
カデミーの受講生 20 名を対象にワークショップを実施した。「フィジェット・トイ」を作るという内容で、STEM の探究のサイクルに沿って、受講生が考えを出し合い、互いに評価をし合う活動が行われた。保護者も参加し、子供たちの活動を見守った。その後、受講生は家庭に宿題を持ち帰り、CM を作成してインターネット上に投稿するという活動が展開された。
（8）中部電力との共催で STEM 教室を実施
2020 年 9 月 19 日(土)、浜岡の中部電力原子力館で、STEM 教室を開催した。午前中は、中部電力の職員によるワークショップに参加した。「原子力発電のしくみ」を学び、実際に屋外で「放射能の測定」を行った。中部電力という地元企業との連携による活動ができたことは、今後の静岡 STEAM研究所の有り様を考えると大変意義深い。
（9）新型コロナウイルスによる影響
昨年２月には、年間計画もできチラシも配付する準備ができていたが、３月になり新型コロナ
ウイルス感染防止のため学校が休校となる事態となり、計画の大幅な変更を余儀なくされた。大きく影響されたのは、次の３点である。
・学校が休校のため、チラシの配付が４月にできず、大幅に遅れた。そのため、第１回の STEM 教室を静岡、浜松、藤枝の３会場で中止とし、日程を組み替えた。
・「３密を避ける」ことが必要となり、会場に入れる人数が制限されたため、会場を移して実施
したり、グループを２分割して実施したりするなどの対応を迫られた。(静岡会場)
また、保護者の参観を断らざるを得ないこともあり、保護者の協力が得られず、自由研究の活動に影響があった。(静岡会場と STAGE1.5)
・８月に計画されていた「サイエンスキャンプ」が、直前になって中止となった。卒業生との交流や受講生間の交流を図るとともに、自由研究についての情報交換や個別指導をする機会が奪われた。
2 次年度への課題と考察（1） STEM 教育の背骨
2021 年度の STAGE1.0 の STEM 教室は、次の３つのグループにより実施される。
・浜松会場・・・大石隆示先生を中心に、浜松地区の先生方が指導を行う。
・三島会場・・・ 齊藤浩幸先生を中心に、NPO を設立し、地域の先生方の指導を中心に、静岡大学が協力する形で展開する。
・藤枝会場、焼津会場・・・シニアメンターの指導の下、静岡大学の学生・院生が STEM 教育のワー
クショップを担当し、シニアメンターを中心に自由研究指導を行う。
各グループでアイデアを出し、切磋琢磨しながら STEM 教室を展開することは、大変良いことと考= 37 =

える。しかし、その指導において、「これがなくては STEM 教育とは言えない。という背骨のようなものをぜひ大切にしていきたい。このことについては、たびたび STEM 会議で話題としてきたが、熊野教授によれば、「課題解決のための横断的なアプローチ」ということがあり、「STEM の探究プロ
セスに沿った活動を展開する」ということ、中でも「デザインする」、「討議する」、「デザインを作り直す」などは重要であるという。また、「社会に役立つ人々を幸福にするための課題解決」という視点もある。
これらの基本的な考え方を共有しながら、各会場での実践が展開されることが重要であると考える。
（2）生物教材の扱いについて
本年度扱った生物教材については、小中学生が興味・関心の高いものであることは疑う余地はな
いが、STEM 会議でいくつかの問題点が出されていた。主なものを拾い上げると、次のようになる。
・生物教材は、物理や化学の領域と違い、指導に時間がかかる。そのため、午前だけのワークショ
ップでは完結せず、午後の時間を使ったり、宿題になってしまったりすることもあった。
・結果が出るまでに時間がかかり、継続的な観察を必要するため、Moodle を用いて報告させるなどの手立てを講じたが、生徒の取り組みについて見届けることがなかなか難しかった。
・指導しやすい時期がある。
次年度に向けて、生物教材で特に、「何を、いつ、どのような形で行うか。」という計画を立てる
ことが必要である。
(3)STAGE2.0 の受講生と研究生の増加について
本年度、STAGE2.0 の受講生は４名、2.0 の研究生は９名であった。次年度は、ここに数名が新たに加わることになる。このことにより、以下の問題が生じると思われる。
・指導を行う大学側のマンパワーが不足する。
・受講生と指導を行う研究者のマッチングがさらに困難を極める。
STEM 会議では、自由研究の継続指導の価値を認めつつも、「受講生の履修年限を定め自立させる必要がある。」という意見が出始め、「静岡 STEAM 研究所」の設立を機に、新たなルール作りをすることが求められている。

= 38 =

連
携
機
関

実
施
機
関

区分

= 39 =

齊藤

実施協力者

竹本

実施協力者

渡邉

大石

実施協力者

実施協力者

高橋

実施協力者

海野

井出

実施協力者

実施協力者

山田

経理担当窓口

杉村

山本

実施担当者

実施協力者

萱野

実施担当者

大石

露無

業務参加者

実施協力者

大矢

青木

シニアメンター

業務参加者

熊野

実施主担当者

郡司

石井

契約担当者

実施担当者

石井

浩幸

聡

雅爾

亨

尚夫

石樹

隆示

政宏

祐介

恵子

高広

貴広

慎二

恭久

賀透

克顕

善介

潔

潔

氏名

実施責任者

役割

本件業務での静岡県立三島北高等学校

榛原郡校長会事務局長

藤枝市立葉梨中学校

藤枝市教育委員会生涯学習課（財）山﨑自然科学振興会

浜松学院大学

浜松市防災学習センター

静岡大学附属静岡中学校

静岡大学附属静岡中学校

静岡大学財務施設部契約課

静岡大学教育学部

静岡大学教育学部

静岡大学農学部

静岡大学理学部

静岡大学教育学部

静岡大学特任教員

静岡大学教育学部

静岡大学

静岡大学

学部・担当等

機関名・研究科

所属

校長

教諭

会長・元理科

元静岡県校長

教員

主事

理事

准教授

センター長

教員

教員

係長

助教

教務

名誉教授

准教授

准教授

館長

元静岡科学館

教授

学長

学長

役職名

三島市・沼津市地区の責任者

牧之原市サブメンター

藤枝市のサブメンター

藤枝市の責任者・統括

牧之原市地区の責任者・統括

浜松市地区の統括

STAGE 1.0 のサブメンター

STAGE 1.5 の指導助言

STAGE 1.5 の指導助言

経理全般の窓口

主担当者との連携実践

主担当者との連携実践

STAGE 1.5 の指導助言

STAGE 1.5 の指導助言

主担当者との連携実践

り発・PD 補佐・受講生とのやり取

全地域との調整とプログラム開本件業務の実質的責任者

実施責任者

実施責任者

具体的な実施業務内容

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 6 月～2021 年 3 月

2020 年 6 月～2021 年 3 月

2020 年 6 月～2021 年 3 月

2020 年４月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 6 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 6 月～2021 年 3 月

従事期間

謝金

謝金

謝金

謝金

謝金

謝金

謝金

謝金支払

人件費・

兼業者

兼業者

兼業者

兼務者

兼務者

兼務者

兼務者

専従者

専従者

別

兼務者の

専従者・

〇

責任者

緊急連絡

Ⅱ.業務関係者一覧表（結果）= 40 =

山田

長橋

仲村

藤田真太郎

平濱美紀子

平田

増田

実施協力者

実施協力者

実施協力者

実施協力者

実施協力者

実施協力者

実施協力者

坂田

栁田

事務補助

事務補助

浩代

尚子

山根真智子

事務補助

俊彦

大二

篤志

綾香

和芳

侑祐

小川

実施協力者

睦

山梨

実施協力者

事務補佐員

研究補佐員

研究補佐員

静岡科学館る・く・る

神奈川県立生命の星博物館

文科学館

ディスカバリーパーク焼津天

浜松市立舞阪中学校

主婦

パート職員

静岡市科学館

プリター

県博インター

元館長

館長

学芸員

教員

教務主任

員会指導主事ジアム

浜松市立佐鳴台中学校

静岡県教育委

教授

教員

教員

ふじのくに地球環境史ミュー

ジアム

ふじのくに地球環境史ミュー

静岡県立三島北高等学校

静岡県立三島北高等学校

会計補佐

り（牧之原教室の主担当）

発・PD 補佐・受講生とのやり取

地域との調整とプログラム開り

発・PD 補佐・受講生とのやり取

地域との調整とプログラム開導助言

静岡 STEM アカデミーの包括的指STEM プログラム統括者

神奈川県立生命の星博物館でのSTEM 教室の調整・補助

浜松教室サブメンター

浜松教室サブメンター

アムの STEM プログラム統括者

ふじのくに地球環境史ミュージアムの STEM プログラム統括者

ふじのくに地球環境史ミュージ

三島教室サブメンター

三島教室サブメンター

2020 年 11 月～2021 年 3 月

2020 年 6 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 6 月～2021 年 3 月

2020 年 6 月～2021 年 3 月

2020 年 6 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

2020 年 4 月～2021 年 3 月

雇用

雇用

雇用

謝金

謝金

謝金不可

謝金

謝金

謝金不可

謝金

謝金

謝金

Ⅲ.令和2年度の静岡STEMアカデミーにおける質的な分析と考察
1. メンターに対する研修について
静岡 STEM アカデミー
シニアメンター 増田俊彦
（1）メンターを育てる
学部生及び院生によるメンターとしての役割は、STEM 講座を展開する上で非常に重要な意味を持っている。STEM 科学教育を展開する上で重要なことは、体験を通して試行錯誤しながら学びを深めていくことが基本であり、子ども達の体験的な活動が保証されなくてはならない。そのためには、子ども達一人一人の発想が豊かに展開されるために、学びに必要な資材を準備する必要がある。そこで子ども達の発想や考える傾向を把握した上で、資材などの準備活動が必要となる。子ども達に内在している豊かな考え方を引き出し、鋭い科学的な思考を育み、身につけさせたいという目的に近づけていくためである。
例えば、簡単な「風船ロケットを飛ばそう！」というプログラムにおいて、風船とストローを用意するが、太さの違うストローを３～５種類用意する。またその素材もビニール・紙・麦わらなどを加えると、ストローを選択するだけでも迷ってしまう。そして羽根に使う紙質の違いなど選択肢が多いほど子ども達の作るロケットの形は多様で一人一人によって変わってくる。資材がこれしかないから・・・ということになると、ほぼ全員が同じ風船ロケットを作ることになってしまい探究する楽しさなどは生まれてこない。
STEM プログラムワークショップでは、そうしたことはあり得ない。個々の子ども達のデザイン能力や発想を豊かに育てようとしているからである。いろいろなやり方があって、試
行錯誤しながら探究が深化していければ良いのであって、ゴールは一つでないことが普通のことである。だから失敗し続けることも、大事な学びなのである。失敗した子は、必死になって能力全開で解決に向かっていく。この場面に出会うことが、その探求者である子ども達
一人一人の科学的な能力が身についていくのである。
このような学びを認めながらゴールに向かっていく学び方を大切にしていると、準備をおろそかに出来ないという感覚がメンターに育ってくる。また具体的な準備活動に当たること
は単に資材を準備するということだけでなく、その時小中学校現場経験の豊かなシニアメン
ターとコミュニケーションをとることによって基本的な手法の具体を学び、カリキュラム内容を把握し講座当日に参加するイメージが形成されていく。だから講座の下準備に参加する
ことは、科学を教える教師としての明日に夢を馳せることのできる大切な要素を含んでいる。
教師を目指す学部生や院生にとって、意味ある教育実習の場となっていく。このような実体験を積んだ若き教師が育てられ、科学教育現場に投入されて行くことは、未来の時代を創り出していく子ども達の科学する芽を多面的に育てることにつながっていく。
（2）メンターの研修①シニアメンターの講座授業をオンラインで視聴し、課題に対するレポートを書く。
・M1：（抜粋）自由研究を軸とした探究活動について疑問を感じて身の回りのものを自ら調べることは、主体的な学びという点でも非常に重要であると思う。自分で実験方法を問題意識に基づきながら考え装置を作り実験し、結果を考察し結論を出して、また新しい疑問に気づき、仮説を立てて実験するという流れを意識できれば、小学校段階から研究することの面白さやわかることの楽しさも実感
でき、今後の学習シーンで役に立つ本人の学ぶ姿勢や態度も身につくと思った。(T.S)
・M2：（抜粋）試行錯誤する大切さ
失敗も記録し、なぜ失敗したのか、その失敗のどこをどのように修正すべきかを考えさせることが大切であると思った。そのように筋道を立てて、論理的に考えるという能力をつける狙いがあると感じた。(M.H)= 41 =

②講座の資材などの準備を通して教育現場の実際を学ぶ。

材料の準備

クロームブックのセッティング作業③講座の授業者として学びを展開したり、アシスタントティーチャーとして、講座のサポートをする。
活動を通してシニアメンターとコミュニケーションをとり、小中学生との関わり方や思考の発達段階などの指導を受ける。そのため生きた教育実習の場となっていく。ワークシ
ョップ中では、子ども達は本気であり夢中になって取り組んでいく。だから一人一人が発する言葉は、探究や思考におけるつまずく場所やつまずく要素を教師の目で察知することが出来る。学校における教育実習と異なり、自由な雰囲気の中で子ども達の本音や素直な疑問の言葉と出会うことが出来るのです。

講座を主導したり、アシスタントティーチャーとして活躍したりするメンター④講座生の「振り返りシート」などの集計を担っている。
「振り返りシート」の集計などの作業に関わると、講座生の参加意識や講座内容に対する考え方などが把握できる。また講座生は小学校５年生から中学３年生まで参加していることから、発達段階における興味関心や受け止め方などの違いを理解する場になっていく。
こうした個の生の声や体験行動に関わり「振り返りシート」のその子の捉え方に触れることで、講座の中で一人一人に掛ける言葉の内容が変化して、その子に寄り添い個の理解が進む。こうした個を把握する体験や経験を積むことは、未来の教師として必要な力量を耕す場となっていく。
「振り返りシート」は、各講座の終盤で毎回記入をしてもらっている。下記に取り上げた「振り返りシート」の分析は、藤枝地区に参加している講座生のものである。各項目で講座生が記入した ABC は、A＝3 点、B＝2 点、C＝1 点に換算して分析を行った。
今年度の「振り返りシート」は、できるだけ記入しやすいように項目を（1）と（2）に分け、（1）は前回の講座に参加してから今日までの間に、どんな科学コミュニケーションを受け入れた生活を送っていたかを調べるものとした。それは昨年度の反省から、講座生の一人一人の成長を見ると回を重ねるごとに成長していることを感じられる講座生は、会話の内容が高次になっていたり話題にする内容も豊かになっていたりすることが認識できたからである。静岡 STEM アカデミーの講座に参加することによって、見聞するものや意識の成長が探求活動に影響を与えているということであり、探究の内容も鋭さを増し、より幅のある視野で捉えられていることが推測できるからである。

= 42 =

（2）は、今日の講座についての振り返りである。調査項目の「6」「7」「8」は、チームでの関わり方を聞いているため、「仲間で考えをまとめて発表した」と捉える講座生と、「話し合いや活動を仲間としたが、チームとしての考えをまとめたりしなかった」と捉える講座生がいて、自分の振り返り度に違いがでたり、「チームには参加しなかった」という受け止め方になったりしているため有意義な答え方になっていない。
（3）は、今日の講座の何の、どこが、どのように自分の探究に役に立っているかを把握するために用意した問いである。ここが具体的に答えられるようになってくると、自分の探究内容を具体的に捉えようとする発想がでてくるだろうと考えている。
（4）は、次回までに何をやってくる必要があるのかを意識づけるために用意した問いである。そして（1）の 1 と連動させることによって認識を新たにさせたいと考えた。講座生の中には、参加しているときは反応も良く端から見ていると次回までに指導したところまで進んでいるだろうと期待しても、何もやっていない、何も進んでいないということも多いのが現実である。
そこで今日の指導から受け止めたことを確実にアプローチして、次に参加するまでに実施し、データを持参して、不明なところや困ったところを明らかにしてほしいと指導側は思うが、子どもの方は我関せずという感じを受けることが多々ある。そこをもっと意識させたいのである。

2020 年度静岡 STEM アカデミー藤枝会場
振り返りシート分析（１）= 43 =

2020 年度静岡 STEM アカデミー藤枝会場
振り返りシート（２）・昨年の反省から、今年度 1 回目の指導の成果で前回の指導を踏まえて聞きたいことな
どをもって今日に望めるようになってきた。
・Moodle の活用については、昨年よりも良くなったが、内容は連絡的なことが多く、自分の探究活動の内容に関わる利用をもう少し頑張らせたい。探究内容で何回もメールする講座生は、論文の内容も階段を上がっていくように伸びてくる。

= 44 =

・科学の知識を増やしたり、視野を広げたりするために意味のあるような日常生活は、あまり積極的に取り入れようとする姿は見えにくい。特に STEM 講座で大切にしている「ものづくり」はもっと意識させて取り組ませたい。探究活動の中で自作した道具や実験装置づくりなど奨励していきたいものです。

2020 年度静岡 STEM アカデミー藤枝会場
振り返りシート（３）= 45 =

2020 年度静岡 STEM アカデミー藤枝会場
振り返りシート（４）・当日の講座の内容や興味関心は、講座生から満足度が高く評価されている。
・講座内容は、あまり難しくはなくよく理解されている。
・講座が自分の研究に役立ちそうだと捉えている講座生が少ない傾向であり、今後の課題として受け止めていきたい。
・チームで物事を解決する取り組みが講座内容に少なかったかもしれない。STEM の学びの中では、チームで問題や課題を解決していくことが大切にされている。そのことからも他の考えを聞いたり意見交換したり、仲間と考えを作り上げていく場面を意図的に設定していく必要がありそうである。
・講座のプログラムは体験型になっていて、試行錯誤して問題を解こうとしている講座生の姿が見えてくるようである。
・講座の記録をとることは 2 回目に指導したことから修正されている様子がわかる。
（3）メンターとシニアメンター間のコミュニケーション(1) 二人のシニアメンター間では、基本的に毎週 1～2 回意見交換する場を設け、プログ
ラム内容の改善すべき点や講座生個々の探究活動の進展状況、メンターの学生のサポー
ト状況などについて意見交換する場を持ち、指導の相互理解できるように務めている。
(2) 新しいプログラムについては、実際に体験したり、進め方についての意見交換を積極的に行ったりしている。またメンターの学生は、理科の小中学校教師を目指しているた
め、教育現場の話なども会話の中でしている。
(3) シニアメンターとメンターとは、講座の場だけでなく日常的にコミュニケーションを取り、講座準備なども一緒に行うようにしている。

= 46 =

静岡ＳＴＥＭアカデミー２０２０振返りシート
第回
学年：小 5・小６
浜松・牧の原・藤枝
中１・中２・中３
焼津・ 静岡 ・三島
月
日 名前::（１）前回から今日までの間にチ ェ ッ ク№

項目

１

前回の＜やってくること＞を実行したか。

２

Ｍｏｏｄｌｅを利用したか。

３

科学番組のＴＶ（30 分以上）や映画を見たか。

４

科学の内容の本・雑誌やマンガを読んだか。

５

科学の関係した新聞記事（インターネットも可）を読んだか。

６

生活の中で何か新しいことに気づいたり見つけたか。

７

プラモデルや工作など、何か作ったか。

８

自分の探究活動で、本やＰＣで調べたことがあるか。

９

科学館や博物館、水族館などに行ったか。

１０

Ａ

Ｂ

Ｃ

２回上

１回

０

家の人と科学の話をしたか。
Ａ：◎ Ｂ：○（２）今日の講座について
チ ェ ッ
№

ク

項

目

１

今日の講座は、面白かった。楽しかった。

２

今日の講座は、ためになった。役に立ちそうだ。

３

今日の講座内容は、よく理解できた。

４

今日の講座内容は、難しかった。

５

講座内容がこれからの自分の探究の役に立ちそうだ。

６

自分の出した考えやアイディアがチームに貢献した。

７

チームの中でみんなをリードすることができた。

８

チームに協力して活動できた。

９

実験や観察・ワークショップに夢中でとりくめた。

１０

Ａ

Ｃ：×

Ｂ

Ｃ

今日の講座内容を実験ノートにしっかり記録できた。
Ａ：◎ Ｂ：○ Ｃ：×（３）今日の講座で、何の/どこが/どのように勉強になったのか書いてください。

（４）次回までに、自分の探究活動でやってくること＜具体的に＞= 47 =

2-1. 風船ロケットをまっすぐ飛ばそう！
静岡大学大学院教育学研究科修士 2 年 峯田一平
1.はじめに
静岡 STEM アカデミーでは、昨年度に引き続き各会場の初回の講座として、「風船ロケットをまっすぐとばそう！」を行っている。初回の講座として扱う理由として、児童・生徒が初めて
STEM というものに触れる重要な回として位置付けられているからである。風船ロケットは、
STEM の要素がさまざまな場面でちりばめられている。本講座における STEM の視点は、各分野の視点である科学(Science)、技術(Technology)、工学(Engineering)、数学(Mathematics)である。本実践では STEM 教育の実現のため、活動における具体的な STEM の要素を明確にし、本講座により、児童・生徒が STEM 教育に触れるきっかけとなることを目的としている。
2.実践方法
今回は STEM の視点を取り入れるだけでなく、
EngrTEAMS(Engineering to Transform the Education of
Analysis, Measurement, ＆Science)プロジェクトのPicturesSTEM で用いられている Engineering Design
Process を使用した(図 1 参照)。Engineering Design
Process は、STEM 教育のためのモデルとして開発され、授業で使用するためにモジュール式を採用している。図 1に示した Engineering Design Process は、単一のプロセスではなく、状況に応じて同じプロセスが繰り返されたり、順番通りに進まなかったりすることも考慮する必要がある。今回はこの Engineering Design Process を使用し、6つのステップに沿って活動を行った。
図 1 のようなプロセスを用いて、風船ロケットを製作

図 1 Engineering Design Process

し、まっすぐ飛ぶように試行錯誤する機会を設けている。また STEM の要素についてもEngineering Design Process の中にどのように位置づけられているのかを明確にすることとする。表 1 には、授業の展開と STEM の要素の位置づけを明記している。
表 1 本時の授業展開
時間
10 分

15 分

活動内容

指導上の留意点・備考【Define】

探究課題を明確に伝える。

本活動の目標を把握する。

「まっすぐ上に飛ぶ風船ロケットを作「宇宙開発研究所では、皆さんに何をしてるには、どんな工夫をしたらよいだろ

ほしいと言っていますか？」うか。
」【Learn】

児童・生徒がイメージしやすいように= 48 =

風船ロケットがどのようなものなのかを説

風船ロケットを飛ばす。

明し、実演する。

開発に必要な道具や資材を準備し、使開発に必要な道具や資材を準備する。

い方等を説明する。

＜風船、工作紙、ストロー（3 種類：太い、中、細い）、ハサミ、セロテープ＞
15 分

30 分

30 分

20 分

【Plan】

ワークシートに設計図を必ず書くよう

どんなロケットを製作するかワークシートに伝え、児童・生徒のデザインを確認でデザインし、その考え方を記録する。

する。

設計図に基づき製作する。

＜STEM の要素＞E【Try】

児童・生徒が風船ロケットを作成して試行錯誤しながら、作り変え、天井に向かいる際に、試行錯誤するように促す。

って上に飛ぶ風船ロケットを作る。

＜STEM の要素＞S・T・E【Test】

風船ロケットを作成し、試行錯誤する

自分がデザインしたストローの①太さ②長

際に、風船ロケットを飛ばし、データ

さ③羽根の大きさ④羽の形⑤羽の枚数⑥風を記録するように促す。こちらから条船に入れる空気量など、変数を基にデータ件を示し、その条件に沿って、データを収集する。

を取るように指示する。また、データ

自分が設定した条件（変数）を基に試行を基にして風船ロケットを試行錯誤すし、その結果を基に考え、どこの何をどのるように伝える。

ように変えるのか＜STEM の要素＞S・M【Decide】

STEM というものがどのようなものな

STEM についての説明と風船ロケットの製のかを説明する。

作のまとめを行う。

本活動のまとめを行う。

3.実践結果本実践は浜松会場を除く 5 会場で行われたものである(表 2 参照)。どの会場でも第 1 回に行い、今後の STEM 活動を行う入り口として実践した。風船ロケットを製作する中で STEM 活動
がどのようなものなのかを理解し、児童・生徒が自由研究に STEM を活かすことができるようにしている。また、今回は試行錯誤することの大切さや製作に入る前に設計図を書くことの重要性を児童・生徒が認識することができるように、STEM の要素の中の工学(Engineering)に特に着目している。
表 2 実施会場・日時
会場

場所

第1回

三島会場

静岡県立三島北高等学校

2020 年 6 月 21 日

牧之原・御前崎会場

静岡県立榛原高等学校

2020 年 7 月 18 日

藤枝会場

藤枝市生涯学習センター

2020 年 6 月 14 日

静岡会場

ふじのくに地球環境史ミュージアム

2020 年 7 月 5 日

焼津会場

焼津ディスカバリーパーク

2020 年 7 月 11 日

= 49 =

三島会場・牧之原会場の様子

牧之原・御前崎会場・焼津会場の様子
本実践においては、児童・生徒が風船ロケットを製作する過程で設計図をデザインし、試行錯誤を行い、より良いものを製作できるようにデータを取りながら改良を行っている。この流れは自由研究を行っていく中で、重要な役割を果たしていると考えられる。実際に児童・生徒は風船ロケットを製作する中で、実験をしながら、まっすぐ飛んだ理由やまっすぐ飛ばなかった理由を考える姿が見られた。風船から出る空気の量や羽の形、ストローの太さなど変数となる条件を自分で設定し、変更を加えながら改良していた。自由研究においても、変数を制御することやより良いデータ得るために条件を変更することは大切なことである。本実践では、自由研究との関わりを意識しつつ、STEM 教育における工学(Engineering)に特に重点をおいている。自由研究においては、自ら課題を設定し、課題を解決するために実験計画を立て、実験を行うことで証拠となるデータを収集し、得られたデータをもとに解釈し、結論を導くことになる。本実践においては、その中の実験計画を立てる段階、データを収集する段階と大きく関わりがあると考えられる。この過程には、より良いデータを得るために条件を変更することも含んでいる。本実践を通して、自由研究との関わりを理解することにつなげていくことが本実践の役割であると考えられる。また、風船ロケットを製作し、実験を行っていく中で変数を制御することは何度も行う姿が見られたが、変数を制御しながらデータを記録したり、データをもとに改良を行ったりする児
童・生徒は限られていた。風船ロケットを製作することに夢中になってしまい、データを収集することを忘れてしまう児童・生徒もいた。昨年度は STEM のみの視点で活動を行っていたが、自由研究との関わりを見出すことによって、本実践の役割がより明確となったと考える。
参考文献
EngrTEAMS(2017):Laser Security System Grades 6-8 University of Minnesota ＆University Research Foundation= 50 =

Purdue2-2. ジリアン・ローリグ氏のモデル STEM 授業を活用した風力発電 STEM 学習
静岡大学大学院教育学研究科修士 2 年 峯田一平
1.はじめに
静岡 STEM アカデミーでは、昨年度に引き続き各会場の講座として、「ジリアン・ローリグ氏のモデル STEM 授業を活用した風力発電 STEM 学習」を行っている。昨年度はジリアン・ロー
リグ氏に STEM の講義を交えて、本講座の基となる風力発電の授業を行っており、静岡 STEM
アカデミーで本講座を扱えるようにするために、実践を通して本講座の位置づけや特徴を探るような状態であった。今年度は、昨年度の課題と経験を踏まえ、さらにより良い STEM 学習を提供し、児童・生徒が行っている自由研究のアイデアへとつながるように活動を行った。本講座における STEM の視点は、科学(Science)、技術(Technology)、工学(Engineering)、数学(Mathematics)である。本実践では STEM 教育の実現のため、活動における具体的な STEM の要素を明確にし、本講座により、児童・生徒が STEM 教育に触れつつ、実生活とのかかわりを意識し、自由研究における試行錯誤の仕方を身に付けることを目的としている。
2.実践方法本実践についても EngrTEAMS(Engineering toTransform the Education of Analysis, Measurement, ＆Science)プロジェクトの PicturesSTEM で用いられている
Engineering Design Process を使用した(図 1 参照)。図 1に示した Engineering Design Process は、単一のプロセ
スではなく、状況に応じて同じプロセスが繰り返された
り、順番通りに進まなかったりすることも考慮する必要がある。今回はこのプロセス
図 1 のようなプロセスに沿って、風力発電を設計し、データを収集してより効率よく発電するように課題解決を行っていく。また STEM の要素についても Engineering
Design Process の中にどのように位置づけられているのかを明確にすることとする。表 1 には、授業の展開と

図 1 Engineering Design Process

STEM の要素の位置づけを明記している。
表 1 本時の授業展開
時間
10 分

活動内容

指導上の留意点・備考【Define】

探究課題を明確に伝える。

本授業は、初めに架空の会社からの手紙を配布し、児童・生徒は活動内容を確認する。
「より多くの電気をつくることができる風力発電を開発すること」= 51 =

15 分

15 分

30 分

【Learn】

風力発電について知っていること、理風力発電機の仕組み、風力発電を設置す解していることを確認し、設計できるるメリットやデメリット、設置場所など

ように風力発電の知識を増やす。

風力発電に関する内容を理解する。

＜STEM の要素＞S【Plan】

ワークシートに設計図を書くように伝どんな発電装置を作成するかワークシート

え、児童・生徒のデザインを確認すに設計図を描きデザインする。

る。

変数（羽の枚数、羽の材質、羽の角度な

児童・生徒が変数を理解できるようど）を考えデザインする。

に、各変数について説明する。

・グループで討議し、変数を決定する。

＜STEM の要素＞E【Try】

試行錯誤する際に、必ずデータを取っ

試行錯誤しながら、作り変え、目標を超えてから改良するように伝える。

るように調節する。

変数を基にデータをとって取り組んで自分がデザインした羽根の①枚数②羽根のいるかどうかを確認する。

角度③扇風機との距離など、変数を基にデ児童・生徒の考えを形にできるようにータをとって取り組んでいるか。

サポートする。

自分が設定した条件（変数）を基に試行し、その結果を基に考え、どこの何をどの＜STEM の要素＞T・E

ように変えるのか
30 分【Test】

データを得るために測定を 3 回以上行風力発電機の発電量は、電圧と電力を測定う理由などを説明する。測定を行う際した。実験データの収集も習得できるよには、変化させる変数と変化させない

う、測定は 3 回ずつ行い平均値を求めた。

変数を明確にするよう伝える。
＜STEM の要素＞M

20 分【Decide】

実生活と関わりをもって話をする。

風力発電についてまとめを行う。

本活動のまとめを行う。

3.実践結果本実践は 4 会場(表 2 参照)で行い、本実践を通して、実生活とのかかわりを意識し、児童・生
徒が自由研究における試行錯誤の仕方を身に付け、各自の自由研究がより良いものへとなるようにしている。風船ロケットの講座に引き続き STEM の要素の中の工学(Engineering)に特に着目している。
表 2 実施会場・日時
会場

場所

第2回

三島会場

静岡県立三島北高等学校

2020 年 7 月 19 日

藤枝会場

藤枝市生涯学習センター

2020 年 7 月 12 日

静岡会場

ふじのくに地球環境史ミュージアム

2020 年 8 月 21 日

焼津会場

焼津ディスカバリーパーク

2020 年 8 月 18 日

= 52 =

三島会場・焼津会場の様子

静岡会場・藤枝会場の様子
本実践は、実生活や実社会における課題を考える機会となっている。各自の自由研究も実生活において不思議に感じたことや疑問が基になっている。その疑問を課題として設定し、探究する
ことがまさに自由研究である。本講座では、このような実生活や実社会における課題に対して、
どうしたら課題を解決することができるのかを考える機会となっており、児童・生徒も興味を持って活動に取り組む姿が見られた。変数を選択し、その変数についてデータを取りながら調査を行い、効率よく発電する条件を見つけることが課題として設定されている。課題を解決する方法
はグループで議論し、知恵を出し合いながら調査を行っている。STEM 活動においても議論を行うことは重要とされており、グループで話し合ったり、課題を解決するためにアイデアを出し合ったりするなど様々な場面において議論する機会が設けられていた。議論を重ねることによって、児童・生徒が課題を認識し、課題を解決するための方法が洗練され、より良い方法を発見す
ることにつながると考えられる。解決する方法が多様に存在する中で、様々な条件を踏まえた上で、より良い方法を選ぶことが児童・生徒に求められている。各自の自由研究においても本講座と同様に探究するための方法を考える必要がある。本講座においては、効率の良い風力発電をデザインしたり、試行錯誤をしながら改良したりすることが工学(Engineering)であり、限られた条件の中で効率の良い風力発電を作成することが技術(Technology)であり、測定によってデータを収集することが数学(Mathematics)である。実験したり、風力発電のしくみを理解したりすることが、科学(Science)であると考えられるが、探究する方法を考えることも含まれると考える。
このような STEM の視点を認識することで本講座を行う意義が明確になったと考える。
参考文献
EngrTEAMS(2017):Laser Security System Grades 6-8 University of Minnesota ＆ Purdue
University Research Foundation= 53 =

2-3. MESH を活用した STEM 教育～セキュリティーシステムをデザインしよう～
静岡大学 教育学部 教育学研究科 2 年 袴田博紀

１ はじめに
静岡 STEM アカデミーでは、受講生各自が解決したい疑問をもち、予想や研究の方法、結果、考察と進めていく自由研究の過程を指導者が支援している。静岡 STEM アカデミー1.0 は、全６回の講座
で、午前中を STEM 教育プログラム、午後を個々の自由研究を進める活動を行ってきた。
午前中の STEM 教育プログラムは、受講生が自らの自由研究に STEM の視点を用いることで、新たな探究の方法を得るためのものである。今回は、自由研究におけるセンサーの活用に取り組んだ。
トイレに入ると自動で電気が点く、水道に手を伸ばすと自動で水が流れるといったように、私たちの周りではセンサーを用いた生活用品をよく目にする。また自由研究ではセンサーを活用することで、結果を数値化し表やグラフに表すことができたり、人間の視力ではとらえられないものを映像で残したりすることができる。また、本年度より施行の新学習指導要領における小学校プログラミング教育
でもセンサーは注目されている。本講座では受講生がセンサーの一種である MESH に出会い、使い方を知り、センサーを活用したシステムを構築するプログラムを行った。

２ 実践の背景
本実践を行うにあたり、以下の２点を参考としている。
２．１ EngrTEAMS と Engineering Design Process について
EngrTEAMS（Engineering to Transform the Education of Analysis, Measurement, & Science）はミ
ネソタ大学 STEM 教育センターが作成したアメリカの 4 年生から８年生向け STEM 教育プログラム
である。
「Laser Security system」はその１つである。限られた材料でより的確なセキュリティーシス
テムをデザインし、コンパクト鏡を使って、宝物を盗まれないようなシステムを作るというものである。実際には 10 時間ほどの単元である。(Fig2.1.1)

Fig2.1.1 Design a laser security system の単元計画
ミネソタ大学 STEM 教育センターでは、
ＳＴＥＭ教育プログラムを作成するにあたり Fig4.1.1.2 のEngineering Design Process を採用している。問題を定義する（Define）、解決に必要な知識を得る(Learn)、計画する（Plan）、具体化する(Try)、確かめる(Test)、決定する（Decide）の６段階を設定している。それは一方方向ではなく、前の段階に戻ることもある。また、どの段階においても、問題解決を共に行う仲間のコミュニケーションと、チームワークの必要性も示されている。令和元年度は、= 54 =

Laser Security system の一部分と MESH を組み合わせたプログラムを計画、実践した。今年度は、
MESH センサーを使うことに重点を置くこととし、昨年度のプログラムからレーザー（光の進み方）の部分を取り除いた活動を行うこととした。

Fig1.1.2 Engineering Design Process
２．２ MESH について
MESH は Sony が開発した IoT 機器である。各々の機 能 を も つ ブ ロ ッ ク 形 状 の "MESH ブ ロ ッ ク " を"MESH アプリ"上でつなげることにより、デザインを具現化するものである。令和 2 年度小学校理科の教科書でも 2 社が MESH を扱っている。
今回使用した MESH ブロックは、動きセンサー、ライト、ボタン、明るさセンサー、温湿センサー、GPIO（モーターやオルゴールなど他の機能と結びつけるもの）など機能をもつ。
また MESH アプリは、MESH ブロックと BluetoothFig1.2.1 MESHで連携し、さまざまなことを実現可能にするアプリである。各々の MESH ブロックからの情報を受け取ったり、送ったりするだけでなく、タブレットにあるカメラやスピーカー、音楽情報、オフィススイート(文書作成や表作成ソフト)などと連携させることもできる。また本研究では使用しなかったが、インターネットと接続することにより、E メールを出したり、情報を取得・送信したりすることもできる。
本講座では、セキュリティーシステムのデザインに MESH を組み込んだ。限られたセンサーを用いてより強固なシステムを方眼用紙にデザインしたり、描いたものを試行錯誤しながら組み立てたりしていった。
1）EngrTEAMS.(2017).Laser Security System. Minnesota:University of Minnesota and Purdue Research Foundation.
2）袴田博紀(2020). MESH（Sony）を活用した STEM 教育～レーザーセキュリティーシステムをデザインしよう～ .静岡 STEM
アカデミー 令和元年度ジュニアドクター育成塾報告書. P59-70= 55 =

３ 実践の内容
３．１ 実施会場・日時等
実施会場等については、Fig3.1.1 の通りである。
会 場

場 所

日付

静岡会場

ふじのくに地球環境史ミュージアム

R2/ 8/ 6

三島会場

静岡県立三島北高等学校

R2/ 8/ 8

焼津会場

焼津ディスカバリーパーク焼津天文科学館

R2/ 9/12

牧之原会場

静岡県立榛原高等学校

R2/10/17

・担当指導者等詳細は、報告書を参照のこと。なお、参加者数には継続生も含む。
Fig3.1.1 会場・場所・日付
３．２ 本講座の目的
本講座の目的は、以下の２点である。
①MESH アプリ上で MESH ブロックをつなげたり、MESH を活用したセキュリティーシステム
を考えたりすることを通して、MESH センサーの機能を理解することができる。
②MESH 等のセンサーを自らの自由研究に活用する方法を 1 つ以上考えることができる。
本講座の概要は、以下の通りである。
YK セキュリティー株式会社という架空の会社から手紙が届いたという設定をする。この会社は貴重な資産を保護するためにセキュリティーシステムを設計している。そして、美術館の宝物を保護し、侵入したスパイを感知するため、センサーによるセキュリティーシステムの設計を子どもたちに考えてほしいと述べている。子どもたちは手紙から読み取った課題について解決していく。侵入した泥棒を感知するためのシステムをデザインしたり、MESH の使い方を学び、どのようなセンサーを使えばよいのかを考えたりする。その後、デザインしたシステムが再現できるかどうかを確かめた。MESHを用いて試行錯誤しながら方眼紙上に表していく。
STEM に関わる部分としては、まず E（Engineering）である。Engineering Design Process を基に、自分が求められていることは何か理解すること（Define）、MESH センサーの使い方を学ぶこと（Learn）や、セキュリティーシステムを設計 (Plan)し、組み立てる(Try, Test)する活動を取り入れた。
次に、T（Technology）である。MESH は iPadと Bluetooth で接続している。MESH はほとん
ど全ての児童が初めて使用する。そのため
MESH の使い方に慣れる時間を２０分程度とることとした。
また、方眼用紙上に組み立てたセキュリティーシステムが、自分が考えた通りに作動するかを確かめる（Test）ことが必要である。それを確認する方法の１つとして、Code & Go ロボット= 56 =

Fig4.2.1 Code & Go ロボットマウス

マウスを使用した。これはアメリカの Learning Resources 社が初歩的なプログラミングができる
STEM Toys（対象年齢４歳以上）として開発、販売されているものである。前進、左、右、後進の各ボタンを押して動き方を入力し、最後に真ん中の実行ボタンを押すと、プログラムされた通りに動く
仕組みとなっている。
３．３ 本講座の流れ
以下は、静岡教室で行った際のタイムスケジュールである。
10 分(10:40-10:50)

あいさつ、出席確認、イントロダクション

10 分(10:50-11:00)【Define】手紙を読み、課題を理解する。
・侵入した泥棒を感知するためのセンサーを考える。

20 分(11:00-11:20)【Learn】MESH の使い方を学ぶ◎どんなセンサーがあったら、感知できるだろう？
・光、音（ブザー、音楽）、振動、カメラ（防犯ビデオ）、人感◎MESH の使い方を学ぼう
・MESH…①ボタンを押すと光る。
②ボタンを押すと写真を取る。③タイマーなどを組み合わせる。

10 分（11:20-11:30）【Plan】デザイン（1 回目）を行う。
◎部屋の中にどのようにセンサーを配置すればよいか、デザインする。
・ワークシートに書き込む（方眼紙）。
・デザインが完成した生徒から、センサーを使って実際の作成を行う。

20 分（11:30-12:00）【Try】⇄【Test】
・デザインを元にセキュリティーシステムを組み立てる。
・時間内に間に合わない場合は、昼休憩後、1 時まで制作可能とする。

12:00−13:00

昼休憩

20 分（13:00-13:20）【Decide】セキュリティーシステムを発表する
・互いに見合う（全体を半分に分け、片方が説明、片方が聞く）

1）袴田博紀(2020),第４章 静岡 STEM アカデミーでの実践,小学校理科における日本型 STEM 教育構築に関する理論的・実践的研究-静岡 STEM アカデミーと小学校６年理科における授業づくりと実践を通して-,P16-28= 57 =

３．４ 実践の様子
実践の様子を写真で示す。

Fig3.4.1 問題を定義し（Define）、事前調査

Fig3.4.2 MESH センサーを学ぶ(Learn)(Learn)に移る＜静岡会場＞＜焼津会場＞

Fig3.4.3 方眼紙上に組み立てる＜牧之原会場＞

Fig3.4.4 センサーの活用について

Fig3.4.5 タブレットの準備＜焼津会場＞＜焼津会場＞

なお、静岡会場の活動の様子は、静岡朝日テレビのクルーが取材し、８月 14 日の夕方の県内版で放映された。
（Fig3.4.1）= 58 =

４ 実践の結果
４．１ 実践の様子
受講生は Engineering Design Process をベースにした活動を行った。今回は１人で１台の MESHと iPad を使用した。
問題を定義する（Define）段階では、セキュリティーシステムの会社（架空）からの依頼文を読み、「２つ以上のセンサーを使い、スパイの侵入を伝えてほしい」という課題を読み取った。そして、受講生は、「どんなセンサーがあれば、スパイの侵入を伝えることができるだろうか？」と考えた。
「人が入ってきたことを感知したら、音が鳴る。
」「（床を）踏んだら、落とし穴に落ちる。
」等、
「○○した
ら、○○する」というアイデアを受講生は考えていった。
そこで、「そのアイデアを形にできるものがある」ということで MESH を紹介した。受講生は iPad
上で MESH ブロックをつなぎ、反応を見たり聞いたりすることで MESH の使い方を理解していった（Learn）。
「スパイの侵入を伝えるシステムを作ろう。
」という目的意識をもち、MESH の使い方を生かして、
ワークシート上に設計図を作っていった（Plan）。どこにどの MESH ブロックを置くか、またそのセンサーが反応したら何が起こるのか、またどうしてそう考えたのか等を書き込んでいく様子が見られた。
設計図ができた受講生から指導者に見せ、実際に MESH ブロックを置いてシステムを作っていく
方眼用紙を受け取った。受講生は、設計図を見ながら、MESH ブロックを配置した（Try）。実際に、自らのシステムが作動するかどうかは、二本の指や、鉛筆、先に挙げたロボットマウスで模擬的に泥棒を再現していた（Test）。自らのシステムが決定したのち、互いのシステムを見合う場を設定した。
他の受講生のシステムを見たり、知ったりすることができるようにした（Decide）。
最後に、自らの自由研究にセンサーを生かせるかどうかを考えていった。午後の自由研究相談では、自由研究にセンサーを組み込もうとする様子も見られた。
４．２ センサーの理解について
実践の前後において、記述式による同一の質問を行った。
「センサー」を使うと、どんなことができると考えていますか？という問いである。MESH を用いたプログラムを行う前と後で、センサーの働きを利用した道具についての理解がどのように変わったかを調べるためである。それを KH コーダー
による共起ネットワーク図に表した結果が Fig4.4.2.1 と Fig4.4.2.2 である。
事前と事後を比較すると、つながりのある言葉が増えていることが分かる。また事前では「動き」を感知したり、動かしたりするものが多い。一方で、事後では、温度、光、音などセンサーによってできることが増えている。センサーによって情報を得たり、集めたりすることができることへの理解が広がっていることがうかがえる。

= 59 =

Fig4.2.1 事前 「センサー」を使うと、どんなことができると考えていますか？＜静岡会場＞

Fig4.2.2 事後 「センサー」を使うと、どんなことができると考えていますか？＜静岡会場＞
４．３ 本実践の小学校理科への応用
本実践とほぼ同じプログラムを、小学校第６学年理科「私たちの生活と電気」の単元の一部として筆者が勤務する小学校で授業を行った。本年度６年生は３学級あり、各担任が理科の授業を担当している。筆者が単元を計画し、他の２学級の教員と検討した。６年１組は担任である筆者が、６年２組と３組は各学級担任が授業を行った。STEM アカデミーと同様に、児童の記述を共起ネットワークに表すと、事後では単元目標である「電気の変換、電気の性質や働きを利用した道具への理解」が深まっていたこと、全学級で同様の傾向が見られたことが確認できた。１）
1）袴田博紀(2020), 第５章 静岡市立清水高部東小学校での実践,小学校理科における日本型 STEM 教育構築に関する理論的・実践的研究 静岡 STEM アカデミーと小学校６年理科における授業づくりと実践を通して,P49-60= 60 =

資料１ セキュリティー会社からの手紙

YK セキュリティー株式会社
2233 Cherry Blossom Drive
Washington, DC 20002
静岡 STEM アカデミー受講生の皆様へ

本社は世界各国にてビジネスならびに家庭用のセキュリティーシステムを提供しています。
本社のセキュリティーシステムは世界各国の展覧会の展示に利用されております。
貴重な宝物等をスパイから守るために我が社のセキュリティーシステムをご活用いただ
ければ幸いです。
みなさまには、より強固なセキュリティーシステムを作るため、スパイの侵入を伝えるシステムを作っていただきます。セキュリティーシステムはスパイが宝物を盗みたくなくなることを目的とするため、より複雑なものが求められます。2 つ以上のセンサーを使いスパイの侵入を伝えてください。
なお、予算の関係上、設計に使用する材料は限られております。本社ではみなさんが作成したデザインを検討し、どれがより有効なセキュリティーシステムとして機能するかを判断します。みなさんの健闘を祈ります。
以上です。
ご協力の程、よろしくお願いいたします。

Lou A. S. E. Richards
YK Secure, Inc.

= 61 =

資料２ ワークシート

Pre-assessment
静岡 STEM アカデミー1.0
みなさん、こんにちは！会えるのを楽しみにしていました。講座開始までの間、簡単な事前アンケートにお答えください。
名前.

今日は「センサー」を学習します。
・数字を〇で囲みましょう。
（1 当てはまらない 2 あまり当てはまらない 3 やや当てはまる 4 当てはまる）① 「センサー」は生活の中でたくさん使われている。

1・2・3・4② 「センサー」を自分の自由研究に活用している。または、活用しようと考えている。

1・2・3・4③ MESH というセンサーを聞いたことがある。

1・2・3・4

・記入しましょう。
④ あなたは「センサー」でどんなことができると考えていますか？

ご協力、ありがとうございました。

= 62 =

スパイの侵入を伝えるシステムを作ろう
名前（１） デザイン（1 回目）：MESH センサーをどこに置くか、下の図に書き込もう。

.

MESH（２）デザイン（発表時）：最終的に MESH センサーを、どこに置いたかを上の図に書き加えよう。

= 63 =

（３）センサーを自由研究に生かそう。

Self assessment
数字を〇で囲みましょう。
（1 当てはまらない 2 あまり当てはまらない 3 やや当てはまる 4 当てはまる）① セキュリティー会社からのお願いが分かった。

1・2・3・4② MESH の使い方が分かった。

1・2・3・4③ MESH を使い、スパイを捕まえるためのデザインを描くことができた。

1・2・3・4④ デザインしたことを、MESH 等を使って作ることができた。

1・2・3・4⑤ MESH センサーは反応していた。

1・2・3・4⑥ あなたの作ったシステムは、セキュリティー会社が求めている条件（2 つ以上のセンサーを用いて）をクリアしていた。

1・2・3・4⑦ 「センサー」は生活の中でたくさん使われている。

1・2・3・4⑧ 「センサー」を自分の自由研究に活用している。または、活用しようと考えている。

1・2・3・4

記入しましょう。
・あなたは「センサー」でどんなことができると考えていますか？

= 64 =

2-4.ヘックスバグを用いた STEM 活動
Stage1.0 三島会場の場合
静岡大学 山本高広
1. 実践日時2020 年 11 月 21 日（土） 13:00〜14:30
2. 実践場所
静岡県立三島北高等学校
3. 実践内容
この実践プログラムは，これまで 2018 年度，2019 年度と静岡 STEM アカデミーや大学の出張授業などで回数をこなしてきたものである。そのため，これまでの実践プログラムと大きな違いはないが，2020 年度においても Stage1.0 において三島会場で同じプログラムを実施したため報告する。なお，この実践プログラムについては，研究紀要としても掲載されているため，詳細は，
山本・熊野（2020）を参照していただきたい。なお，これらの実践プログラムは，2018 年の STEM
研修の際に，Thomas Meagher 博士によって紹介されたモデル STEM 授業を参考にしたものであり，そのモデル STEM 授業を日本の子どもに向けに，筆者が多少のアレンジを加えたものである。
今回の実践の対象者は，小学校第 5 学年（3 名），小学校第 6 学年（2 名）の児童と，中学校第1 学年（1 名）の生徒の計 6 名で行われた。また，その男女比は，男子 2 名，女子 4 名であった。
今回の実践における STEM 教育用の課題はこれまでと同様に，次の 3 つの課題の達成に向けて，ヘックスバグを用いたデザインをさせ，実際にそのデザインに沿って，ヘックスバグを改良
させた。
課題 1：
「真っ直ぐ進む」「回転させる」
課題 2：「砂利を多く運ぶ」
課題 3：「相撲で勝つために強くする」
なお，今回の実践では，課題 3 について，受講生全員で相撲大会を行い，自身の作品の特徴とともにその成果を発表させる機会を設けた。このような取り組みもあり，受講生たちは，全体を通して大変高い興味・関心を示し，意欲的に活動する姿が多く見られた。
この実践プログラムを何度も実施して感じた利点としては，90 分程度の時間で，単発の生物
STEM 授業を実施できることである。生物教材は，単発の授業より，継続性をもった授業を実施することで効果を得やすいと考えるが，この実践プログラムでは，単発で，生物における STEMとは何かについて直感的に理解しやすいと考えられる。

= 65 =

図 1 ヘックスバグと指導の様子
引用・参考文献
山本高広・熊野善介（2020）「生物教育における創造性を高めるための資質・能力の育成―ヘッ
クスバグ［ナノナイトロ］を用いた教材開発と実践―」愛知教育大学大学院・静岡大学大学院
教育学研究科共同教科開発学専攻紀要教科開発学論集，第 8 号，pp.135−144。
附記
この実践報告の一部は，青木克顕（2020）「静岡 STEM アカデミーin 三島 第 6 回講座報告」
を参考にしながら，筆者が加筆・修正したものである。

= 66 =

2-5. 3D ペンを活用した STEM 活動
静岡大学大学院教育学研究科修士 2 年

峯田一平

1.はじめにこの活動は静岡 STEM アカデミー1.0 の第 6 回(最終回)の講座として位置付けられている。この 3D ペンを活用した STEM 活動は焼津のみでの活動である。焼津の小中学生 6 名(小学生:2 名、中学生:4 名)を対象に STEM 活動を行った。内容に関しては昨年度に行った活動に新たな内容を加えており、基本的な活動に関しては昨年度と同様である。現在、答えのない未知の課題に取り組むための主体性・創造性を養う教育の転換が求められている。その 1 つとして Science,
Technology, Engineering, Mathematics を総合的に学ぶ STEM 教育の必要性が指摘されている(熊野,2016)。また、創造性を育む教育や理数教育の機会を通じて、「科学技術や理科・数学に対する関心・素養を高め、児童・生徒の能力や才能の伸張を促すことが求められている」 (内閣府,2016)。
一方で、内閣府が第 5 期科学技術基本計画において示した Society5.0 の考え方は教育に対しても影響を与えている。Society5.0 においては技術革新や価値創造を発見・創造し、課題解決を指向
するエンジニアリング的発想の育成を目指している (文部科学省,2018)。以上を踏まえ、STEM
教育の実現のためには、科学教育・理科教育においてエンジニアリング(工学)の視点を取り入れる必要があると考える。
近年、日本において 3D プリンターについては認知されてきたが、3D ペンはまだまだ認知されていないと考えられる。3D ペンは 3D プリンターと比べて比較的低コストで、扱いやすいことが挙げられる。また、アイデアを直接形にすることが可能であり、試行錯誤を繰り返し行えることが利点として挙げられる。この 3D ペンを活用した STEM 教育プログラムを開発し、活動を通して児童・生徒に 3D ペンを使用してもらい、小中学生でも簡単に扱うことができるかを確認する。
2.実践の目的
本実践では、3D ペンを活用した STEM 教育プログラムの開発と 3D ペン活用の可能性を探ることを目的としている。
3.実践方法(1)実践の概要
本実践は、静岡 STEM アカデミー1.0 の焼津教室で小学 5 年生から中学校 1 年生の 6 名を対象にして、STEM の視点を取り入れた授業を行った。
・静岡 STEM アカデミー 焼津会場(6 名) 2020 年 12 月 12 日(日) 計 3 時間
本実践は目的を達成するために、STEM の視点を取り入れている。本実践における STEM の
視 点 は 、 各 分 野 の 視 点 で あ る 科 学 (Science)、 技 術 (Technology) 、 工 学 (Engineering) 、 数 学(Mathematics)である。活動における具体的な STEM の視点に目を向けると、科学においては、橋の構造や力のかかり方など科学的な視点から橋を観察することが挙げられる。また、橋を構築= 67 =

する際には、重心や構造、橋の形などを崩落しないために科学的に考えることも科学における視点である。技術においては、橋を構築する際に崩落しないように橋の形を調整したり、重心を基に試行錯誤したりすることが挙げられる。工学においては、橋を構築するために設計したり、設計図を描いたりすることが挙げられる。数学においては、橋を設計する際の橋の長さや支柱の長さを決めたり、できるだけ材料を使わずに橋を構築するために橋の形や構造に目を向けたりすることが挙げられる。
今 回 は STEM の 視 点 を 取 り 入 れ る だ け で な く 、EngrTEAMS(Engineering to Transform the Educationof Analysis, Measurement, ＆Science)プロジェクトのPicturesSTEM で用いられている Engineering Design
Process を使用した(図参照)。EngrTEAMS はアメリカの 4 年生から 8 年生までの科学概念の学習を高め、データ分析と測定に関連する数学的概念を、教師の専門的な開発とカリキュラム開発にエンジニアリング設計ベースのアプローチを使用して増やすように設計されたカリキ
ュラムである。Engineering Design Process は、STEM
教育のためのモデルとして開発され、授業で使用するためにモジュール式を採用している。また、エンジニアが問題を解決する際に、実行するフェーズを児童・生徒に

図 1 Engineering Design Process

紹介できるようにシンプルな作りとなっている。児童・生徒はこのプロセスを見て、課題解決における自分の立ち位置を確認することができるようになっている。今回はこのプロセスを参考にして本実践を構成している。図に示した Engineering
Design Process は、単一のプロセスではなく、状況に応じて同じプロセスが繰り返されたり、順番通りに進まなかったりすることも考慮する必要がある。
(2)教材について
今回は eXuby 社の 3d ペン W を使用した。3D ペ
ンは、ペンの中でプラスチック樹脂を高温で溶かし、ペン先から押し出すことでプラスチックが細い線となって出てくるペンである。ペン先から出てきたプラスチックはすぐに固まるため、平面の図形はもちろん、立体物についても絵を描くかのように作成することができる。
図2

3D ペン W(eXuby 社)(3)実践内容
課題は 3D ペンを使って自然災害に強い橋を作ることである。児童・生徒は初めて 3D ペンを使用するためどの程度使うことができるのか未知であった。そのため 3D ペンの操作に慣れる時= 68 =

間を設けた。また全て 3D ペンを使って橋を作成するのではなく、付箋も使用し、付箋にプラス
チックの樹脂をコーティングすることで取り扱いを簡単にし、時間の短縮を図った。活動はEngineering Design Process を用いて活動の手順を意識させながら、課題に取り組ませることとした。活動中はワークシートを使用し、児童・生徒は 3D ペンを使用する前にワークシートに橋を設計し、課題に対して取り組みやすいようにした。
表1

本時の授業の展開

時間

活動内容

5分

Engineering Design Process の 6 つのステップを基にEngineering

STEM 活動を行う。

Process によって、活動

活動の前に Engineering Design Process を説明する。

の手順を意識させる。

【Define(問題の定義)】

ワークシートを使用

手紙を読み、架空の会社からの依頼を認識し、解決する問

し、考える場面では自題とその際の条件を読み取る。

分の考えを必ず記入す

15 分

指導の留意点・備考
Design

るように指示する。
会社からの依頼→災害に対して十分に耐えることができる橋の建設

全員が依頼と条件を認橋を作るうえでの条件

識できるように情報の①18cm 以上の橋を架けること共有を行う。

②モデルが荷重に耐えられること③できる限り低コストにすること
25 分【Learn(事前調査)】

普段見慣れている橋を・橋の役割の説明

別の角度から伝える。

・地震や台風などが原因で崩落する橋の様子を映像で紹介映像を使い、崩落する・橋の老朽化の原因・現状を説明

様子を観察し、崩落の・3D ペンの使い方の説明

原因を考える。

→災害に強い橋の構造を考える。
15 分【Plan(計画)】

橋の作成は個人で行う・改めて条件を確認し、材料についても確認する。

が、自身の橋をより良・ワークシートに作成する橋のデザインを描く。

いものにするために意・児童・生徒で話し合い、作成する橋について計画を練る。 見を出し合い、話し合
30 分

・デザインを書き終わってから作成を始める。

う場を設ける。

【Test(準備)】

デザイン案は作成前の・橋の構築前に 3D ペンに慣れるため各自で形を作成する。 ものであり、作成をし・3D ペンの操作を基にデザインを修正する。

ていく中で変更をすることも可能とする。

= 69 =

60 分【Try(実行)】

作成する中での質問に・計画を基にして橋を 3D ペンで作成する。

答え、サポートを行う。

・出来上がった橋に、実際にラジコンを走らせて橋を渡る

作成した橋の特徴や長ことができるかどうか確認する。

所を児童・生徒に聞く。

・改良を施し、より良いものへと作り変える。
15 分【Decide(決定)】

児童・生徒が行ってい・まとめ、振り返り

る自由研究にこの活動活動を振り返ってが少しでも活かされる計①当たり前に使っているものに目を向けてみよう！

ように最後にまとめを180②身の回りのものを科学的に見てみよう！

行う。

分③災害防止など人のために研究を活かそう！

4.実践の結果
課題の解決に入る前に Engineering Design Process について説明を行った。
これまでの STEM活動の中で Engineering Design Process を使用してきたため児童・生徒は、スムーズに理解することができた。このプロセスを基にして活動を進めた。
(1)Define(問題の定義)
最初に、架空の会社からの依頼の手紙を渡し、課題とその条件を認識できるように情報の共有を行った。児童・生徒は「災害に対して十分に耐えることができる橋の建設」が課題であると認識し、併せて「①18cm 以上の橋を架けること」、「②モデルが荷重に耐えられること」、「③できる限り低コストにすること」の 3 つの条件についても理解することができた。
(2)Learn(調査)
課題を認識した後に、児童・生徒は橋について学習を行った。橋の役割や災害によって崩落す
る橋、橋の老朽化の原因などを説明した。橋の役割については個人で考えた後、意見の共有を図った。普段見慣れている橋であっても、橋がどのような役割を果たしているのかまでは考えたことがなかった様子であった。また、地震や台風などが原因で崩落する橋の様子を映像で紹介した。
映像を見た後でもう一度課題を確認し、災害に強い橋はどのような構造をしているかを考えさせた。児童・生徒の発想を大切にするために橋の構造や名称、種類など詳細な内容については学習を行わなかった。最後に 3D ペンの使い方と注意事項を説明した。
(3)Plan(計画)
条件を確認し、橋を構築するための材料を紹介した後、児童・生徒にはワークシートに構築する橋のデザインを設計してもらい、橋の特徴を示してもらった。設計した橋をより良いものにするためデザインを修正する児童・生徒も数人いた。筆者は児童・生徒が設計したデザインに対して特徴を聞いたり、質問をしたりして児童・生徒が目指す橋をより具体的にイメージできるように対応した。

= 70 =

図3

表2

橋のデザインの様子

橋のデザインの様子①

図4

橋のデザインの様子②(4)Test(試行)
設計した橋をすぐには作成せずに 3D ペンに慣れるための時間をとり、各自で形を作成するようにした。形については指定をせず、児童・生徒に好きな形を作成してもらった。最初は平面を作成する児童・生徒が多かったが、次第に立体物へと発展させていく姿が見られた。3D ペンで直接立体物を作成することは小中学生では困難であった。平面から立体への思考の転換が困難な児
童・生徒もいたため、ヒントとして平面を繋げることで立体を作成できることを説明した。形だけでなく、文字を作成する児童・生徒もいた。
(5)Try(実行)
橋を作成する際には付箋を使用し、橋の底面として利用した。計画の段階で考えたデザインを基にして橋の作成を行ったが、荷重に耐えることができず、デザインを修正したり、変更したりして試行錯誤する姿が見られた。また、3D ペンを使っていく中で新たな橋を作り出す児童・生徒もいた。完成した橋の耐久性を確かめるために、車を走らせたが、走らせている間に崩落してしまうこともあった。筆者は橋の作成の支援や児童・生徒の橋のイメージを具体化するために質問を投げかけ理想とする橋へ近づける役目を担った。また橋が完成した児童・生徒に対して、実際に橋に車を走らせて条件を達成することができているかどうかを確認し、橋の特徴についても確認を行った。条件の中にある「③できる限り低コストにすること」を実現するためにはどのようにして橋を構築したらよいかを児童・生徒に投げかけた。
表3

図5

橋作成の様子図6

橋作成の様子①= 71 =

橋作成の様子②

(6)Decide(決定)
自分で作成した橋と他の人が作成した橋をそれぞれ観察してもらい、自分で作成した橋とどのような違いがあるのか、どのような特徴があるのかを共有し合う場を設けた。自分の作成した橋を客観的に見て、新たな発見や課題を見つけるために行った。共有した後、ワークシートに自分が作成した橋の良い点と改良点、感想を記入してもらった。最後にこの STEM 活動のまとめを行った。地震や台風といった自然災害から身を守るためには人間の知恵や考えが必要であり、このような課題を解決するためのアイデアが求められていることを説明した。この STEM 活動を通して STEM の考え方を児童・生徒の自由研究に活かすことができるように 3 つの視点を大切にすることを伝えた。
「①当たり前に使っているものに目を向けてみよう！」、「②身の回りのものを科学的に見てみよう！」、「③災害防止など人のために研究を活かそう！」の 3 つである。また 3Dの技術が使われている場面として、培養した心臓の細胞をインクとして人工の心臓を作成したり、家のデザインを基に、材料を積み重ねて家を建てたりするなどの場面を紹介した。
5.実践のまとめ
ここでは、実践において児童・生徒が使用したワークシートの記述や作成した橋の特徴などをまとめることとする。1 つ目にワークシートの記述についてである。Plan(計画)で設計された橋のデザインを確認するとすべての児童・生徒が橋を平面で描いていた。昨年度と同様の流れで実践を行ったが、昨年度においては、立体的に描く児童・生徒も見られたため、昨年度とは異なる結果が得られた。平面で描いていても上下左右からの視点でデザインを描いていることが確認できることから、橋を多面的に捉えようとしていることがうかがえる。デザインした橋について、特徴を記述する児童・生徒も見られ、イメージしたものを具現化しようとする記述が見られた。
橋の構造に目を向けると橋の対角線上に梁を張って橋にかかる力を分散させようとしていること
がワークシートのデザインから見られた。対角線上に梁を張る児童・生徒は何人も見られた。これよって条件の 1 つである「できる限り低コストにすること」を達成しつつ、荷重に耐えられるようにしていることがうかがえる。
表4

図7

児童・生徒がデザインした橋の設計図

図8

橋の設計図①= 72 =

橋の設計図②2 つ目は、作成した橋の特徴についてである。デザインした設計図を基に作成をしている。設計図通りに進められない児童・生徒も見られたが、橋にかかる荷重を分散させるために橋の形を工夫する姿が見られた。対角線上に梁を張ったり、三角形(トラス状)を作成したりして力を分散させようとしていた。三角形(トラス状)を作成することによって、力を分散させるだけでなく、少ない材料で作成することができるため、低コストで作成することにつながるのである。児童・生
徒は低コストで橋を作成することに対して特に意識をしており、いかに材料を減らすかを考えていた。そのため児童・生徒が作成した橋はどれもシンプルな形になっており、洗練されたものになっていた。
表5

図9

橋①

完成した橋の一例

図 10

橋②

図 11

橋③

6.考察と課題
本実践は、3D ペンを活用した STEM 教育プログラムの開発と 3D ペン活用の可能性を探ることを目的として行った。課題解決には Engineering Design Process を用いて手順を意識させながら実践を行ったことにより、スムーズに課題解決を行うことができたと考えられる。3D ペン
は操作に慣れる必要はあるが、児童・生徒であっても十分扱うことが可能であり、橋の作成をする中での微妙な調整や改良を行うこともできるため、取り扱いが容易であり、児童・生徒の試行
錯誤を促していると考えられる。3D ペンは教材としての魅力も持っており、児童・生徒のアイデ
アをそのまま立体物の形として表現することができ、課題解決を指向するエンジニアリング的発
想を生み出す教材として有効であると考えることが可能である。また、児童・生徒が 3D ペンを使用して、設計図を基に橋を構築していく中で、力を分散させることに意識を向けることによって、多面的に橋を捉え、橋の構造に目を向けることができていると考えられる。
実践を行っていく中でいくつかの課題が見られた。1 点目は、児童・生徒は作成に夢中になる
あまりデザインを修正することを忘れる姿が見られた。今回は Plan(計画)の段階ではデザインを描く時間をとったが、デザインの修正については作成途中に修正をするように指示をしていた。
ワークシートのデザインを描く枠を Plan(計画)、Test(準備)、Try(実行)、Decide(決定)のように各段階で設けることで探究の過程を観察することができると推測する。2 点目は設計図を描く段階で、平面で表現したことである。昨年度とは異なり、立体的ではなく、平面で表していたことで設計段階と作成段階での橋の構造に差が見られた。平面で多方向から橋の構造を表していたた
めか、作成段階において橋の構造を大きく変更をする必要があり、設計することの意義を認識することができていなかったと考えられる。

= 73 =

本実践は STEM 教育を実現するために、科学教育・理科教育においてエンジニアリング(工学)の視点を取り入れることを重視している。エンジニアリング的発想を生み出す可能性を持っていると考えられる 3D ペンを活用し、STEM 領域の中の Science(科学)と Engineering(工学)の関係性を明確にし、実践における STEM を位置づけ、STEM 教育開発プログラムにつなげることである。今回の実践における STEM 領域の位置づけとして、Science(科学)は、力の概念が含まれている。橋の構造から力の分散や重心等を認識するようにつなげることを意識している。
Engineering(工学)は、橋を作成する中での試行錯誤が位置付けられている。橋を作成する際に力の分散や重心を考えながら、橋を作り変えることを意識している。また、橋を作成する前に、設計図をあらかじめデザインし、作成段階で作り変えることも当てはまると考えられる。橋の作成や設計図のデザインの中で、試行錯誤する機会を設けることで Engineering(工学)の導入につながると考えられる。Engineering(工学)における試行錯誤を行っていく中で、Science(科学)における力の概念を豊かにすることにつなげていきたいと考える。本実践では、 Science(科学)、Engineering(工学)を重視しているが、これ以外の STEM 領域である Technology(技術)、Mathematics(数学)についても考慮する必要がある。本実践における Technology(技術)は、橋の作成段階において 3D ペンを用いて橋の細かな調整を行うことがこれに当たると考えられる。限
られた条件の中で、効率よく作成することも含まれる。Mathematics(数学)においては、橋の構造を考える上で、力を分散する形状を考えたり、橋の長さを測定したりすることが含まれる。本実践においては、以上のようにそれぞれの STEM 領域を捉えることが可能である。それぞれの領域の特徴を踏まえた上で、STEM 教育のためのプログラムとして捉える必要があり、各領域の内容を用いて、組み合わせながら課題解決・問題解決に役立てていくことが求められているのである。
以上の点を踏まえた上で、3D ペンを活用した STEM 教育プログラムの開発を行った。各領域を位置づけることで、3D ペンを使用する意義を明確にし、教材として見出すことにつながると考えられる。各領域の内容や視点を参考にしながら、児童・生徒が STEM 活動で得た知識や身につけた能力を通して、各自の自由研究で活かすことを期待する。
参考文献
大髙泉.新しい学びを拓く理科

授業と理論と実践

中学・高等学校編. ミネルヴァ書房, P100

EngrTEAMS(2017):Laser Security System Grades 6-8 University of Minnesota ＆University Research Foundation= 74 =

Purdue3-1. 土と生き物のすみか
ふじのくに地球環境史ミュージアム
インタープリター 山根真智子
1.

はじめに
本講座は静岡 STEM アカデミー教室の全 6 回のうちの第 4 回目のプログラムとして実施された。筆者はこれまで GEMS プログラム「土と生きもののすみか」をふじのくに地
球環境史ミュージアムで幼児から大人までを対象に 90 分の講座として実施してきたが、今回は生物 STEM の教材として GEMS「テラリウム土といきもののすみか」を STEM
教育において用いられる Engineering Design Process（Engr,TEAMS,2017）（図 1）の観点を取り入れたことと SDGs の観点から土中微生物発電機を教材に取り入れプログラ
ムのアレンジを試みた。筆者は GEMS のアソシエイト資格をもっているためプログラムのアレンジが可能となった。

EngerTEAMS(2017)pp4-5 を参考に作成
図 1：Engineering Design Process2.

研究課題と研究の方法(1) GEMS「テラリウム 土といきもののすみか」についてアメリカのカリフォルニア大学バークレー校ローレンスホール研究所が開発した科
学・数学のための体験型プログラムである。
(2) MadWatt について
MadWatt（Keego Technologies, LLC.）は土中微生物発電機のキットである。土中
微生物発電機とは微生物が糖分やその他の栄養素を土の中から摂取し、それから得られたエネルギーの一部を電力として放出するという微生物の自然代謝を利用して発電する装置のことである。
筆者は 2020 年６月 14 日に静岡市葵区の田んぼの土を採取し MadWatt にセットして発電量を計測した。最大発電量は 80 マイクロワットに達し、2021 年 1 月 1 日ま= 75 =

で発電量を計測できた。計測とグラフ化においては MadWatt 専用のアプリケーシ
ョンを利用した（図 2、3）
。発電量は初期のころはエサとなる有機物量が制限要因となっていることが示唆されたが、秋から冬にかけて気温が下がるたびに発電量が小さくなり、外気温が制限要因であることが示唆された。
微生物発電機は微生物の自然代謝による発電であることから、MadWatt の中で発電微生物が好む環境になれば増殖がすすみ個体数が増え、その結果発電量が上がるということを数値化しグラフ化することができる教材である。そのためダンゴムシのすみかであるテラリウム教材の応用編としてとても興味深い教材であると考えた。

図 2：MadWatt 内の発電量と発電微生物の数 図 3：MadWatt で発電した発電量のグラフ
kケニス㈱

3.

1-123-0535

微生物燃料電池実験器ＭｕｄＷａｔｔ

実践結果(1) 実施会場・実施日
会場

場所

日付

参加者数

三島会場

静岡県立三島北高等学校

2020/8/22

7 人（うち 1 人早退）

藤枝会場

藤枝市生涯学習センター

2020/9/13

6 人（うち 1 人早退）

焼津会場

焼津ディスカバリーパーク焼津天文科学館

2020/9/26

4人(2) 本講座の概要「地球上の動植物の生命を支えている重要な資源」としての土とそこにすむ生きものをテーマとした。静岡県内の各会場にある身近な土を観察し、「土とは何か」「土はどうやってできるのか」、さらには、土の中の生き物の世界に気づき、その生物の生息環境を調査し飼育= 76 =

するためには何が必要か考える。その調査結果に基づき、土壌生物を飼うためのテラリウム
をデザインする。テラリウムでの飼育観察を通してそれらの生物が生態系でどのような役割を担っているのかを理解し、私たちの暮らしにどのように役立っているのかを考え探究することを目的としている。もう 1 つは、土の中の生きものとして「発電微生物」を取り上げた。この発電微生物は土中で私たちの便利な暮らしに欠かせない電力を生み出すことができ、脱炭素社会で求められる地球環境にやさしい 21 世紀型エネルギーとなりえる可能性があることを紹介した。そして、発電微生物発電機 MadWatt を用いて各会場の土に発電微生物が存在するのか実験をして確かめることにした。
(3) 講座の目標と流れ
1) 目標
土の中の生きもの（ダンゴムシ）のすむ環境を観察、調査した結果に基づき土壌生物を飼
うためのテラリウムをデザインする。テラリウムでの飼育観察を通してそれらの生物が生態系でどのような役割を担っているのかを理解し、私たちの暮らしにどのように役立っているのかを考え探究することを目的とする。
2) 流れ
時間

アクティビティ

工夫展・留意点

10:10「土」って何？

・「土」からイメージされるものを発言す(10 分)「土」からイメージされるものは？

る（「土」ってどうやってできるの？）「地球上の動植物の生命を支えている重要な資源」である土ってどういうことなん

クイズ

だろうか

「どこの土でしょうか？」

10:20＜1＞土の調査

各会場の土を３種類用意した(20 分)「土の調査クイズ」

三島教室の例① ～③はどこの土でしょうか？

① グランドの土五感を使って観察（写真 1）② 花壇の土 ③森の土

ワークシートに記入（写真 2）（ルーペ・スプーン・番号を印刷した紙・鉛筆・消しゴム）・土の分析（棒ビン、ミョウバン）10:40

土壌生物がたくさんいるのはどの土？

(15 分)

土壌生物とは？代表的なダンゴムシ＜2＞ダンゴムシを飼うためのテラリウムをデザインしよう！

テラリウムを見せて後で作ることを説明【Define】（写真３）

Science・生きものが生きていくために必要なものは何だろうか？
・「食べ物、水、休んだり隠れたりする場
所、生活空間」= 77 =

10:55＜3＞外へ探しに行こう！生息地の調査(40 分)「ダンゴムシのいる環境といない環境を① ～③の土のあった場所を順に調査（写真 5～７）

調査しよう！」【Learn】

ミッション達成のためのアイテム

・ミッション①「ダンゴムシ」

・酸度計、温度計、水分計、・ミッション②「ダンゴムシを飼うのに必

・湿度計

要なもの」

・ルーペ

・ミッション③「テラリウムに入れたいも・スコップ・割りばし・プラスチックケーの」落ち葉・小枝・コケ・種・石など

ス・チャック付きビニル袋「ミッションを達成するために必要なア

Math, Technology

イテムを選んで持って行こう」

Science（写真 4）
11:35(15 分)

Collabolation＜4＞ダンゴムシ会議
・ダンゴムシの好きな環境とは？

Math, Science・ダンゴムシの嫌いな環境とは？
調査をしてダンゴムシの好きな条件をまとめた（写真 8）
11:50＜5＞土の中の生きものを観察

Arts(10 分)「ダンゴムシについて知ろう！」

Creativity

・スマホ顕微鏡で観察（写真 9）（スマホ顕微鏡、タブレット、wi-fi）

13:00

・ダンゴムシのカッコイイ、かわいいと思

Technology(10 分)

うところの写真を撮ってその理由と共にムードルにアップしよう【Learn】

13:10＜6＞ダンゴムシを飼うためのテラリウ

Arts(10 分)

ムをデザインする

Creativity

・設計図を描く（写真 10）・ダンゴムシはどんなところにいた？
・ダンゴムシが生きていくのに必要なものは？
・テラリウムの容器に対して何匹のダンゴムシを入れると快適に暮らせるだろうか？

【Plan】= 78 =

13:20＜7＞テラリウムの作成

設計図をもとにテラリウムを作成(20 分)

・ダンゴムシはどんなところにいた？

（酸度計、温度計、水分計、湿度計）

・ダンゴムシが生きていくのに必要なものはそMath, Technology

ろっているだろうか（飼育ケース・土・砂・スコップ・霧吹き・【Try】（写真 11、12）

黒い画用紙）
テラリウムに土（土：砂＝4：1）を 3ｃｍ入れる
Arts
Creativity

13:40＜8＞完成したテラリウムにダンゴムシ(10 分)を入れてみようEngineering【Test】

・ダンゴムシの様子を観察し、ダンゴムシ

Critical thinking

が生きていくための好ましい環境となっているだろうか？（写真 13）
・ダンゴムシの好きな環境の条件にあったテラリウムになっているか確認しあっていなければ作り直す。
【Test】と【Try】
13:50＜9＞テラリウム展示会

Collabolation(10 分)

他の人のテラリウムを見てみよう【Decide】（写真 14，15）

14:00＜10＞テラリウムの継続観察(10 分)

・テラリウムのお世話の仕方

・テラリウムを持ち帰り継続観察

・ダンゴムシの好む快適な環境について【Test】と【Try】
・ダンゴムシの観察でわかったこと気づいたことを Moodle にアップして共有し
よう
14:10

＜11＞土壌生物の利用と私たちのくらし(5 分)

・私たちの暮らしに土壌生物はどのように役立つだろうか？考えてみよう
生態系、分解者について土をつくっていたのは？

= 79 =

Communication

14:15＜12＞微生物発電器 MadWatt について

(25 分)

・微生物発電器の紹介（写真 16、17）

T、M

・各会場の土には発電微生物がいるのだ
ろうか？実験してみよう
・微生物発電器に入れる土を子供たちと・微生物発電器を継続観察し Moodle に相談し採取しセッティングした。（写真アップできる人に持ち帰り継続観察を行18）ってもらった・発電の様子をグラフに描いて予想してみよう（写真 19）
14:40

アンケート・終了(4) 活動の詳細＜1＞土の調査プログラムの導入で各会場の土の調査を行った。各教室で用いた土は表１の通りである。
各教室とも地元の土として各会場の土を少なくとも 1 つは用いて、その場所で土の中の生きものとその環境の調査をした（写真 1）。この①から③の土を五感のうちの視覚、嗅覚、触覚、聴覚を用いて見た目、色、手触り、においなどを比較観察しワークシートに記入し、どこで採取した土なのかを類推した（写真 2）。土当てクイズのような形態であるがここでは正解したかどうかよりもこのプログラムでは「観察すること」が重要なスキルであるので感覚を目覚めさせるためのウォーミングアップと位置付けた。静岡市葵区の田んぼの土は筆者が MadWatt にかけ発電させた土である。
三島教室
土①

藤枝教室

北高のグランド（写真 5）

鬼眼寺の裏山焼津教室
ディスカバリーパーク
焼津の植え込み

土②

北高の植え込み（写真 6）

植え込み

静岡大学の芝生土③

北高の森（写真 7）

静岡市葵区田んぼ

静岡市葵区田んぼ

表 1：「各教室ごとの土の調査で用いた土」

写真 1：土の調査の様子

写真 2：土の様子をワークシートに記入= 80 =

＜2＞【Define】ダンゴムシを飼うためのテラリウムを作成しよう
生きものを飼うためには何が必要なのか考えさせホワイトボードに掲示した（写真 3）

写真 3：ダンゴムシを飼うためのテラリウムを作ろう＜3＞【Learn】外へ探しに行こう！生息地の調査
ダンゴムシとテラリウムを作成するための材料を集めるため（ミッション①②）に土の調査の土の採取場所へ出かけた（写真 5～7）
。ただのダンゴムシ探しではなく、「ダンゴム
シのいる環境といない環境を調査しよう！」ということで子供たちにその調査に必要なルー
ペ、湿度計、温度計、酸度計、照度計などのアイテムを選ばせた（写真 4）。テラリウムを作るにはダンゴムシが実際に生息している場所はダンゴムシが好む環境であり、ダンゴムシがいない環境はダンゴムシが好まないまたは生息できない環境であるので、この２つの環境を比較しテラリウム作成に必要な情報を持ち帰ることをミッション③とした。
三島会場では８月の暑いさなかであったので、ダンゴムシは土中にもぐりこんでいた。
藤枝会場では雨上がりで少し気温が下がり、ダンゴムシが活発に動き出していた。そのような気象条件とダンゴムシの行動のちがいにテラリウムの継続観察をすることで気づいてほしいという意図があったので、ダンゴムシがどんなところで何をしているのかを気づかせるよ
うな問いかけを心掛けた。

写真 4：調査に必要なアイテムを選ぶ受講生

写真 6：三島教室②植え込み

写真 5：三島教室①グランド

写真 7：三島教室③森= 81 =

＜4＞【Learn】ダンゴムシ会議
それぞれの受講生が持ち帰った調査結果を発表し共有する場として「ダンゴムシ会議」と名付けた。各会場も違えば気象条件も変わるのでその時のその場での情報であることを大切にした。受講生の過半数が賛成すればそれをダンゴムシの好きな環境の条件、嫌いな環境の条件とした（写真 8）。
この結果をふまえてテラリウムを作成する際には、どのような環境にすればよいのか問いかけた。本当はここで子供たちが集まって好きな環境と嫌いな環境について議論し、子供同士の中から条件が出てくるような場にしたかったが、コロナ過の中で密をさけるという制約があったため断念し、指導者が問いかけるという方法をとった。Engineering Design
Process（Engr,TEAMS,2017）の Try や Test がより繰り返されるために Learn で得た知識を受講生同士で共有し条件とした。これは GEMS プログラムにはないアレンジである。

写真 8：藤枝会場でのダンゴムシ会議の結果＜5＞【Learn】土の中の生きものを観察「ダンゴムシについて知ろう！」
この活動ではテラリウムの住人である土の中の生きものがどのような姿かたちをしているのか観察するためにスマホ顕微鏡を用いて、受講生がその生きものをかっこいい、かわい
いと思ったところを探し写真を撮ることを行った（写真 9）。どこがかわいいのかを探すた
めにはよく見ないといけないので、細部までよく観察できるようになった。また、「かわいい」「かっこいい」という感情の動きに注目することでその生きものに愛着をもたせることも意図していた。ここでオスとメスの違いにもふれ、どのダンゴムシを飼うのか考えさせた。その写真は Moodle にアップしほかの受講生の写真が見れるようにし交流を図った。

写真 9：スマホ顕微鏡で観察し写真を撮影= 82 =

＜6＞【Plan】ダンゴムシを飼うためのテラリウムをデザインする
Engineering Design Process（Engr,TEAMS,2017）の考えに従いアレンジをした。受講生は調査した情報と野外で採集してきた材料をつかってダンゴムシが好む環境の条件を満たすようなテラリウムの設計図の作成を行った（写真 10）。またここでは飼育容器の大きさに対して何匹のダンゴムシを飼うのかについても考えさせた。

写真 10：テラリウムの設計図を描く＜7＞【Try】テラリウムの作成
設計図が描けたら実際にテラリウムの作成にとりかかった。テラリウムに入れるものはそれぞれの子供たちが野外調査時に採集してきたものを用いた（写真 11）。土は山の土と川の砂の２種類を講師のほうで用意した。湿った環境については水を入れた霧吹きを用意
し、ダンゴムシが好む環境を子供たち自身で試行錯誤しながら再現を試みさせた（写真12）。

写真 11：テラリウムの作成

写真 12：霧吹きでテラリウムの土に湿り気を与える＜8＞【Test】完成したテラリウムにダンゴムシを入れてみよう
実際にダンゴムシを入れてみて、ダンゴムシの行動を観察した（写真 13）。ダンゴムシ
が快適に過ごすことができるのか、ダンゴムシ会議で得た「ダンゴムシの好きな環境」の条件を満たしているのかそれぞれ検証し、満たしていない場合はテラリウムの修正を行った【Try】。子供たちは批判的思考を用いて【Try】と【Test】を繰り返しより良いテラリ
ウムの作成に取り組んでいる様子が見られた。

= 83 =

写真 13：ダンゴムシを入れて様子を観察する＜9＞【Decide】テラリウム展示会
完成したテラリウムと設計図を机上に置いて、他の受講生のテラリウムを見て回る展示会を開いた（写真 14，15）。他の人のアイデアを見たのちに自分のテラリウムに改良を加える点があった場合は改良を行った。

写真 14：完成したテラリウム 1

写真 15：完成したテラリウム 2＜10＞テラリウムの継続観察完成したテラリウムは自宅に持ち帰り、日々ダンゴムシの観察と世話をし、その様子をMoodle にアップすることとした。Moodle にアップすることで子供同士のコミュニケーションができる場になるよう期待した。テラリウムの環境は日々変化するので、観察しダンゴム
シが快適に過ごせる環境を保つために、どのように手を加えるのかを考える必要がある。また、ここでは日々の観察と世話の中で子供たちがどんなことを発見しどんなことを不思議だと思うのか、探究の種を見つけることを意図し、それぞれの自由研究に生かされることを期待した。
＜11＞土壌生物の利用と私たちのくらし
ここでは私たちの暮らしに土壌生物はどのように役立つだろうか？考えてみようということで生態系ピラミッの分解者の働きについて説明した。この分解者としてのダンゴムシという視点でテラリウムの観察を行ってほしいということを意図した。

= 84 =

＜12＞微生物発電器 MadWatt について
土の中の生きものを実際に野外に出て調査をした時に、ダンゴムシ以外にもワラジムシ、
ミミズ、サツマゴキブリなどがいることを学ぶことができた。しかし、土の中の生きものは
私たちの目に見えないものもたくさんいて、私たちの便利な暮らしを支えてくれるかもしれない生きものとして発電微生物を紹介した。発電微生物が MadWatt で LED を光らせている様子を見せた（写真 16）。アプリで発電量を計測し、その中にいる発電微生物の数を推定した（10 マイクロワットの発電で 208,000,000 匹の発電微生物がいる）（写真 17）。そこで身近な土に発電微生物がいるかどうかを確かめるために MadWatt で実験してみようということで、各会場の土を MadWatt にセットした（写真 18）。自宅に持ち帰りアプリで計測した発電量を定期的に Moodle にアップしてくれる人を参加している子供の中から募った。子
供たちはセットした土の発電量がどのように推移するのかをグラフで予想した（写真 19）。
発電量が時間と共にずっと増していくと予想した受講生や時間と共に増減を繰り返すもの、時間が経過すれば発電微生物のエサがなくなるので発電量は下がっていくと予想したものなどがあった。

写真 16：MadWatt の LED の点滅の様子

写真 17：田んぼの土を入れた MadWattの発電量をアプリで計測する様子

写真 18：会場周辺の土を MadWatt にセットする様子= 85 =

写真 19：ワークシートの MadWatt の発電量の推移の予想

写真 20：ワークシートの MadWatt の発電量の推移の予想(5) 結果のまとめ
1) 講座後のテラリウムの経過観察について
第 5 回の講座の時に三島教室（9 月 20 日）、藤枝教室（10 月 18 日）、焼津教室（12 月
12 日）で事後アンケートを実施した。15 名から回答があった。そのうち 10 人はアンケート実施の日までテラリウムの観察と世話を続けていた。4 人は観察を続けた日数は 9日、15 日、20 日、30 日であった。1 人は無回答であった。
その間に Moodle にテラリウムの経過報告を投稿したのは 5 人であった。Moodle にアクセスしてほかの人の投稿を見たのは 10 人であった。一番多い投稿者は 78 回であった。
テラリウムの世話で気を付けたことについてはほとんどの子供が霧吹きで土を湿らせることであった。
「テラリウムの世話と観察をしてみてわかったこと」についての記述で世話と観察をしたからこそ分かったことについて書いている記述をしたのは、15 人中 8 人であった。下に内容を記す。
・煮干しを食べた！
・きりふきを必ずかけることを知った。
・思ったより湿度が足りていなかったなと思った。
・葉の量のへり方がすごかった。
・だっぴしたからがなくなったこと。

= 86 =

・はっぱをいどうさせること。
・ダンゴ虫は高いところにいくとすぐにおりる。
・ミミズは探すのが大変なこと・葉を好き嫌いがあること。
「テラリウムのお世話」と「観察をして疑問に思ったこと、不思議に思ったこと」を 3つ書けたのは 15 人中 13 人であった。2 つ書けたのは 1 人だった。その疑問や不思議に思ったことを下記の A～D の 4 つに分類した。
A：「テラリウムの世話をする中で生じたと思われるもの」
・木の葉を入れたほうがいいことがわかったがそれはなぜか
・日影のほうが良いというのはわかったがそれはなぜか・入れておいた葉がなかなか減らなかったのが不思議だった
・（ダンゴムシが）生きているかなと思った
・湿り気は足りているのか
・木は入れたほうがよかったかな
・（ダンゴムシが）死んでしまうのはなぜだろうB：「ダンゴムシなどの飼育していた生物の行動を観察することから生じたと思われるもの」
・あの長いミミズがいなくなったように土の中に消えたこと
・家の近くとディスカバリーのダンゴムシで葉の好みがあったこと
なぜダンゴムシは暗いところではよく動くのか
・どうやって土の中にかくれるのか・ひっくりかえった時どうもどっているのか・煮干しを食べた。頭がなくなっていたから頭が好きなのか不思議に思った。
・物を置いたらその下にかくれていた・夜になったらダンゴムシが出てきた・ダンゴムシはすぐにかくれてしまうから不思議に思った。
・石の下にもぐっているときはどのようにしているのか疑問に思った・ダンゴムシは 1 日にどれくらい食べるのか不思議に思った。
・動かないダンゴムシと活発に動いているダンゴムシがいる
・同じくらいの大きさなのに色が白かったり黒かったりする
・小さいものはじっとしている
・かれ葉はいつ食べるのだろう
・いつもは下にいるのにあまり下にいなかったのはなぜだろう・はっぱをいどうさせるわけ・なぜもぐるのか・食べない葉っぱがあったこと
・だっぴしたからがなくなったC：「テラリウムについて」・ダンゴムシのテラリウムの土で植物はそだつのか
・水がなかなかかわかなかったこと= 87 =

・ふんはどこに・へんかがおおい
D:「ダンゴムシについての一般的なもの」
・ダンゴムシは何年生きるのか・（ダンゴムシは）なんでしめってないと生きていけないのか
・何℃まで生きられるのか
・なぜダンゴムシは体の色が白から黒にかわるのか・ほかに（ダンゴムシの）食べるものは・ダンゴムシは目をつぶってねているのか・ダンゴムシはたまごをうんだら何ひきでてくるのか・ダンゴムシのとくいなことは何か
・いいえさ・おしりから水をのむこと
2) Moodle による MadWatt の経過報告
Moodle に投稿した受講生は 6 人のうち 4 人だった。投稿数が 1 番多い受講生は三島教室の受講生で投稿数 81 であった。この受講生は発電量を上げるために暖かい場所に置
いたり、発電微生物のエサとなる有機物となる MadWatt の紙の箱を入れたり、試行錯
誤し、その都度 Moodle 上に経過をアップしていた。この受講生の努力が実り三島教室の森の土の発電量が 1 番多かった。これは発電微生物のエサとなる有機物量が増えたので発電微生物の数も増え発電量が増したと考えられる。焼津教室の市販の黒土はテラリ
ウムの作成時に使用したものだがもしかしたら販売される過程で滅菌されていて微生物がほとんどいなかったのかもしれない。
教室

三島

藤枝

藤枝

焼津

焼津

焼津

採取場所

森

鬼眼寺

植え込み

植え込み

市販黒土

静大

発電

〇

？

〇

〇

×

？

最大出力

９

？

２

５

×

？

（マイクロワ

（紙を入

ット）

れた）
表 2：各教室でセットした微生物発電機 MadWatt の実験結果

4.

考察(１) 生物 STEM 教材について
GEMS の「テラリウムと生きもののすみか」を Engineering Design Process（Engr,TEAMS,2017）の観点でアレンジを試みたが、工学的なデザインの過程で進めることができたと考えられる。生物 STEM として生物の飼育環境のデザインは有効だと考える。しかし、今回は STEM 教育に必要な Communication や Collabolation がコロナ
禍の中で取り入れるのが難しかった。Moodle 上でこれらを補おうとしたが全員がアクセスできていたわけではなく、投稿する人も限られておりほかの受講生へコメントする人= 88 =

も少なかった。次年度以降、生物 STEM としてこのプログラムを実施する場合は、対面での Communication や Collabolation を積極的に入れていく必要があると考える。
(２) 観察すること
このプログラムでは科学の基本である「観察すること」に重点を置きながら「土と生きもののすみか」について理解を深めていくプログラムであった。完成したテラリウム
を持ち帰り、世話をするということはテラリウムの中の環境とダンゴムシをよく観察し適切な時に適切な世話をしなければダンゴムシを長く飼い続けることはできない。ほとんどの受講生が継続観察をしており、アンケートによるわかったことや疑問に思ったこと不思議に思ったことの記述からよく観察をしていることがわかった。テラリウム内の環境をよりよくするにはどうすればよいか「湿り気は足りているのか」「木の棒を入れた
ほうがよかったか」というような試行錯誤している様子も見られた。このことからこのプログラムは継続観察し【Try】と【Test】を繰り返しながら批判的思考を促すことについては成功したのではないかと考える。一方で土の調査で五感のうちの４つを使うことを強調しすぎたのか、野外調査【Learn】で温度計、湿度計、照度計などの計測機器を使用する受講生が少なかった。
今回のプログラムで受講生がダンゴムシの好む環境の調査したのは暑い季節であったのでダンゴムシが土中で休んでいた場所は地表面の浅いところにいた。季節が秋から冬にかけ気温が下がってくるにつれてダンゴムシの行動も変化し、冬は冬眠をする。静岡大学内のダンゴムシも夏とは違い苔の下などの地表面から移動しより深いところにいることが観察できた。そこで Moodle を通じて継続観察を続けている受講生へこのまま観察を続けたいのであれば冬越しのためのテラリウムをデザインし直す必要があること、ダンゴムシが冬眠している間もテラリウムの土の湿り気を保つ必要があることを伝えた。冬越しをさせる自信がない場合は元のところにダンゴムシを返すように連絡をした。
(３) 生態系への理解について
このプログラムのねらいである「地球上の動植物の生命を支えている重要な資源」である土についての理解が深まったかどうかは、テラリウムの継続観察の事後アンケートによると土は貴重な資源だと思うという回答がほとんどであったので重要な資源であることは伝わったと思う。しかし、エサの量と個体数、環境の変化による個体数の変化といった生態学的なところに関心を寄せた受講生はほとんどいなかったことから、微生物
発電機 MadWatt を「土と生きもののすみか」の応用の教材として入れたが発電微生物がなぜ増えたのか減ったのかということを考察するには難しいということがわかった。
今回の時間配分では重要な資源としての土として発電微生物を紹介するということでよいと考えた。
(４) 微生物発電機 MadWatt について
ダンゴムシのすみかであるテラリウムの応用として目に見えない発電細菌を飼うことをプログラムに組み入れたが、発電した記録は Moodle にアップしてくれるもののどうすれば発電量が上がる（発電微生物の数が増える）のかなぜ発電量が上がらないのかということを発電微生物のエサである有機物量や気温などの環境要因から考察することは= 89 =

難しかったようだ。しかし、地球環境にやさしい 21 世紀型エネルギーとしての発電微生物の役割についてはインパクトがあり、その生物は遠い異国にあるのではなく私たちの身近なところにいることを MadWatt で示せた意義は大きい。今までもこれからも「土」が重要な資源であることを伝えるにはとてもいい教材であったと考える。
5.

参考文献
・GEMS テキスト「テラリウム 土といきもののすみか」
・EngrTEAMS.(2017).University of Minnesota & Purdue University Research
Foundation
・坂田尚子（2019）日本の科学教育における STEM 教育の導入とこれからのビジョン構築・藤井一至「土 地球最後のナゾ 100 億人を養う土壌を求めて」光文社新書
・株式会社マウビック「燃料電池専門店ドットｊｐ」https://www.moubic.co.jp/
・nippon.com「進め！再生可能エネルギー 田んぼ発電 微生物のエネルギーを利用せよ」https://www.nippon.com/ja/views/b01503/= 90 =

3-1. 土と生き物のすみかStage1.0 静岡会場の場合
静岡大学 山本高広
1. 実践日時2020 年 9 月 6 日（日） 10:00〜14:00
2. 実践場所
静岡大学教育学部 B 棟 218 室
3. 実践概要
この実践（教材も含む）は，山根真智子氏が考案したものであり，筆者（山本高広）は山根氏の了承をもとに適宜修正しながら授業者代理として行ったものである。本実践は，次のような 3 部構成になっていた。
第一部：土と生き物の環境調査
第二部：テラリウムの作成
第三部：マッドワットの登場と土壌の電気微生物による発電
これらの実践を通して，受講生には，生き物の生活環境について考察し理解を深めるとともに，生き物が私たち人間の生活環境にもたらす意外な恩恵について知ってもらうことを目的とした。
この目的を達成することで，生き物を飼育・栽培する際などに適した環境をデザインする力を育成することができたり，生き物を大切にし，畏敬の念を持って接するようになると考えられた。
つまり，自然を愛する心情を育むためには適した実践になると考えられた。
4. 実践詳細
第一部：土と生き物の環境調査
まず，導入として，地球上の生き物を支えている重要な自然資源である「土」について理解を深めることにした。私たちの生活環境にも身近にある土について，土とは何か，土は何から構成されているか，などを探究した。その探究の方法として，まずは，こちらが用意した 3 種類の土
（植木の下，苔の下，森）について，虫眼鏡やピンセット等を用いながら観察し，それぞれの土の特徴を記録させた。その際，3 種類の土（植木の下，苔の下，森）を①〜③にして割り当て，どの土を渡したかは事前に教えないで観察をさせた。一通り観察をし終えたところで，受講生に，①〜③の土が，どこの土（植木の下，苔の下，森）であると予想するか，挙手をさせた。その結果
が，表 1 である。表 1 の通り，受講生 16 人中，全問正解した受講生は 10 人であった。また，表1 から，苔の下の土は判断しやすいが，植木の下の土と森の土の見分けが多少難しいということがわかった。
なお，表 1 の予想をさせた場面では，同時に，なぜ，そのように予想できるか，その理由を発表させた。その結果，例えば，授業者 T と受講生 S1 の間で次のようなやり取りがあった。
T：③が森の土と言えるのはなぜでしょうか？
S1：落ち葉や枝が入っている。分解されている。ダンゴムシやクモがいた。

= 91 =

T：生き物がいることもポイントですね。
このように，理由や根拠となる情報を的確に捉え，予想をしている受講生が見受けられた。その情報は，土と生き物の生活環境の視点から捉えることができていた。また，このようなやり取りから，受講生間で，土の中の生き物に着目させることができたと考えられる。
表 1 土の観察と場所の予想
観察した土植木の下（人）

苔の下（人）

森（人）

①

〇 １０

１

５

②

０

〇 １５

１

③

６

０

〇 １０
◯が正解

第一部の最後として，3 種類の土（植木の下，苔の下，森）があった場所に実際に行き，その周辺を調査する野外調査を実施した。表 1 の予想をさせた場面で，土の中の生き物に着目させることができたため，この野外調査の際は，闇雲に調査するのではなく，ある生き物の生息に着目して調査してほしいと授業者は受講生に声掛けをした。そのある生き物とは，「ダンゴムシ」に設定した。ダンゴムシが 3 種類の土（植木の下，苔の下，森）の中で，どの土に一番多く生息しているかを予想させながら，土の採取をしてほしいことも授業者は受講生に伝えた。また，実際の土（植木の下，苔の下，森）やその周辺の環境について，特徴を記録するとともに，第二部で使用する材料を採取することも授業者は受講生に伝えた。

図 1 土の観察と探究の様子= 92 =

図 2 野外調査の様子（左上から順に，植木の下，苔の下，森）
第二部：テラリウムの作成
この実践において，STEM 教育の要素が多くみられたのが，テラリウムの作成であった。今回
は，「ダンゴムシ」のためのテラリウム作りを目的として，テラリウムのデザインを各自で行うこととした。テラリウム作りの前に，準備として，第一部の野外調査でわかったことを授業者と受講生で共有した。例えば，授業者 T と受講生 S2〜S4 の間で次のようなやり取りがあった。
T：ダンゴムシはどのようなところにいましたか。
S2：石の裏，落ち葉の下，湿っているところ。
S3：暗いところ，日の当たらないところ。
S4：コンクリートとコンクリートの狭間。じめじめした暗いところ。
このようなやり取りを受けて，授業者は，ダンゴムシがそのような特徴の場所に生息していたということは，ダンゴムシにとってそのような特徴の場所が好みであり，生活に適した環境であることを伝えた。そして，テラリウムをデザインする際は，「ダンゴムシがより長生きして住みや
すい環境」という条件の下，考えて，ワークシートへの記入を促した。なお，テラリウム作りに必要な様々な物資は，第一部で採取した材料に加えて，こちらで事前に用意していたものを適宜配布した。テラリウム作りと並行して，ダンゴムシの写真を iPad 等で撮り，一番良く撮れた写真を Moodle 上にアップするように指示をした。
テラリウム作りを一通り終えたところで，テラリウムの今後の取り扱いについて，授業者から= 93 =

受講生に伝えた。今回作成したテラリウムは，受講生の自宅に持ち帰り，ダンゴムシの世話とともに，テラリウムの改良をしてもよいことを伝えた。また，テラリウムの管理として，テラリウ
ムの置き場所，土の湿り気具合（必要であれば霧吹きで湿り気具合を保つ），えさの補充などを留意するように助言をした。また，自宅でのテラリウムの様子を，経過報告として Moodle 上にアップするように指示した。これにより，生き物を飼育することへの責任感が芽生え，他者とコミュニケーションをとりながらテラリウムを改良できると考えられた。

図 3 テラリウム作成の様子
第三部：マッドワットの登場と土壌の電気微生物による発電
まず，これまでに着目していた「ダンゴムシ」を例として取り上げながら，生態系ピラミッドの概念を紹介した。ダンゴムシは，生態系ピラミッドにおいて，土壌生物の分解者としての役割を果たすなど，生態系にとって重要な役割を担っていることなどを解説した。ダンゴムシ以外の土壌生物や微生物なども生態系において，分解者としての役割を担うことが多いことも加えて説明した。
次に，マッドワットを受講生の前に登場させた。マッドワットは，米国で設計・販売をしており，インターネット上でも公開されている（https://www.magicalmicrobes.com）。今回の実践では ， マ ッ ド ワ ッ ト の 日 本 語 版 を 入 手 す る こ と が で き た（https://www.kenis.co.jp/onlineshop/product/11230535）。このマッドワットを用いることで，土壌に生息する電気微生物が発電している様子を，視覚的に確認することができる。土壌の微生物が発電するという現象は，受講生にとっても驚きであったはずであり，目には見えない生き物が私たち人間の生活を支えているかもしれないと考えさせるためには適した教材であった。使用したマッドワットには，専用のアプリケーションもあり，そのアプリケーションを用いることで，土壌の電気微生物による発電量をグラフ化することなどができる。これにより，生物的な事象を数理的な事象へと変換することが容易となり，まさに，STEM 教育には適した教材と言えるだろう。別の観点からは，身の回りの土壌の微生物が発電することを知ることで，未来のエネルギーについても考えるきっかけにもなる教材である。今回の実践では，マッドワットの導入ということでマッドワットの十分な活用ができなかったことは課題として残ったが，新しい STEM 教育のための教材としての可能性を見出すことができた。

= 94 =

今回の実践では，メンターが中心となって，受講生にマッドワット作りの手本を見せた。手本に用いた土は，第一部の野外調査の結果から，ダンゴムシが最も生息していた森の土を選択した。
最後に，受講生のうち 3 人が，マッドワットを持ち帰ることになり，そのマッドワットの経過
観察を Moodle 上にアップすることとした。受講生全員には，改めて，テラリウムの継続観察や改良をすることを伝え，ワークシート・振り返りシートを完成させて，この実践は終了した。

図 4 マッドワット（試作）作成の様子
引用・参考文献
マッドワットのホームページ：https://www.magicalmicrobes.com（最終アクセス 2021 年 3 月 3 日）
ケニス株式会社／オンラインショップ：https://www.kenis.co.jp/onlineshop/product/11230535（最終アクセス 2021 年 3 月 3 日）
附記
この実践報告の一部は，青木克顕（2020）「静岡 STEM アカデミーin 静岡 第 4 回講座報告」
を参考にしながら，筆者が加筆・修正したものである。また，山根真智子氏より多大なるご指導，ご助言等をいただいた。

= 95 =

3-2. 土と生き物のすみか パート 2
静岡大学大学院教育学研究科 峯田一平
1.はじめに本実践は、静岡 STEM アカデミー1.0 の第 5 回の講座として位置づけられている。第 5 回は「土と生き物のすみかパート②」とし、第 4 回に行った「土と生き物のすみか」の内容の続きである。第 4 回で作成したテラリウムを児童・生徒は持ち帰り、ダンゴムシの経過観察を行っている。今回は児童・生徒が経過観察を行う中で見つけた疑問を基に問題解決を行うこととした。本
実践に至った経緯としては、子どもたち自身が感じた疑問を解決する機会が少ないと考えたためである。静岡 STEM アカデミー1.0 の児童・生徒は自由研究を行い、各自が持つ興味・関心に対して課題を設定し、課題解決を行ってきている。児童・生徒が行う自由研究を見ていく中で、測定やデータを用いた自由研究が少なく、根拠となるデータがないまま課題解決を行っている。原
因として考えられるのは、測定やデータの収集の仕方が分からないこと、条件制御の仕方が分からないこと、観察・実験の計画が立てられないことなどが挙げられる。そこで第 5 回ではこのような自由研究における課題を解決するために、STEM の視点を取り入れ、データを用いた一連の課題解決を行うこととした。第 4 回では、児童・生徒自身の「感覚」を使って情報を得ていた。第 5 回では、五感で得られる情報や漠然とした情報を測定したり、数値化したりして、データについての理解を深め、子どもたちの自由研究を充実させることにつなげる活動を行った。
2.実践の目的
本実践では、目的として次の 3 点に取り組むこととする。
(a)課題の解決におけるデータの収集と数値データの必要性についての認識の向上(b)児童・生徒のデータの収集に関する思考の把握(c)探究の過程におけるデータの収集の関係性の分析・検討
3.実践方法(1)実践の概要
本実践は、静岡 STEM アカデミー1.0 の小学 5 年生から中学 3 年生の 24 名を対象にして、STEM の視点を取り入れた授業を行い、実践前と実践後でアンケート調査を行っている。
・静岡 STEM アカデミー 三島会場(6 名)2020 年 9 月 20 日(日) 3 時間

・静岡 STEM アカデミー 静岡会場(12 名) 2020 年 10 月 4 日(日) 3 時間
・静岡 STEM アカデミー 藤枝会場(6 名)2020 年 10 月 11 日(日) 3 時間

本実践の目的を達成するために STEM の視点を取り入れている。本実践では、STEM の視点を取り入れ、さらに自由研究を充実させることとした。本実践における STEM の視点は、各分野の視点である科学(Science)、技術(Technology)、工学(Engineering)、数学(Mathematics)である。科学における視点は、自然に棲む生き物を題材とし、自然環境との関わりを認識し、科学的に探究することである。技術における視点は、センサーを利用して情報を収集することの意義と= 96 =

情報の役割を認識することである。工学における視点は、自ら発見した問題を解決するために課題を設定し、解決に至るまでの過程をデザインすることや観察・実験の計画を立てることである。数学における視点は、目的に応じてデータを収集して分析することで課題解決につなげることである。このような STEM の視点を取り入れるだけでなく、科学的に探究することを踏まえて、我が国の理科教育における学習指導要領の「資質・能力を育むために重視する学習過程のイ
メージ」とアメリカの STEM 教育における Next Generation Science Standards(以降:NGSS)の「科学的・工学的実践(Scientific and Engineering Practices)」を用いることとした。この 2 つの視点を参考にして本実践を構成している。図 1 に示した探究の過程においては単一のプロセスであると認識されないように考慮する必要がある。

図 1 本実践において参考にした探究の過程(左図:学習指導要領、右図:NGSS)(2)教材について
今回使用した教材を表 1 に整理した。今回使用した各教材の説明を行うとともに、使用した意図についても触れることとした。
・テラリウム(図 2 参照)
テラリウムは、生物や植物をガラス容器などで飼育・栽培する技術である。ダンゴムシを飼育するために飼育ケースの中にダンゴムシが生きていくために必要な環境を作っている。作成されたテラリウムはそれぞれ自宅へ持ち帰り、経過観察を行っている。今回は第 4 回で作成されたテラリウムを使用し、経過観察を行う中で見つけた疑問を基に問題解決を行うこととした。
・MESH(図 3 参照)
MESH は、SONY が開発した IoT ブロックである。各々の機能を持つブロック形状の MESH
ブロックを MESH アプリ上でつなげることにより、デザインしたプログラムを具体化するものである。令和 2 年度小学校理科の教科書でも取り入れられている。MESH ブロックは、ボタン、LED、モーションセンサー、人感センサー、明るさセンサー、温度・湿度センサー、GPIO(モーターやブザーなどの電子部品をつなげるもの)の全部で 7 種類である。明るさセンサーについては、
Lux で表示されることになっている。温度・湿度センサーについては、温度は-10℃～50℃の範囲で測定でき、0.1℃単位で表示され、湿度は 0～100％の範囲で測定でき、1%単位で表示されるよ= 97 =

うになっている。MESH ブロックと MESH アプリを Bluetooth 接続することで様々な仕組みを作成することが可能である。また MESH ブロック以外にも、タブレットにある機能として、カメラやスピーカー、タイマー、音楽などの様々な機能を MESH ブロックと組み合わせることも可能である。インターネットと接続することによって他の機器とも接続することが可能であるため、子どもたちのアイデアやデザインを具体化することが可能な機器である。また、Google スプレッ
トシート等へのデータの保存も可能であり、MESH で収集したデータをスプレットシートに自動的に記録することができる。今回は、この MESH ブロックの明るさセンサーと温度・湿度センサ
ーを使用してデータの収集を行った。
・Science Journal(図 4 参照)
Science Journal は、Google が開発した観察・実験用のアプリである(現在は Google が開発した Science Journal が Arduino Science Journal に移行している)。スマートフォンやタブレットの中に内蔵されているセンサーを使用して、観察や実験、測定を行うためのアプリである。使用可能なセンサーは、地磁気センサー(コンパス)、周波数センサー(ピッチ)、加速度センサー(X・Y・Z 方向)、明るさセンサー、気圧センサー、直線加速度センサー、磁力センサー、音量センサーの全部で 8 種類である。検出は小数第一位まで表示されるようになっている。アプリを起動している間は測定し続けるためグラフとなって表示されるようになっている。記録をすることも可能で、瞬間的に値を記録したり、継続してグラフとして記録をすることもできるようになっている。またセンサー以外にもカメラ機能や撮った写真を張り付けて観察した内容を入力したり、センサーで測定した値を載せたりして、観察記録を作成することができるようになっている。他にもMicrosoft Office Excel へのデータの保存や Google スプレットシートへデータ保存も可能である。
今回はこのアプリを使用してデータの収集を行った。
・モバイルマイクロスコープ(図 5, 図 6 参照)
モバイルマイクロスコープは、スマートフォンやタブレットのカメラに装着し、対象を拡大して撮影するためのものである。今回使用したモバイルマイクロスコープは、対象を 40 倍に拡大することが可能である。ダンゴムシが小さいため、観察を行うためにモバイルマイクロスコープを使用した。拡大した写真を撮ることが可能になるため、観察を行う際にダンゴムシの体のつくりを確認することができ、肉眼では確認することができなかった特徴を捉えることが可能となる。
扱い方についてもスマートフォンやタブレットのカメラに装着するだけなので、児童・生徒にとっても使用が容易で、探究活動(自由研究)においても取り入れやすいものである。
・土壌酸度・土壌水分・地温・照度計(図 7 参照)
土壌酸度・土壌水分・地温・照度計は 4 種類の値を測定できるものである。土壌酸度は、pH3.5～9.0 の範囲で測定することができ、0.5 単位で表示されるようになっている。土壌水分は 5％未
満から 30％以上の範囲で、5％未満、5～10％、10～20％、20～30％、30％以上の 5 段階で表示されるようになっている。地温は-9～50℃の範囲で、1℃単位で表示されるようになっている。照度は Lux 表示で、500 未満から 60,000 以上の範囲で、9 段階で表示されるようになっている。今
回は土壌酸度・土壌水分・地温を測定するために使用した。

= 98 =

・防水 pH・温度計(図 8 を参照)
防水 pH・温度計は、温度と酸度(pH)を同時に測定することができるものである。温度は 0℃～
60℃の範囲、pH は 0～14 の範囲で測定することができ、検出は両方とも小数第一位まで表示されるようになっている。今回は土壌の温度と酸度(pH)を測定するために使用した。
・棒状温度計(図 9 参照)
棒状温度計は、一般的に学校で使用される汎用性の高い温度計である。100℃～-20℃の範囲で温度を測定することができるため、湯せんに入れて温度を測定したり、薬品などの温度測定に用いられたりする。今回は気温を測定したり、地温を測定したりするために使用した。
・ストーリーボード(図 10 参照)
ストーリーボードとは、イラストと文章を用いてストーリーを表現するものである。ストーリ
ーにすることによって、内容を相手に伝えやすくなり、一目でどのような内容なのかを理解することが可能になるのである。今回はこれを探究の過程に置き換えて作成している。今回のストー
リーボードには、①タイトル、②研究の動機、③研究の目的、④研究の方法、⑤結果の予想、⑥研
究の内容、⑦研究の結果が書かれており、これを基に課題解決の過程をまとめることとした。今回は用意した課題を解決する活動と経過観察を通して感じた疑問から課題を設定し解決する活動
においてそれぞれストーリーボードの作成を行った。
表 1 教材一覧

図 2 テラリウム

図 3 MESH

図 5 モバイルマイクロスコ

図 6 モバイルマイクロスコ

図 7 土壌酸度・土壌水分・ープ

ープで撮った写真

地温・照度計= 99 =

図4

Science Journal図 8 pH・温度計

図 9 棒状温度計

図 10 ストーリーボード(3)実践内容
本実践は、問題解決型・課題解決型の学習をもとにして授業を作成した。実際に授業で扱っているのは理科の生物分野であるが、STEM 教育を意識した内容となっているため、科学の生物分野だけでなく、技術や工学、数学の内容についてもできる限り取り入れることとした。本実践においては、第 4 回の「土と生き物のすみか」の内容を踏まえつつ、問題解決型・課題解決型の授業を行い、特にデータに着目することとした。本実践は、テラリウムの経過観察の中で自らが感じた疑問を課題として設定し、その課題を解決するためにダンゴムシを今一度観察し、センサ
ーを用いてデータを収集し、収集したデータを基にして、根拠に基づいた課題解決を行う授業である。その内容を表 2 に示し、表 3 に活動の様子を示すこととする。
表 2 本時の授業の展開
時間

児童・生徒の学習活動

配分
40 分

指導上の留意点【導入】〇分かったことと疑問に感じたことを 3

テラリウムを確認する(図 11 参照)

つ記入させる。

ダンゴムシの経過観察の結果を記入する。

〇1 つは分かったことを発表してもらう。

観察において分かったこと発表し、お互い発見したことを共有し理解を深める。

に共有する。

〇前回の調査において分かったことを思

第 4 回内容を振り返る。

いださせる。

ダンゴムシが好きな環境

ダンゴムシが苦手な環境

・うっすらとしていて湿っているところ

・土がカラカラに乾いているところ

・落ち葉があるところ

・日光が当たる時間が長いところ

・日陰であるところ

・暑いところパワーポイントのテラリウムと自分のテラ〇同じ条件でテラリウムを作成しているリウムを比較し、ワークシートに気づいた

ことを伝える。

ことを記入する。

1 つは気づいたことを発表してもらう。

同じ条件でテラリウムを作成しているのに、なぜ状況が異なるのか考える
相手に情報を正確に伝えるために必要なこ= 100 =

〇考えさせた後にデータが必要であることを考える。

とを伝える。

相手に情報を正確に伝えるために、なぜデータが必要なのかを考える
データとは何かを考える(図 12 参照)〇相手に情報を伝えるためには数値化さデータの役割を学ぶ

れたデータが必要であると伝える。

データの種類を学習する〇データには種類があり、使い分けることが必要である。

40 分

30 分

30 分

20 分

【センサーの使い方】〇MESH と Science journal の使い方を

MESH の使い方(温度・湿度・明るさの設説明する。

定)と Science journal の使い方を学習す〇今回は明るさセンサーと温度・湿度センる。(図 13,14 参照)

サーを使用する(MESH)。

【課題の設定・データの収集の計画】〇記録の取り方は、図や表、グラフ、絵な①用意した課題を解決する活動

どがあることを伝える。

測定したいものを 2 つ選ぶ〇データを取る回数にも触れる。

データを記録する方法と取る回数を決める〇授業内に解決できる課題に設定する。

②経過観察の疑問を解決する活動〇困難な場合には別の課題を設定したり経過観察を通して感じた 3 つの疑問の中かする。

ら 1 つを選び、課題を設定し、観察・実験〇①の時と同様にデータの記録の方法に方法と実験道具を決める。

ついて指導する。

【ダンゴムシの観察とデータの収集】〇観察する時間を決めて行う。

ダンゴムシの観察をする。

〇モバイルマイクロスコープの使い方をセンサーを使ってデータの収集を行う。

説明する。

(図 15,16 参照)〇データが収集できているかを確認する。

【ダンゴムシに関する課題解決】〇結果がまとめられているかを確認する。

得られたデータを基にダンゴムシ調査の結果をまとめる。
20 分【ストーリーボードの作成】〇ストーリーボードの書き方を説明する。

計

ストーリーボードを作成する。

〇今回行った 2 つの課題解決についてそ180

個人の自由研究についてもストーリーボー

れぞれ記入させる。

分ドを作成し、発表ができるようにする。
表 3 実際の活動の様子

図 11 テラリウムの確認

図 12 データについての説明= 101 =

図 13 センサーを学ぶ様子①

図 14 センサーを学ぶ様子②

図 15 測定する様子①

図 16 測定する様子②

4.実践の結果(1)本実践の導入とデータについて
本実践の導入は、第 4 回の内容において作成したテラリウムの経過観察を通して分かったことと疑問に感じたことの記入から始めた。児童・生徒は、第 4 回の授業から約 1 ヵ月が経っており、その間にダンゴムシの観察を行っている。各自が行った観察において分かったことをワークシー
トに記入し、その内容を発表してもらい情報の共有を行った。児童・生徒が発表した内容として、
ダンゴムシが白くなったり、それぞれの色が異なっていたり、脱皮したりなど見た目に関する内容が多く挙げられた。また他にもダンゴムシが食べるエサについて注目する児童・生徒もいた。
具体的には葉っぱの好みがあったり、だいこんや人参の皮はよく食べたが、レタスの芯については食べなかったなどさまざまな意見が挙げられた。児童・生徒はそれぞれが観察において発見したことを聞きつつ、議論しながら、ダンゴムシについての理解を深めた。また経過観察において不思議に感じたことや疑問に感じたことをワークシートに 3 つ記入してもらった。その後、第 4回の内容で行ったダンゴムシの調査で分かったことを振り返った(表 2 参照)。
以上の結果を踏まえてテラリウムを知らない人が作ったテラリウムの写真(図 17 参照)を示し、児童・生徒が作成したテラリウムを比較し、どのような違いがあるか意見を出してもらった。両方
ともテラリウムは前回の調査で分かった環境の特徴を基に作成していることも伝えた。
同じ条件でも人によって捉え方が異なることを伝え、どのような表現にしたら情報を正

図 17 調査結果を基に作成されたテラリウム

確に伝えることができるかを考えてもらった。気づいたことを共有し、できる限り数値化されたデータが必要であることを伝え、その必要性について提案した。またデータの役割やそもそもデータとは何かについて、説明を行った。
(2)センサーの使い方
データを収集するために第 3 回で使用した MESH の使い方を振り返り、初めて使用する
Science Journal については実際に iPad を用いて機能を確認しながら測定を体験してもらった。
第 3 回で使った MESH は観察の中で活用したことがなかったため児童・生徒らはどのように使用するのか興味を持っていたように見受けられた。使い方を理解すると、児童・生徒は MESHについて知っていたこともあり、センサーを積極的に観察の中に取り入れようとしていた。セン= 102 =

サーの使い方を理解することによって、データの収集につながることを児童・生徒が認識し、自由研究において数値データから根拠を生み出すことに意識を向けられるようにした。
(3)課題の設定と観察・データの収集の計画
センサー等の説明が終わった後、課題の解決を行うために課題の設定を行った。今回はあらかじめ用意した課題と経過観察の疑問を解決する 2 つの課題解決活動を行った。
(a)用意した課題を解決する活動
用意した課題は前回の調査において判明したダンゴムシが好きな環境と苦手な環境を基にして、その環境を数値化し、ダンゴムシが生息する環境を再現できるように、客観的なデータをとることとした。表 4 は、用意した課題と解決をするための方法である。この課題の中から 2 つを選んでもらい、解決する活動を行った。課題と方法以外についてはできる限り児童・生徒本人に考えてもらうこととした。また、観察やデータの記録の取り方についても指導を行い、どのようにデータを記録するかを決めてもらった。具体的には、写真や動画、ノート、タブレットなど記録する媒体について触れた。またそのデータをどのように表すのかについても触れた。図や表、グラフ、絵などが挙げられる。またデータを取る回数についても触れることとした。
表 4 用意した課題と解決をするための方法一覧
用意した課題方法

湿っている所とカラカラな所を比較する

湿度計と水分計を使って湿度・水分量を測定する

涼しい所と暑い所を比較する

温度計と地温計を使って気温と地温を測定する

日陰と日なたの明るさを比較する

照度計を使って明るさを測定する

土の性質を比較する酸度計を使って酸度(pH)を測定する(b)経過観察の疑問を解決する活動
経過観察を通して感じた 3 つの疑問の中から 1 つを選び、課題解決を行うこととした。経過観
察を通して感じた疑問の中には、時間内に解決することができないものや高価な実験道具が必要なもの、さらなる経過観察が必要なもの、専門的な知識を必要とするものなどがあり、この授業
内では解決できない課題が多くみられた。授業内に解決できる課題が記入されていた児童・生徒
はその課題を扱い、授業内に解決できない課題についてはメンターが関わり、解決できる課題へと設定し直したり、別の視点から見て課題を設定したりするなど、できる限り児童・生徒が感じた疑問に沿って課題解決を行えるようにした。3 つとも解決が困難な課題については、別の疑問を挙げてもらったり、こちらがあらかじめ用意した課題で対応することとした。
設定した課題を解決するために、観察する内容と収集するデータについて計画を立てる時間を設けた。観察する内容については第 4 回において発見したことや経過観察において発見したこと以外の内容で何を観察するのかをあらかじめ決めることとした。観察する内容はダンゴムシだけ
でなく、ダンゴムシが生息する環境やその周りの環境についても対象とした。立てた課題を解決するために必要な内容を集めるように指導した。収集するデータについては、課題を解決するた= 103 =

めに必要なデータだけでなく、どのようにデータを収集するのかを決めるために、データを収集する場所や MESH や Science Journal などの測定機器を用いたデータを収集する方法、データを収集する回数など、具体的な内容についても触れた。
(4)ダンゴムシの観察とデータの収集
課題を設定し、観察の計画を立ててから、ダンゴムシに関するデータを収集するためにフィー
ルドに出て観察を行った。まず、用意した課題を解決するために MESH や Science Journal、
酸度計、水分計等を使用して湿度、温度、明るさ、酸度(pH)を用いて測定を行った。あらかじめ課題を用意した理由としては、経過観察を通して感じた疑問を解決するに、測定機器が使用できるようにするためである。また、測定機器に慣れておくことで課題の解決に対する姿勢を崩さないためでもある。ダンゴムシの観察についてはモバイルマイクロスコープを用いて行った。肉眼では確認することができないダンゴムシの特徴を捉えることができ、新たにダンゴムシに関する知見を得ることができた。データの収集のフィールドは各会場において異なっている。三島会場
は林で行い、藤枝会場は道端、静岡会場は花壇の植込みで観察を行った。児童・生徒は湿度、温度、明るさ、酸度(PH)の中から 2 つを選んで、測定機器を用いて測定を行った。実際に測定機器を使用して調べることは初めてであったため、測定することに対して非常に積極的であった。
測定する回数に着目しながら、データの収集を行っていた。測定したデータをどのように記録するかを決めてもらい、表を用いてまとめた。
経過観察を通して感じた疑問についても同様の流れで観察を行った。用意した課題と異なるのは、測定する方法と測定する回数、測定したデータの記録の取り方などである。
(5)ダンゴムシに関する課題解決
これまでの観察で集めたデータや記録を基に結果を導き出す活動を行った。集めたデータを整理したり、観察から分かったことをまとめたりして、結果を記入してもらった。用意した課題を解決する活動と経過観察の疑問を解決する活動の両方の結果をまとめた。中には結果をまとめる
際に測定する回数が少なくデータそのものが足りなかったり、測定したデータが結果と結びつながらなかったりするなど結果を導き出せなかった児童・生徒も見られた。
(6)ストーリーボードの作成
課題解決を行った後に、ストーリーボードを用いて一連の探究活動を振り返ることとした。児童・生徒が行った探究活動を一枚のストーリーとしてまとめた。ストーリーボードには、①タイ
トル、②研究の動機、③研究の目的、④研究の方法、⑤結果の予想、⑥研究の内容、⑦研究の結果が書かれており、これを基に探究活動をまとめた。ストーリーボードの作成についても、用意した課題を解決する活動と経過観察の疑問を解決する活動の両方で行った。このストーリーボードを用いた理由としては、これまでの課題解決活動を振り返るとともに、探究の過程についての理解を深め、個人で行っている探究活動(自由研究)に役立たせるためである。また探究活動(自由研究)を意識させ、発表することを見据え、自由研究をまとめることにも意識を向けることとした。そのため、個人で行っている探究活動(自由研究)についてもストーリーボードを作成している。本実践は第 5 回に位置づけられており、第 6 回においては個人の探究活動(自由研究)を発表= 104 =

する研究発表会のため、研究をまとめることと発表することを見据えて、ストーリーボードの作成を行った。
最後に課題解決活動を通じて、各自で行っている探究活動(自由研究)に MESH や Science
Journal 等のセンサーを取り入れることやデータの必要性、研究の手順、すなわち探究の過程が重要であることを児童・生徒に伝えた。今回の授業を通して、児童・生徒にとって各自の探究活動(自由研究)を発展させるような発見があることを期待する。
5.実践のまとめ(a)課題の解決におけるデータの収集と数値データの必要性についての認識の向上
本実践では実践前と実践後にアンケート調査を行った。対象は三島会場、静岡会場、藤枝会場の 24 名である。質問内容はデータの収集の観点から、測定の必要性、記録の必要性、データの収集の蓋然性、数値データの必要性、伝達のためのデータの必要性、実験方法の決定(難度)の 6
つを調査項目とした。アンケートは 4 件法で実施し、「思う」「どちらかといえば思う」「どちらかといえば思わない」「思わない」の選択肢を用意し、それぞれ「2」、
「1」
、
「-1」、
「-2」で点数の重みづけを行い、平均値を算出した。図 18 が本実践におけるアンケートの分析結果である。
アンケートを分析した結果、全体
として平均値は微増であった。t 検定を行ったところ統計的に、測定の必要性と実験方法の決定(難度)において、10％以下の危険率で有意差が認められた。また児童・生徒
がワークシートに記述した「本実践において分かったこと」においてもダンゴムシの特徴や生息する環境に関する記述やデータの役

図 18 本実践におけるアンケート結果

割・意義、センサーに関する記述が見られた。数値データについては、センサーを活用した測定を行っていることもあり、アンケートの結果から数値データの必要性を感じている児童・生徒が少なからず見られた。以上のことから本実践において児童・生徒のデータの収集と数値データの必要性については認識を向上させることができたと考える。
(b)児童・生徒のデータの収集に関する思考の把握
データの収集の一部である測定については、アンケート調査の結果から児童・生徒は研究において測定が必要であると考える児童・生徒が少なくないことが明らかになった。しかし、実際の活動においては、3 回以上の測定を求めていたが、ワークシートの記述からは 3 回未満の測定となっている児童・生徒も見られた。測定は行っていても記録が行われていない可能性もあるが、児童・生徒一人当たりの各変数における平均測定回数は 1.88 回(ワークシートの記述に基づく)であり、約 2 回の測定を行っていることになる。以上のことから、児童・生徒の測定に対する認識と行動において差が生じていることが分かった。同様にデータの収集の一部である記録について= 105 =

も、アンケート調査の結果から記録が必要であると考える児童・生徒が多いことが明らかになった。しかし、実際の活動においては、複数回記録されていたのは、全体の 42％(24 人中 10 人)であり、残りの 58％(24 人中 14 人)は、1 回のみの記録しかされていなかった。以上のことから、児童・生徒の記録に対する認識と行動において差が生じていることが分かった。これらのことを踏まえると児童・生徒は測定や記録などのデータの収集に対して課題があると考えられる。
(c)探究の過程におけるデータの収集の関係性の分析・検討
探究の過程におけるデータの収集の関係性が見られた点として、課題解決活動における説明の構築が挙げられる。本実践において、経過観察によって設定された課題で数値データを基に説明を構築したのは全体の 83％(24 人中 20 人)であり、経過観察によって設定された課題で数値デー
タを基に説明を構築したのは全体の 54％(24 人中 13 人)であった。数値データを根拠として、説明の構築に至っていることから数値データの必要性を認識したと考えられる。また別の視点から見れば、課題の設定や観察・実験の計画の立案が影響を与えている可能性が考えられる。用意した課題を解決する活動においては、課題と観察・実験方法(使用する道具や測定する変数)を児童・生徒にあらかじめ提示していた。経過観察の疑問を解決する活動においては、課題の設定や観察・実験方法の決定、実験道具の決定、記録の取り方等を児童・生徒に任せ、課題を解決してもらった。この差によって課題を解決するに至った児童・生徒、至らなかった児童・生徒が見られたと考えられる。すなわち、探究の過程においてデータの収集前である課題の設定と観察・実験の計画の立案の過程に取り組むことができたかによって結果に差が見られたと考えられる。データの収集後の数学的な処理においても、複数回記録した児童・生徒の 6 割(24 人中 6 人)が数学的な処理を行っている。複数回測定できたかによって、データの収集後の数学的な処理においても差が見られたこと。以上のことからデータの収集がデータの収集前後の過程に影響を与えていることが明らかとなった。つまり、データの収集においては、今回の実践から少なくとも課題の設定、観察・実験の計画の立案、数学的処理との関係性が見られた。これらの関係性についても今後の課題として検討する必要があると考える。
参考文献・引用文献
文部科学省(2017) 中学校学習指導要領解説理科編,p.9
NGSS Lead States(2013) Next Generation Science Standards. For States, By States.
Washington, DC: The National Academies Press, Appendix F p.50-65= 106 =

3-3. センサーと micro:bit を応用した STEM 活動
浜松市立舞阪中学校 藤田真太郎
１．STEM 浜松会場での取り組みについて
STEM 浜松会場において、micro:bit を使用することと、水耕栽培キット Green Farm Cube（株式会社ユーイング）を活用した取り組みを前提としていたため、micro:bit で水耕栽培キットを制御することを最終目標として設定した。
２．micro:bit の学習について
最終目標は「水耕栽培キットを micro:bit にて制御すること」だが、具体的には、電流を micro:bit
で制御しなければならない。micro:bit は 90mA 程度しか制御できないため、水耕栽培キットの制御を行うためには直接電流を制御するのではなく、リレーを用いて間接的に外部電源を制御する必要がある。したがって、リレーを用いることができるまで、学習することにした。
また、制御のためには、順次処理、条件分岐など、プログラミングの基本的な考え方なども身に付ける必要がある。STEM 浜松会場の対象者は小３～中３と、幅広い年代層がいたため、プログラミングの基本もゼロから教える必要があった。
３．実践内容第1回

moodle の使い方（アカウントとパスワードについて、moodle の機能の説明）

第 2 回 最近のものづくり、micro:bit 基本編
第3回

STEM をなぜ学ぶのか、micro:bit 応用編 Part1（Cds、シリアル通信、スピーカの制御）

第4回

micro:bit 応用編 Part2（はんだづけ、気象センサ、OLED の制御、リレーの制御）

第5回

micro:bit 最終回（変数、無線通信、SD カードに保存、関数）

第１回は、moodle の使い方を学習するとともに、アカウントやパスワード管理についても学習した。また、moodle を引き合いに、オープンソースソフトウェアやオープンソースハードウェアについて説明し、自由に利用したり、修正したり、配付したりしてよいソフトウェアやハードウ
ェアを集団で作り上げいくコミュニティがあることに触れた。これは、STEM を発展させていく
ために大切な考え方である。また、インターネット上でサービスを利用するためのアカウントやパスワードの管理についても触れた。自分には分かりやすく、他人に推測されにくいパスワードを作成する必要性や、作成方法について触れた。
第 2 回は、「STEM をなぜ学ぶのか」と題して、科学者、技術者、数学者それぞれの立場から見た STEM はその立場によって少しずつ違うことに触れた。それぞれの立場で STEM を語っても、どうしても自分の得意分野の領域からの話が大きくなってしまうこと、今、学習段階では特定の分野に偏らず、まんべんなく全ての分野を伸ばしてほしいこと、得意、不得意があってもよいこと、「得意な人に頼む」という方法があること、大切なのは（自分ができなくても）方法を「知っていること」などを伝えた。また、「Maker’s Movement」について触れ、自分の必要性や欲求に応じて「もの」を自分（たち）地震で作り出そうとする人たちやそのような動きがあり、FabLab= 107 =

という拠点についても触れた。また、基礎編では micro:bit とは何か、どのようにプログラムを書き込むのか、フローチャート、さらに、プログラムの３要素である、順次実行、条件分岐、繰り返
しについて学び、実際に簡単なプログラムを組んで micro:bit にプログラムを書き込んだ。
第 3 回では「何のために STEM を学ぶのか」と題して、既存の製品の利用の仕方を学ぶだけでなく、STEM を学習して「活用」していくことが重要であることを伝えた。例えば、micro:bit の使い方を学ぶことが大切なのではなく、micro:bit を使って何を実現するのかが重要であると述べた。micro:bit 応用編 Part1 では、外部センサとして Cds を接続して micro:bit で光の強度を測定
したり、その値をシリアル通信で micro:bit に送って、確認したりを行った。また、スピーカや外部 LED をつないで、制御することも行った。これは、水耕栽培セットの制御へとつながっていく。
第 4 回では電気回路の基本、ブレッドボードやはんだづけ、また、ブレイクアウト基板に
micro:bit をつなげてより高度な機能を引き出すことを学習した。高度な機能を引き出すものとして、気象センサ、OLED、そして、水耕栽培セットの制御の肝となるリレーの制御につなげ、実際に、24V の直流で動いている水耕栽培セットを 3V の micro:bit からの ON、OFF 信号を受け取って制御することにつなげた。
第５回では、今回の水耕栽培セットの制御では使用しなかった micro:bit の機能（無線通信、SD
カードに保存する方法）や、それまでに学習しなかったプログラミングの概念（変数や関数）に触れ、応用的な活用への道を残した。
４．成果と課題
全 6 回の浜松会場の STEM 講座のうち、５回を使って、目標とした「水耕栽培セットの micro:bit
による制御」には到達できたのだが、micro:bit の使い方を押さえることに終始してしまい、子供たちからのアイデアなどを吸い上げて反映させることはあまりできなかった。これは最終目標がすでに用意されていたために工夫したアプローチにすることが難しかったためでもあるが、STEM としてはもう少し余裕をもった構成にして子供たちのアイデアなどを大切にしたものにしていきたい。
また、入手性や取り扱いの簡便さ、ブロックエディタによるプログラミングのしやすさ等で、プログラミング教材として micro:bit を選択したが、機能面、特にアウトプットの貧弱さがあり、
micro:bit 以外の教材を利用した展開も考えたい。micro:bit の弱点をカバーする教材として、M5
Stick C Plus に、UI Flow というプログラミングサイトを組み合わせたものが活用できると踏んでいるため、次の機会ではそちらを活用してみたい。

図 1 実際の活動の様子= 108 =

3-4. 野菜栽培セットを用いたＳＴＥＭ活動
浜松市防災学習センター 大石隆示
【現状】
静岡 STEM アカデミーの受講生は自分の自由研究をし、外部機関で発表をすることが参加の条件となっている。受講生はこれまでに浜松市の大会で金賞を取ったり県の大会に出したりした子は皆無で銀賞を取ったことがある子も少ないのが現状であった。実際に自由研究を進めるのもま
まならない子もいた。しかし、自分がどんな研究をしたいかというテーマは持っていたり以前から研究を継続している子がいた。なんらかの方法で自由研究に携わったことがある子が多くいたという点が自由研究を指導するのに都合はよかった。
【動機】
STEM 教育は問題解決能力や創造力を通して子どもたちが主体的に学ぶものであり、各分野を横断的に学び実践することであると考えた。STEM 教育というとパソコンとセンサーとロボットを使ったものというのがすぐ頭に浮かぶけれども生物分野に関係した実践例が少ないように感じていたので、実践しようと考えた。
ＳＴＥＭ教育で思考力や創造性を育てたいと考えたとき長期的に取り組めるものが良いのではと思い水耕栽培をすることを思いついた。LED を使った水耕栽培キットがあることを知りそれを活用することにした。
この LED を使った水耕栽培を選んだ理由は、受講生全員が同じものを使うことで共通の題材
でできることや、共通の話題ができるので全員が理解しやすいからである。同じ植物を水耕栽培しても観察する観点が違えば個性ある研究ができると考えた。毎回の講座のときに水耕栽培の植物の成長状況や研究の進捗状況を報告することを課題とすることで毎回講座の最初に発表をしな
いといけないのでしっかりと研究観察をするようになる。そのことで自由研究の仕方を学ぶことになるのではないかと考えた。
【実践】
毎回講座の最初に水耕栽培の研究経過報告をすることにしたのは、自由研究には継続性が必要であること、継続的に段階を踏むことで研究というものがどういうものかということが身についていくことができると考えた。受講生各自の発表後には指導者がコメントをすることにした。コ
メント内容は今の研究内容についての質問や改善点の助言をした。受講生はそのアドバイスを参考に研究をし、次回の発表には何らかの成果を報告するようにした。またその経験から本来の自分の自由研究にも応用していくことができると考えた。
水耕栽培の観察や研究をすることで自分の研究に応用して自分の研究をより深めることができたり受講生同士で意見交換ができたりすると考えた。
講座でマイクロビットを使うことになっていたのでマイク
ロビットと水耕栽培キットを組み合わせてＳＴＥＭの実践をしようと考えた。そこで水が少なくなったらブザーで知らせる= 109 =

水耕栽培キットようにできる等の事例を紹介した。受講生の何人かは水耕栽培キットを改良してマイクロビットで制御できるように改良する子がいると考えていたが受講者全員が難色を示したため実現できなかった。
耕栽培キットで栽培する植物はその時期にあった種子をメーカーから送られてくるが全員スイートバジルであった。共通した材料が共有できてよかった。
朝顔の種を漂白すると花の色はどうなるかという研究をしている子はバジルの種を漂白してみるなど自分の研究と関連付けたことを実践した。
せっかくマイクロビットの勉強が分かってきたり理科自由研究の仕方が分かってきたりしてこ
れから本格的にやっていけば自分なりの工夫がさらにできてよりよい成果が期待できるというときに終了の時期となってしまった。次年度も引き続き受講できるようになればさらなる向上が期待できたのに大変残念である。
【成果】
水耕栽培を全員に取れ入れたことで受講生全員に共通の話題ができたことはよかった。水耕栽
培は誰でも容易に植物を育てることができるので必ず何らかの報告はできるので受講生の負担は少なく毎回発表できた。
毎回指導者の助言を受けることにより自分では気が付かないことを知り次の目標が出来たり今の研究を修正できたりして研究のスキルが向上した。また指導者だけでなく他の受講生の発表を聞くことで自分の研究の参考にすることができ両面から受講生の研究レベルを向上することができた。
水耕栽培キットとマイクロビットを組み合わせて実験をすることができなくて残念であった。
もう少し時間があれば可能であったかもしれない。
後日提出された受講生の自由研究作品を見て各自の研究内容をより高度なものにするのに役立てられていると感じた。
複数の受講生が浜松市の審査で金賞を受賞し県大会にまで出展することができたことは大きな成果と言える。
【今後の課題】
この 1 年間で受講生各自の自由研究が県大会レベルまで向上できたので更に向上できるように
自由研究の指導は継続していきたいと考え、指導者が受講者の都合の良い時に今回会場となった浜松市防災学習センターで指導を受けられることを閉会式で連絡をした。
今後より指導が受けやすくなるように単年度だ
けの受講ではなく複数年度受講できるようになると更なる向上が期待できるのでぜひ複数年度受講できるようにならないかと思う。

発表の様子の写真

今回の水耕栽培キットを活用したように今後もこのようなキットや教材を活用する講座を考えていきたい。

= 110 =

3-5. micro:bit とセンサーを使って電子楽器を作ろう
静岡大学教育学部 三枝真武
１．活動の場静岡 STEM アカデミーSTAGE1.5
日時 ：2020 年 11 月 8 日（日）13:00～15:00
場所 ：静岡大学教育学部附属静岡中学校
参加者：小学校 6 年生～中学校 3 年生 20 名
２．micro:bit について
本活動で扱う「micro:bit(マイクロビット)」は，イギリスの公共放送局である BBC(英国放送協会/British Broadcasting Corporation)が中心となって開発した教育用の小型コンピュー
ターボードで，約 4cm×5cm のプリント基板の前面には，個々にプログラムできる 25 個のLED（明るさセンサーとしても使用可能），プログラム可能な 2 個のボタンを搭載している．
下部には，3 つの入出力リング(0～2)，外部に電源を供給するリング(3V/GND)がある．背面は，温度センサー，加速度センサー，地磁気センサー，無線機と Bluetooth を通した無線通信，USB インターフェースを搭載している．

図 1：micro:bit 前面・背面（三枝撮影）
また，Microsoft 提供の「MakeCode エディター」を使えば，ブロックまたは JavaScriptを使って簡単にプログラムができる（Python，Scratch も使用可能）．

図 2：MakeCode エディター（三枝撮影）= 111 =

３．活動概要
本教材は「micro:bit」と，その拡張キットである keystudio 製「37 in センサーキット」
を用い，STEAM 教材であると同時に，プログラミング教材としても利用できるものとした．
活動の概要は，「明るさセンサー，加速度センサー」を用い，“ドレミファソラシド”の音階を作って簡単な曲を演奏することである．
「音階を作る」とは，先ほど紹介したセンサーは数値を測れるものであり，“ドレミファソラシド”の 8 区分にセンサーの値を当てはめることである．また，本教材の構築は，STEM 領域の問題解決のプロセスとして有効であるとされる
Engineering Design Process を土台にして，NGSS（米国次世代科学スタンダード）に示されている 8 practices を当てはめた（図 3）．また，表 1 に活動の内容と STEAM の所在を表す．

図 3：本教材の構築のイメージ（EngrTEAMS,2017,p4-5 と NGSS,Science and Engineering Practice を参考に作成）
表 1：活動内容と STEAM の所在
S

活動
Define電子楽器の仕組み，活動目標の理解

Learn

電子楽器の組み立て

Try

E

A

M

E
T

センサーの数値を測り，センサーの特徴を理解
Plan

T

S

T

M

センサーの値を 8 区分に分けるE

フローチャートを書くE

プログラミングET

音階を奏でる，簡単な曲の演奏
Test

改良点を考える

Decideセンサーの科学的な仕組み理解

M

A
E

S
E

日常生活への応用例を考える= 112 =

A

４．活動の流れ
時間

子どもの活動（・） 教師の働きかけ（〇）5分

・事前アンケート記入

5分〇micro:bit の紹介

留意点など

特徴，できることなど
15 分

・micro:bit の基本操作を学ぶ，自由に遊んでみる・基本操作①～①micro:bit と iPad のペアリングの仕方③ができてい②プログラムの書き方

るか机間巡視③プログラムの反映のさせ方
10 分

・課題に取り組む
課題①「ずっと自分の名前（ローマ字）を表示」
課題②「ボタン A を押したとき→アイコンを表示」
課題③「ボタン A を押したとき→アイコンを表示→消える」
課題④「ボタン A を押したとき→アイコンを２秒間表示」

40 分

明るさセンサーを使って音階（ドレミ）を作ろう
・実際に明るさセンサーを使った電子楽器を観察し，その仕組みを理解する
・電子楽器を組み立てる・ワークシート

・明るさを測定するに記入させて

最大値，最小値，中間の値を測定〇フローチャートを書くメリット，書き方を説明
・フローチャートの作成
・プログラミングをする
・音を鳴らす，改善する
25 分

加速度センサーを使って音階（ドレミ）を作ろう
・実際に micro:bit と加速度センサーを使った電子楽器を観察し，その仕組みを理解する
・加速度（傾き）の値を測定し，センサーの特徴を理解する・フローチャートを書く
・プログラムする
・音を鳴らす・音を増やす・簡単な曲を演奏する= 113 =いく

10 分

・明るさ/加速度センサーの科学的な仕組みを考える
・明るさ/加速度センサーの日常生活への利用を考える

10 分

・事後アンケート〇持ち物・37in センサーキットから「micro:bit，センサーシールド，ジャンパーワイヤー×3，バッテリーケース，ブザー」（人数の半分＋α）
・単 3 電池×6（人数の半分＋α）
・iPad（人数の半分）
・ポケット Wi-Fi
・ワークシート，事前・事後アンケート（人数分）
・パソコン
・HDMI 変換ケーブル（iPad，パソコン用）
・見本キット= 114 =

５．活動の詳細①Define（問題や課題の定義）
実際に micro:bit で作った電子楽器を見て，電子楽器の仕組み，活動の目標を理解する．
・センサーの値を“ドレミファソラシド”の 8 区分に分けること
・簡単な曲を演奏できるようにすること②Learn（事前調査）
電子楽器の組み立てを行う．その後，センサーの数値を測り，センサーの特徴を理解す
る．
・micro:bit にセンサーシールド，ブザー，バッテリーケースを取り付ける（図 2）・「数値」を測るプログラムを書き（図 3,4），センサーの数値を計測してその特徴を理解す
る

図 4：電子楽器の組み立て

図 5：明るさセンサー計測プログラム

図 6：加速度センサー計測プログラム

図 7：明るさセンサー計測の様子= 115 =

③Plan（計画）
センサーの値をドレミファソラシドの 8 区分に分け，プログラムをフローチャートに表す（この時，フローチャートを書くメリット，書き方を説明）．

図 8：フローチャート例

図 9：フローチャート作成の様子④Try（実行）
フローチャートに表したプログラムを実際にプログラミングし，ドレミファソラシドの音階が奏でられるか，簡単な曲（「かえるのうた」，「ドレミのうた」）が演奏できるか試す（この時，プログラミングの時短テクニックとして変数の定義を教える）．

図 10：明るさセンサープログラム例= 116 =

⑤Test（分析）プログラム通りに音を鳴らせるか，より正確に音を制御し曲を演奏するためにプログラム
をどのように改良すればよいか考える．また，曲の演奏には休符が必要となるため，休符をどのように作ればよいのかも考える．

図 11：ボタン A で休符を作ったプログラム⑥Decide（考察と意思決定）
活動の振り返りと，各センサーの科学的な仕組みや，日常生活への活用法，実際にセンサーが使われている商品の紹介を通して，自分が使用したセンサーの日常生活へのさらなる活用方法や，micro:bit やセンサーを使ってどんなものが作れるかを考える．

図 12：実際に使用したスライド

図 13：実際に使用したスライド（明るさセンサーの仕組み）（明るさセンサーの利用）= 117 =

６．活動の結果と考察
まず実践の前提条件として，参加者 20 名全員は，昨年度に micro:bit を使って気温・湿度・気圧を測る装置を作製しているため，micro:bit の基本的な操作はできる．また，参加者 20人の学年の内訳は，小学 6 年生が 9 名，中学 1 年生が 4 名，中学 2 年生が 6 名，中学 3 年生
が 1 名である．実践の様子としては，「明るさセンサーを使って音階を作る」活動でかなり時間を使ってしまい，その後の「加速度センサーを使って音階を作る」活動の時間が足りなくなってしまった．そのため，簡単な曲の演奏ができた子どもが少なく，STEAM の A の要素が薄くなってしまった．
「明るさセンサーを使って音階を作る」活動で時間を使ってしまった
理由としては，フローチャートの作成やプログラミングにかなり進度差が見られ，進度の遅い子どもにペースを合わせていたからだと考える．
次にアンケート調査より，本教材の難しいところは「プログラミング」と「センサーの使い方」であることが分かった．活動の中で考えたり，気づいたことを聞いた質問結果からは，センサーやプログラミングの日常生活への利用や可能性を考えられていたことから，創造力が育まれていることや，深い学びにつながっていることが分かった．センサーや micro:bit の使い道を聞いた質問結果からは，90%以上のの回答が得られ，創造力が十分に育まれていることが分かった．回答内容としては，「自分の研究に活かしたい」というものが 40%と多く見られ，これは，子どもたちが日頃から研究を行っており，その中で研究に必要な器具を欲しているからだと考える．
７．まとめ
本 STEAM 教材の懸念点として，まず教材費用や環境整備，管理の問題が挙げられる．
「micro:bit」本体だけでも 1 台約 2000 円かかり，「micro:bit 用 37in センサーキット」は
1 セット約 6000 円もかかってしまう．また，プログラミングを行うにはパソコンやタブレッ
ト端末が各自必要になり，インターネット環境の整備も必要となる．（今回の実践では iPadとポケット Wi-Fi を使用した．
）さらに，micro:bit は静電気に弱いため専用の袋に入れることが必要であり，センサーは 1 つ 1 つ繊細で，たくさんあるため，紛失を防ぐことや徹底した管理が必要となる．今回の実践では micro:bit やセンサーの故障が度々見られてしまった．
このように，様々な懸念点が挙げられるが，本教材には，新たな社会を牽引するために必要な，21 世紀型の資質能力を育成することができ，その分の手間や時間をかけるだけの価値があると考える．また，アンケートの感想から，「micro:bit とセンサーを用いて日常生活や自由研究に活用したい」などの意見がたくさん見られ，授業実践後も教材を応用して様々な学
びにつなげていくことができるという大きなメリットもある．
将来，本 STEAM 教材をはじめ，STEAM 教育が様々な実践の場で広く普及し，日本の科学技術の発展に寄与することを期待する．
８．参考文献・EngrTEAMS（2017） p.4-5
・熊野善介（2013） 科学技術ガバナンスと STEM 教育－日本におけるガバナンス論とアメリカにおける新たな科学教育改革からの観点－ p.5= 118 =

4. 令和 2 年度における情報通信技術を活用した取り組み
静岡大学大学院教育学研究科修士 2 年 峯田一平
1.はじめに新型コロナウィルスの感染拡大によって、メンターと児童・生徒が探究活動(自由研究)(自由研究)について直接やり取りをすることが困難となった。これに伴い、moodle や zoom といった情報通信技術を活用する機会が多くなり、その必要性を改めて認識することとなった。静岡
STEM アカデミーでは、午前に STEM 教育プログラム、午後に各自の個別探究活動(自由研究)の指導に時間を充てている。午後の個別探究活動(自由研究)の指導においては、児童・生徒の探究能力を育成し、各自の自由研究に対して様々な疑問をメンターに相談する機会が設けられている。しかし、コロナの影響や各自の個別探究活動の指導は時間が限られていること、各自で探究のテーマが異なるため多数の児童・生徒に対し、細かく丁寧に対応することは困難である。そこで昨年度に引き続き e-learning システムである moodle を活用し、児童・生徒との情報共有を図るとともに、普段から児童・生徒の探究活動(自由研究)を支援する取り組みを行った。また自由研究相談においては、今年度から新たに zoom を活用し、児童・生徒の表情を見ながら、探究活動(自由研究)についての議論を行える機会を設けることとした。
2.e-learning の使用
e-learning は、情報通信技術を用いた学習であり、場所に関係なく、児童・生徒は各自で学習を進めることできるという特徴がある。静岡 STEM アカデミーでは e-learning システムである
moodle を用いて探究活動(自由研究)の支援を行っており、moodle が主に 3 つの役割を担っている。1 つ目は、活動等の連絡である。活動が行われる際には、事前に持ち物や次回のプログラムの内容について連絡を行っている。また今年度は STEM カフェや特別ワークショップといった
予定していなかった講座の開催等を連絡するための手段として活用した。2 つ目はメンターとのやりとりである。普段から情報共有ができるように、各自の自由研究の進捗や課題に対しての相談や連絡を行っている。3 つ目は STEM 講座後の書き込みである。児童・生徒に STEM 講座に対しての感想や意見、疑問などを記述してもらうことで、指導側はその評価を確認し講座の改良を行うことができる。また児童・生徒は STEM 講座後の書き込みから、お互いの考えを理解し、意見や疑問などを議論し、さらなる活動の理解につなげている。
一方で、昨年度は課題も見られた。普段からパソコンを使用しない家庭が多く操作に対して不慣れであったり、登録をしても児童・生徒が自分で使えるパソコンがなかったりと家庭内に使用できる環境はあるものの十分に使用されていないのが現状であった。またインターネット環境がない家庭や保護者が児童・生徒にパソコンの使用を許可していない家庭も見受けられた。今年度からは、児童・生徒を募集する際に、「本人が使用できるインターネット環境」を条件に加えたり、活動がある際には、できる限りパソコンやタブレットを持参したりするように声かけを行った。コロナ禍ということもあり、moodle のような e-learning システムの活用はメンターと児童・生徒の距離を近づけ、今後も各自の探究活動(自由研究)(自由研究)の発展を促す役割を担うと考えられる。

= 119 =

3.zoom の使用
コロナの影響により、対面形式で直接自由研究相談をすることに対して、不安を持つようになった。このような状況を打開するために、zoom を活用し、少しでも対面形式に近い形で自由研
究相談を行えるような機会を設けた。2020 年 8 月 2 日に「静岡 STEM アカデミーSTAGE1.5」の自由研究相談会が行われた。この時は、相談者が 18 名に対して 5 名が zoom を使用し、オンラインでの相談を希望した。静岡 STEM アカデミーは県内 6 会場から児童・生徒が集まるということもあり、距離が離れていたり、直接相談に行くことが困難な児童・生徒がいたりすることは確かである。これを解決するために zoom を使用し、オンラインで相談することを可能とした。直接相談する対面形式とオンラインによる形式ではほとんど違いはなく、メンターと児童・生徒が活発な議論を行っていた。筆者もオンラインでの相談に参加したが、対面形式と遜色なく相談にのることができた。インターネット環境によって、一部映像や音声が乱れることがあったが、全体を通して言えば、対面形式とほとんど変わらない状況であった。8 月上旬は児童・生徒
が自由研究を進める上で、重要な時期であり、オンラインでの相談ができたことはメンターや児童・生徒にとって有意義な機会であったと考えられる。
また zoom を使用したオンラインでの相談は STAGE2.0 においても行われている。STAGE2.0に所属する受講生が大学の研究者と自由研究を相談する際に、zoom を使用して自由研究の相談を行っている。直接の指導を受けることが困難な状況において、少しでも対面形式に近い形で相談を行えたことは、児童・生徒にとっても自由研究を進める上で励みになったと考えられる。児童・生徒の自由研究を支える上で、専門的な知識を持つ研究者との議論はなくてはならないものであり、自由研究を行う児童・生徒の研究に対するモチベーションを維持する役割を担っている。来年度は状況に応じて zoom を取り入れていきたい。
4.おわりに
今年度は、年間を通して moodle や zoom といった情報通信技術を活用する機会が多く見られた。これまでの対面形式での活動や自由研究相談、直接的な議論が困難になった状況において、情報通信技術を活用した取り組みは今後も続けられていくと考える。通常通りの対面形式での活動や自由研究相談ができることを願うが、状況に応じて情報通信技術を取り入れていきたい。
Society5.0 時代が到来しつつある中で、情報通信技術を活用していくことは、児童・生徒にとってもスキルの向上や自由研究のヒントになる可能性もある。今年度は、情報通信技術を取り入れた活動として、Chromebook を活用したワークショップを行っている。情報通信技術の活用は、今後も必要不可欠であり、より一層求められる能力であると考える。自由研究においても情報通信技術を活用することは、研究の質を高め、発展させることにつながると考えられる。静岡
STEM アカデミーでの取り組みが児童・生徒の探究活動(自由研究)に対して成果として表れてきた中で、さらに児童・生徒の自由研究の質を高め、発展させるうえで、情報通信技術はなくてはならないものであると考える。次年度に向けて moodle や zoom だけでなく、他の情報通信技術についてもより一層活用できるように工夫していきたい。

= 120 =

5. 令和 2 年度における自由研究指導について
静岡 STEM アカデミー
シニアメンター 増田俊彦
子ども達の学びは、日本の未来を形成する国家目標である Society5.0 や SDGs の新しい基軸を創り出すことに大きく関わっている。それは想定されている未来社会の具現化のためには、小中学生がその未来を実現していく人材として育成出来るかどうかにかかっているからである。
そのような未来社会に活躍できる人材に必要な資質は、どのような学びが必要であろうか。
今年度から小学校の学習指導要領が全面的に改定され、21 年度中学校、22 年度高等学校そして 24 年度大学と順次改定されていくことになっている。今、日本の教育内容が未来型に大きく舵を切ろうとしている。なぜなら未来創出できる人づくりは、教育からその一歩を踏み出し、その教育によって育てられた人々が未来をつくっていくことになるからである。その中で「主体的、対話的で、深い学び」が提唱され、「探究的な学び」や「探究の時間」が設定されている。
学校における授業の中で探究的な学びが試行され実践され、社会の中にイノベーションを創出できる能力を持った子ども達の育成は急を告げている。また、猛威を振るっている感染症や自然災害など、地球規模で考えなくては解決しない諸問題が未来社会は山積している。そうした今までにはない答えのない問題や課題に立ち向かえるのは、高く豊かな人の精神と最先端科学技術に期待するところが大きい。そこに子ども時代から科学技術の学びを磨いていく意味が見えてくる。
静岡 STEM アカデミーでは、STEM 科学教育の学び方は探究的な学びそのものであると受け止めている。また STEM 的な学びを具現化することは、未来型の学びを磨いていく場であり、学校で指導しなくなった自由研究活動(子ども達が、自分の興味関心のある疑問を生活の中から見つけ、主体的に問題解決に迫ろうとする深い学び)を、静岡大学を軸として地域社会の中で育んでいこうとしている静岡 STEM アカデミーの取り組みは、未来創造型人材を生み出すことに大きな意味を持っている。
現在の静岡 STEM アカデミーの指導体制は、専門性の高い大学教授陣と小中学生の理科学びの指導をしてきて自由研究指導に明るいシニアメンターがタッグを組み、大学院生や学部生がメンターとして加わった指導体制がとられている。(メンターの項参照)＜Ⅰ．探究活動指導におけるシニアメンターの役割＞(1)

一講座の中で講座生の午前の学びは、STEM 的な学びをふまえ熊野研究室で創られた
静岡型 STEM 学習プログラムでワークショップを体験し、後半（午後）の学びは一人一人の興味関心から導かれた疑問に対して、どのように探究したら良いのか方向性を示す
ワークショップや探究活動の個別相談として運用している。この午後の部が、主にシニ
アメンターの指導領域である。
(2) シニアメンターは、静岡 STEM アカデミーの講座プログラム(STAGE1.0，STAGE1.
５，STAGE2.０)の基本型を作成し、方向性を明確にしている。(下記参照)(3) この指導内容計画案は、指導陣がコミュニケーションをとる中で生み出されてくる体験型プログラムで、資材だけでなくメンターの指導も含め準備が整えば柔軟に組み変えていく手法をとっている。

= 121 =

２０２０年度静岡 STEM アカデミー指導内容計画案＜STEM プログラム：STAGE1.0＞＊午前 10：00～12：00 は「STEM 講座」、午後 1：00～1：45 は「探究活動基礎講座」、午後１：５０～２：４５は「探究活動個別指導」、２：４５～３：００は「振り返り」、完全終了は３：１０とする。
基本的な指導No 月
午前１０：００～１２：００
午後１：００～１：４５
メンバー
挑戦する場：各市内コンクール
静岡県内コンクール(学生科学賞・鈴木賞・山﨑賞)
午前
午後
１

２

3

４

５

風船ロケットを制御せよ！
➀アイデアの出し方②ものづくり０．４Ｗを発電できる風力発
電機を開発しよう!
➀全体計画づくり②グループワーク
・設計図
・ものづくり・データの取り方
土の中の生き物のテラリウムを作ろう！
➀土の中の生き物探し②採集・観察③テラリウムを自作する④飼育する。
⑤継続観察
MESH センサーを学ぼう：Ⅰ・レーザーセキュリテーシス
テムを通して学ぶ➀光を科学する②プログラムの仕方・タブレット上にプログラム
する
MESH センサーを学ぼう：Ⅱ・いろいろな MESH センサー
の応用例
・回転数
・気温、湿度＊テーマの作り方ワークショ
ップ
・デザインの仕方＊ものづくりの大切さ
・試行錯誤する意味
・Moodle の使い方
・データを取り、記録に残す・過程を写真に残す意味
・試行錯誤の足跡を写真やメモの記録を残す＊実験ノートを作ろう！
・条件(変数)設定の重要さ＊自由研究をプログラムする
ワークショップ
・どんな順序で何を(探究の進め方)・継続研究の大切さ＊光の決まりを発見する
・法則化すること：結論につなげる。
・プログラミングの基礎を学
ぶ・タブレットの使い方・センサーのいろいろな使い方
・自分の探究に活かすには

発表会

増田
青木

峯田
峯田
袴田
三枝

青木
増田
袴田

山根
増田
袴田

増田
青木

・科学スケッチの描き方

・プレゼンの仕方

６

青木
峯田
増田

山本
峯田
袴田
三枝

袴田
増田
青木

峯田
袴田
三枝

袴田
青木
増田
袴田

青木

= 122 =

＜STEM プログラム：STAGE1.５・STAGE2.0＞＊午前 10：00～12：00 は「STEM 講座」、午後 1：00～1：45 は「探究活動基礎講座」、午後１：５０～２：４５は「探究活動個別指導」、２：４５～３：００は「振り返り」、完全終了は３：１０とする。
指導スタッフ
午前１０：００～１２：００ 午後１：００～１：４５
No 月
STEM プログラム
探究活動ワークショップ
午前
午後
・探究活動の基礎基本を活用
して、自分の探究に活かすことができる。
・自主的に進めることができる。
・センサーを自分の探究に活用できる視点を持つ。

１

２

3
４

・探究活動を深め発展させるためのワークショップ

挑戦する場・静岡県 及び 全国コンクール論文出品
・科学甲子園ジュニアおよび科学オリンピックなど参加
開講式：
青木・熊野代表の講話① 研究倫理・生命倫理
進行山本「SDGs って知っていますか」＊スマホ・デジカメの科学測定器としての活用ワークショップ・顕微鏡 ・動画
・時間(分・秒)・記録写真 ・高度
・音の強さ ・照度など＊Micro：bit センサーⅠ
・Micro：bit の基本！
＊Micro：bit センサーⅡ・気温を測定しよう。

① 実験ノートの作り方② スケッチの描き方

袴田
峯田
青木
三枝

・センサーの役割を考えよう
ワークショップ

増田
山本

峯田
三枝
・Micro：bit センサーを自分 峯田の探究に生かすには、どの 袴田ようにデザインしたらよい
三枝

袴田
青木
袴田
青木
増田
峯田
青木
増田
熊野

か？

５

３D ペンをつかって強い橋をつくろう？
・デザインしよう

・３Ｄプリンターでこんなこともできる。

峯田
三枝

６「サイエンスジャーナル」を使ってみよう・SDGs って知っていますか７

発表会

・アンケート振り返り

峯田
袴田
青木
増田

= 123 =

「指導内容計画案」により上記のような基本形を策定し、プログラムについては、事前打ち合わせで対応可能なメンバーや準備できる資材などを確認し、柔軟な運用をした。
そのことにより「ダンゴムシによる環境講座（e-STEM）」や、「MadWatt による微生物発電」などの新しい STEM プログラムの開発も行われ、実施した。

ダンゴムシによる環境講座（e-STEM）

マッドワット実験キット(4) SCIENCE CAFÉ 及び科学者のはなしに耳を傾ける場
STAGE1.5 or 2.0 に参加している講座生の見聞を広げ、視野を広げることを目指して
SCIENCE CAFÉ をプログラムの中に組み入れ、科学者の研究している専門性の高い講座も取り入れ、広い視野で自分の探究をとらえたり、科学者がどんな思いで、何を求めて研究活動をしているのか等、多面的に科学の考え方を学ぶ場を創出している。
STAGE1.5 or 2.0 に対して実施した、SCIENCE CAFÉ に参加した講座生は、前向き
でとても多くの刺激を受けていることが振り返りからも見えてくる。

東海大学海洋学部：秋山教授の講座

静岡大学：増澤名誉教授の講座= 124 =

静岡大学：露無特任教授の講座

静岡県立大学：ディハーン准教授の WS

（5）一人一人に寄り添う探究活動指導
静岡 STEM アカデミーの講座は、全て「個別」を基本としており、資材やタブレッ
トなどの機材も一人一台を基本としている。探究ワークショップでは、まず「個」で取り組み、自分の考えを作り、チームで考えを深めていく。

いろいろなワークショップでは、自分で考え、設計し、作ったり試してみたりする事が大切にされている。

自分で試した条件をチームで考えを出し合い、チームとして考えを練っていく。そして指導者(教授やシニアメンター等)から具体的に相談にのってもらったり、アドバイスを受け、また試行していく。この繰り返しのプロセスの中で科学的な思考の能力が育っていく。
講座生間の会話を聞いていると、会話の内容が具体的になっていくことや、仲間の考えを受け入れながら自分の考えを主張していく様子なども見れるようになっていく。

午後の個別指導では、講座生から指導を受けたい内容の説明を受け、具体的にアドバイスをするようにしている。何でつまずいているのか、どこで困っているのかを見つけアドバイスすることが基本であり、シニアメンター側の方向性を強く打ち出すことは極力避けて講座生本人の考え方や探究の仕方を聞く中で、何を探究しようとしているのか、その動機は何なのか、そう考えている根拠はどんなことなのか等を、明確に説明できるように求= 125 =

めることにしている。この説明が的を射ていなかったり、明確に説明できなかったりする
子は、探究が主体的に進むことが出来ないで前に進んでいかないケースが多い。
テーマに対して仮説は正しく設定されているか、調べようとしている条件に合う実験方法になっているか、データ処理の仕方に問題はない
か、実験条件は正しく設定されているか等、ともに歩んであげる姿勢を基本に関わっていくことにしている。
講座生の一人一人に関わるほど個々の特性があることが見えてくる。その子の科学的な探究能力を育ててあげようと取り組んでも、こだわ
りが強く自分の考えを曲げない子もいる。そうした時には、その考えを認め自分で考えるようにやらせてみることにしている。
本気になって探究活動をしている子の中には、その子が探究している内容をもっと深化させる指導が必要だと捉えた時、その領域の専門の大学教授や学芸員の先生方にアドバイスをいただく場を作ってあげるようにし、シニアメンターはコーディネートをする役にもなっていく。そこにシニアメンターと大学の先生方とコラボレーションすることによって、個を発掘し育成する場面がより高次の段階になっていく。静岡 STEM アカデミーでSTAGE2.0 を設定している目的がここにある。こうして発掘した科学的センスを内在している講座生を継続して指導していくと、確実に科学の階段を自分で登り全国規模の発表の場に挑戦し、高く評価される探究論文に仕上げられるように育っていく。継続的に指導され、より専門性の高い探究に引き上げる指導が加わっていくと子ども達は自信にあふれ、探求者としての自覚も育ってくる。

竹下准教授によるビタミン C 抽出実験

紅林教授による指導(6)moodle(e ラーニング)を活用した探究活動の個別アドバイス
募集の際に、「自分が使用できるインターネット環境があること」を応募条件としたが、講座生が自分のパソコンやタブレットを持っている子は、三分の一くらいで実際には親のパソコンなどを使う形になっているため、思うような活用が出来にくかった。しかし、後半には電話連絡などでその必要性を親に理解していただく事によって、moodle の活用が少しずつ改善された。
次年度からは、GIGA スクール構想の完全実施により、かなり進展することを期待している。特に、静岡市をはじめ「Google のクロームブック」を使う学校が多いことから、静岡 STEM アカデミーの事務局では、新たにクロームブックを 20 台新規購入して活用することとし、2 月に行われたサイエンス・カフェでは講座生が個別に体験を試行できた。次年
度は、個々の講座生の指導がより進展するものと期待している。

= 126 =

クロームブック

クロームブックワークショップの様子(7)SDGs の考え方を自分の自由研究に取り入れる指導① 「探究テーマ」や「動機」の文中に、SDGs にヒントを得た内容を組み入れる。
② 「結論」や「今後の課題」の文中にも、SDGs の内容を含んだ考え方や研究の先に見えていることを提案するように指導している。
③ 環境、食料、産業、新しい技術、住居、海の環境、気候、森林、医療、地球 etc.
子ども達の解決したい探究の先には、SDGs に関わる内容が潜んでいることが多い。しかし、普段意識しないで生活しているため自分が探究しようとしている内容
が SDGs と関わりがあることなど考えていない。
そこで、じっくり SDGs の内容と探究内容の関わりをチームで考えたり、チーム間で意見交換することによって多面的に考えてみることが、自分の探究テーマが人類にとって地球にとって意味のある内容を含んでいることを意識できるようになる。今後このSDGs を理解する指導は、重要である。
(8)センサーを活用する学びを重視した指導
昨年から STEM 体験プログラムの中に「micro：bit」「MESH」の学びを導入した。それは、プログラミングの基礎を学ぶことと、それぞれが持っているセンサーとしての機能を体験し、自分の探求活動に活かすためであった。
従来の自由研究では、各種の実験装置を用意して対応してきたが、これからはパソコン
やタブレットと「micro：bit」や「MESH」を自分の探求活動にセンサーとして活用することによって、迅速にデータがとれ、記録も残すことが出来るようになってきている。

micro：bit の操作に慣れる= 127 =MESH を活用する

今年真剣に取り組んだ講座生の中で「庭に来る野鳥の研究」は、目を見張るものがあった。この講座生は、昨年から野鳥の探究を続けており、庭の木に巣箱を作って観察を始めた。すると、どんな鳥が・どんな時間帯に・何羽くらいやってくるのか調べるために micro：
bit を活用して鳥が来たらカウントするようにした。このことによって庭に来る野鳥の把握が容易になって、多くのデータが得られることになった。また、巣箱にやってくる野鳥の鳴く声に違いのあることに気づいた。そこで巣箱にやってくる野鳥の声を録音できないかと相談があり、巣箱に野鳥がやってくるとセンサーのスイッチが入り録音できる装置を自作することに現在チャレンジしている。鳥と鳥がやりとりをしている言葉の発見に発展していくことに期待している。
また、Google が開発した子ども向け科学実験アプリ「サイエンスジャーナル」を活用することで、スマホのセンサー機能を有効に使うことが出来る講座も実施した。今やスマー
トホンは、小中学生の必需品となっていることから活用しない手はないと考えている。そのことによって、自分が持っているスマホが実験装置となり、容易に必要なデータをとることが出来ることは、子ども達の日常的な生活の中にゲーム感覚的に科学する場を設定できるということであり、サイエンスコミュニケーションを育てる場としても秀逸である。
この「サイエンスジャーナル」を使って「気温を測定」したり、「加速度センサー」を活用
して振り子実験に活かせ、記録をとることなども学ぶ場を設定した。
小学５年生が、座ってブランコをこぐことと立ってこぐことの違いを、講座で学んだス
マホの加速度センサーを使って探究し、市論文コンクールで賞をいただけるレベルの研究にまで仕上げた講座生も出てきた。
こうした探究活動におけるセンサー活用によるアプローチは、学校などの理科実験装置がなくともスマホがあれば目的の実験が出来ることから、今後自由研究の新しい広がりをつくるツールとして期待できる事を示している。
＊ギフテッド的な講座生の存在
講座生の中には、仲間とコミュニケーションを取りづらかったりするが、自分の得意な領域においてはとても雄弁になる講座生が何人かいる。スマホセンサーを活用して成果を出した講座生もそうであるが、彼らに共通していることは、パソコンの操作に強いこと、文章力があまりなく書くことが苦手なこと、マイペースであることなどが共通している。
その中で LD(学習障害)や ADHD（注意欠如、多動性障害）に認定されている講座生もいる。その I 君は、文章を書くことが苦手である。しかしパソコンを使って文章を書くことは普通に出来る。その彼が国からいただいた給付金の 100,000 円をつかってパソコンを自作した。このアイデアは、息子をよく知っているお母さんの提案で、喜んで I 君は取り組んだ。夏休みを使ってデスクトップを本当に完成させた。そこで自作したパソコンを使って論文に仕上げる提案をした。何回か指導をしたが、その都度指導したことをやってきた。
そしたら、「パソコンの作り方をゲームでやれるようにしたい。」といいだした。I 君のその誇らしげな態度を見て、褒め称え、「作って見せてよ！」という言葉で、一ヶ月後にはゲームをカード化して持ってきた。弟とやったら面白かったとにこにこしていた。そしてこの自作パソコンとゲームは、市の科学論文コンクールで賞をいただいたのです。
(9)科学便りの発行
講座生を励ましやる気が出るような「科学だより：静岡 STEM アカデミー2020：A4 版」
を毎月発行した。講座開設時に配布した。(便りは、巻末に集録)(10)SCIENCE CAMP を企画したが中止
探究活動が一番進展するであろう夏期休暇中にアドバイスにのってあげられる時間を増やして講座生の便宜を図ってあげようと企画した SCIENCE CAMP であったが、新型
コロナウィルス感染防止の観点から中止せざるを得ない状況になった。次年度につなげる
予定である。

= 128 =

(11)年度の指導の中で問題になったこと① 論文を自分勝手流に仕上げている講座生が多い事に気がついた。そこで記号の使い方に特に問題があったため指導プリントを作り指導を加えた。

<指導プリント：1>
論文を書く時の番号のつけ方のルール＊自由研究の論文を書く時、番号をきっちりつけて書くのがルールです。
それを無視して書いている人が見受けられます。
しっかりルールを守って書けているか、自分の論文を見直してみましょう！！特に各種コンクールに応募しようと考えている人は、書き直しが必須です。
Ⅰ.
１．
(1)
➀
A
ア
Ⅱ.
１．

➀上のように、原稿用紙の左のマスから順に書きます。
②次は、左のマスを１字分開けます。そして数字を書き、次の一字目も１
字分開けて文章を書いていきます。
③その次の以下は、②を参考にしてつづっていきます。
１．２．３．
・・・、
（１）
（２）
（３）
・・・、➀②③・・・、ABC・・・⇒abc・・・アイウエ・・・⇒あいうえ・・・のように、下と次に位置する内容や項目を書き示すときにこのように書いていきます。
文章の左側に階段状に空間ができますが、とても読みやすくなります。
こうすることによって、項目が大きい項目から小さい項目になっていくことが分かります。また、探究が深まっていることも推測できるのです。
② 仕上がった論文を各種コンクールに応募するとき、同一論文をコピーして複数のコンクールに提出した講座生がいることがわかった時点で、次のような資料を作り
STAGE1.0、1.5、2.0 の全会場で指導した。それは、科学者としての倫理に関わることで、科学研究をする者は肝に銘じておきたいことである。
このケースを調べてみると、子どもが頑張った成果を認めてあげたいという親心が強く働いて、同一論文を複数箇所に応募したことがわかったため、親の指導もした。次年度は、早い段階で親も含めて指導する予定である。

= 129 =

＜指導プリント：2＞
静岡 STEM アカデミー参加のみなさんへ：

２０２０．１１．1

みなさんがこの資料を読み終え理解したら、保護者のみなさんにも読んでいただいて、あなたを取り巻く科学探究に意味を見いだしているみ
なさんで共通理解をしましょう。
科学を志すみなさんが、より素晴らしい自分の未来を切り開いていける第一歩にするために！

自由研究論文の各種コンクールへの応募についての留意点
夏期休暇が終わり、仕上げた探究論文を学校に提出し、10 月中には審査が終わって返されてきたかと思います。そこでその論文を全国規模のコンクールに挑戦してみようと考える人がたくさんいると思います。自分が取り組んできたことを、レベルの高いコンクールに挑戦することはとても良いことですし、みなさんの科学的な能力を伸ばすチャンスでもあります。
ただそこには、科学論文をコンクールに出す者が留意しなくてはならない「研究倫理」というルールがあります。科学論文コンクールに挑戦する者としての節度や人としての倫理を踏まえた上で、挑戦する必要があるのです。
所属学校の審査を受けて、市のコンクールに出す時には、主催側の教育委員会もわ
かって市の審査及び学生科学賞など県の審査をしているのですが、教育委員会の手を離れて審査が行われるコンクール (例えば、静岡県内では、「鈴木梅太郎賞」や「山﨑賞」、「静岡倶楽部賞」) などは、学校から戻ってきた論文をそのまま提出することは、研究倫理にふれる問題となり、審査基準に触れる問題となります。全国規模の科学論
文コンクールでは、なおさらより上の段階の審査基準を元に審査されます。
では、その場合はどうすれば良いのでしょうか。特に、全国規模の科学論文コンクールに応募する場合は、特にそのようなルールを守った上で応募するということが大切です。せっかく全力でまとめた研究論文が、そうしたことを知らなかったために後で問題視されるのはいやなものです。ですから、県や全国規模の科学論文コンクールに挑戦する人は、そのことを十分理解した上で、ひるまずにチャレンジしましょう！
では、どんなことに気をつければ良いのでしょうか？
クリヤーすべきこと：Ⅰ

「研究論文の内容が”同じ”ではないことが原則です!」① 一つ目の審査を受けてもどってきた論文に、加筆することが原則です。
② 論文のテーマを変えただけで、内容はそのままではいけません。
テーマを変更して論文を出す場合は、そのテーマを修正した部分の内容について加筆し、新しい実験や観察記録、それにともなう写真やスケッチなども加えましょう。

= 130 =

③ テーマが同じ場合、サブタイトルをつけ、内容が以前に発表した論文の中身を発展させた内容になっていますということを明確にしましょう。その場合、加筆する論文の始めに「新しい動機」や「新しい仮説」を詳しくそしてわかりやす
く述べることです。
④ 「ここからが９月から研究した内容です。」「ここからが発展した内容です。」ということが、読んでいただく人にハッキリとわかるように加筆しましょう。
⑤ また、色のついた用紙の中表紙をつけることも良い方法です。その中表紙に「新しい疑問」「新しい探究テーマ」などを書いておきましょう。
⑥ その「新しい探究」の動機の所に、新しい疑問の生じた内容やその疑問をどのように探究するのかなどを詳しく加筆しましょう。
⑦ 探究内容の文章はほとんど同じだが、例えば、実験データが２、３個で元の論文は書いたが、もっとハッキリとした結論を導くために実験をやり直したり、データを増やして 10 個にして平均値をとり、そのグラフをつくって結果を求めるようにした・・・など、その場合は、「どう修正したか」などもはっきりと書くようにしましょう。
⑧ データとしての写真を増やしたり、結論を述べるときにイラストなどの図や絵をいれてわかりやすくして、自分の伝えたい考えを審査していただく人々により理解してもらうように工夫しましょう。
⑨ 実験道具や装置を自分で作った人は、そう考えた考え方や装置の図（設計図）や装置の写真、実際に試していたりその装置で実験している様子がわかる写真などを入れてあるか、再チェックしましょう。
⑩ 「証拠」としての写真は、しっかり撮っておきましょう。そして、証拠として入れましょう。自分ではわかっているから・・・といって、独りよがりの文章や内容になっていませんか。今一度、初めて読んでいただく人にも、わかりやすく納得していただけるような文章になっているか見直してみましょう。
⑪ ランクの上のコンクールになると、文章の間違いや漢字の間違いなども審査対
象の項目に入っています。正しい文章になるように、出来上がったら大人(保護者の方や学校の理科の先生・ＳＴEＭの先生方)に読んでもらい、不備なところを指摘してもらいましょう。
⑫ 数字の項目を立てるときのルールは守られていますか。
（以前配布した「論文を書くときのルール」を参考にしましょう。）⑬ 論文の最後の結論や今後の探究の方向、反省などの文章の中に、新しく加えたことやそのことによって、「こういうことが新たにわかった」などはしっかり書
いておきましょう。

クリヤーしたいこと：２「計画的に論文を作成しましょう!」① コンクールは締め切りの期日があります。準備する時間がなくてバタバタしてやると、せっかくトライしたことが不完全なままだったり、間違いが多かった= 131 =

りしたままで提出することになってしまいます。
② しっかり計画を立てて「いつまでに」「何を」「どうする」ということを明確にして取り組みましょう。自分が探求活動に使える日や時間を明確にして、「マイ探究計画表」を作って取り組みましょう。
こうしたことに強い意志を持って取り組んでいると、みなさんに「時間管理能力」や「実行力・目的遂行能力」が少しずつ身についていきます。そのことは、
将来みなさんが社会に出て活躍する頃に発揮されていきます。
③ チャレンジしようとするコンクールの「募集要項」をインターネットで調べた
り、要項を事務局から取り寄せて、ミスの無いように準備しましょう。

クリヤーしたいこと：３「すでに複数のコンクールに研究論文を応募してしまった・・・」① ｍoodle で静岡 STEM アカデミー事務局に連絡してください。
② それぞれのコンクールで「賞」が確定してしまってから、「片方を取りやめればいいや」と考えていたとしたら、それは、「研究倫理違反」です。
受験などで、A 校と B 校を受けて両方合格したら第一希望の「A 校に行けばい
いや」と考える場合がありますが、それとは全く異なる次元の問題で、あなた自身の研究者としての倫理が問われているのです。

クリヤーしたいこと：４「山﨑自然科学教育振興会や静岡倶楽部の研究奨励賞に応募して、研究奨励賞を受賞し研究資金を受理した人は、研究論文を提出する義務があります。
」
静岡県内の子ども達は、全国的にも大変恵まれた科学研究をすることのできる環
境にあります。それは、科学者や大学の先生方は、日本政府の文部科学省に自分が探究したい研究の計画内容を示し、その探究にかかる経費である「科学研究費」を申請し、認められた資金を使って研究し、必ず「報告書」を提出します。その報告書の中で、認められた資金を使ってどんな探究が出来たのか、そしてどんな成果が出たのか、資金はどのように行使されたのかなどの報告をすることが義務づけられています。そのような「科研費」に当たる子供版「科学研究費」が、「科学奨励賞」
なのです。ですから、山﨑自然科学教育振興会や静岡倶楽部は、その報告をする場
としてコンクールを開催しているのです。
研究資金をいただいた人は、いただいた研究費でこんな研究をして、こんな成果が出ましたという報告をする義務があるのです。
「私は、こういう研究をするためにはこんな道具や資材を購入しないと、私が探究したい深まりのある実験や観察ができませんので、その研究に必要な研究資金を下さい。」とお願いして支援してもらった人は、そのコンクールに研究論文を提出することが、それに応えることになりま= 132 =

す。
資金をもらったけれども論文を出さないというのは、詐欺行為と同じ事になってしまいます。そうならないように、資金提供してもらった人は、がんばって論文を仕上げ、あなたの探究したい科学的な内容を評価し研究費を支援してくださった組織に対して、「支援していただいた研究費をつかって、この論文を仕上げることが出来ました。本当にありがとうございます。」というあなたの気持ちを伝えられる人になることを、静岡 STEM アカデミーは期待しています。
(12)今年度の講座生の足跡
新型コロナの感染拡大にともない、講座プログラムや諸計画が変更や中止をせざるを得ない場面が沢山あった。そうした中でも「3 密を避ける！」などのコロナ対策をしっかりとる中で、対面による全講座を実施した。
最終発表会では、どのコースの講座生も成長を見せ、確実に階段を上がっている姿を確認することが出来た。特に、STAGE1.5or2.0 の講座生の成長の幅が大きかったと認識できた。そのことは、静岡 STEM アカデミーが始まって 3 年目としての成果が少しずつ出てきていることを物語っている。また、下記の表に示すように対外的な科学論文コンクールなどでは、年を追うごとに成長している様子を見ることが出来る。特に今年度は、「静岡県学生科学賞」において、小学生の部及び中学生の部共に県知事賞（第 1 位）受
賞者を受講生の中から出せたことは特筆される事であった。そして探究活動における研究費を事前に企画書を提出して受賞し、自分の研究の経費を獲得して賞に結びつけてい
る講座生は、「7 名」であった。
静岡 STEM アカデミー3 年間の対外科学論文コンクール入賞のあゆみ

1 年目
2 年目
3 年目

市レベル
10
20
20

県レベル
4
16
31

全国レベル
2
7
6

計
16
43
57

※個人で、市及び県コンクールで賞につなげている講座生もいるが、審査が続いている論文であったり、内容を発展させて応募しているため、受賞した総数で示してある。

= 133 =

6. 令和２年度における生命倫理に関する指導について
Stage1.5 の場合

2019 年度からの継続と比較
静岡大学 山本高広

1. 実践日時2020 年 7 月 12 日（日），13:00〜14:30
2. 実践場所
静岡大学教育学部附属静岡中学校
3. 実践内容
この実践の大枠は，2019 年度の静岡 STEM アカデミーでも行ったものと同様のものである。
その実践報告は，山本（2020）を参照していただきたい。2020 年度においても，生命倫理に関する指導の必要性から，Stage1.5 の受講生を対象とした実践を行った。
今回の実践の対象者は，小学校第 6 学年（9 名）の児童と，中学校第 1 学年（7 名），中学校第2 学年（7 名），中学校第 3 学年（1 名）の生徒の計 24 名で行われた。また，その男女比は，男子
18 名，女子 6 名であった。
2019 年度との大きな違いは，受講生の生命倫理に対する指導経験の有無であった。今回の実践の受講生 24 名のうち，11 名が 2019 年度において筆者が担当した同様の生命倫理の指導を受けている一方で，13 名は初めて筆者が担当する生命倫理の指導を受けることになった。結果として，生命倫理の指導経験がある方が，生命倫理を含む問題に対峙したときに，条件をつけて回答する
傾向がみられた。これは，生命倫理の指導経験がある方が，生命倫理が成否を即答できない問題を含む可能性が高いという特徴を理解する傾向にあるためと考えられた。
2019 年度・2020 年度の静岡 STEM アカデミーStage1.5 において，生命倫理の指導を継続して行ったが，筆者自身改めて生命倫理の指導の大切さを実感できた。静岡 STEM アカデミーの受講生が行っている自由研究の中には，生物分野の研究テーマが多数見受けられている。イモリやダンゴムシ，鳥類や植物などその生物は多岐に渡っているが，いずれにせよ，生物の取り扱いに関わる者は，素養として生命倫理を理解しておく必要がある。自由研究の際も，生物，そして生命を大切にする精神を身につけておくことで，自身の研究への責任感や使命感などが芽生えると考えられるため，静岡 STEM アカデミーで生命倫理の指導をすることは重要であると捉えている。
引用・参考文献山本高広（2020）「静岡 STEM アカデミー 小学生・中学生を対象とした生命倫理の導入」熊野善介『JST 令和元年度ジュニアドクター育成塾事業「静岡 STEM アカデミー報告書」』，pp.117128。
附記2019 年度・2020 年度の静岡 STEM アカデミーStage1.5 で実施した生命倫理の指導の結果は，
現在，研究論文としてまとめ，査読中である。

= 134 =

7. サイエンスカンファレンス 2020 について
静岡大学 青木克顕
本年度は、新型コロナのためにバーチャル開催となった。
静岡 STEM アカデミーからは、小泉剛愼さん（附属静岡中学校 2 年：STAGE2.0)と中津山日彩さん（附属静岡中学校 2 年：STAGE2.0）の 2 名が代表として参加し、研究発表を行った。また、小泉さんはグループセッションの代表者も務め、積極的に進行をリードしていた。
概要は、以下のとおりであるが、シナリオやビデオ撮影には多くの時間が必要で、何回かの原稿のやり取りやりやプレゼンテーションの作成、12 分間のビデオ撮影は大変であった。準備には、峯田一平さんの多大な協力をいただいた。
小泉剛愼さん ：「水をはじくとはパート３」
中津山日彩さん：「身近な水をきれいにしよう」
また、STAGE1.5 以上の生徒と STEM アカデミー関係者のアドレスを登録し、該当の期間に視聴してもらうことにした。
視聴後のアンケート調査を行ったが、「参考になった。」「面白かった。
」などの意見がある中、見ていないという生徒も多く見られた。
ビデオで視聴する形を取ると、一人一人の発表をじっくりと聞くことができるという良さがあるが、全部を視聴するには多くの時間が必要であった。
ジュニアドクター育成塾 サイエンスカンファレンス 2020 開催要項(抜粋)（１）開催日時：11 月 15 日（日）～22 日（日）＊サイエンスアゴラ同日（２）形態：バーチャル開催（３）参加者： 受講生（小学 5 年生～中学 3 年生）、実施機関関係者・推進委員等（４）実施内容：①研究活動の口頭発表動画の掲載☆ 研究活動の口頭発表動画（12 分程度）を特設サイト（クローズド）に掲載 2 件*×24 機関(H29・30・R1)=48 件(程度) ＊発表は最大 2 件／機関までとします。
☆ 受講生・関係者間で視聴②グループセッション「新型コロナウィルスの影響とわたしたちの未来社会～ジュニアドクターの視点から～」☆ 登壇者：ジュニアドクター受講生(1 名(第二段階受講生)／機関)、推進委員☆ サイエンスアゴラ動画サイトで一般公開＜観点＞
新型コロナウィルスの影響についての現状分析※以下は例示です。
学校や家庭など身の周りでの新型コロナウィルスの影響
新型コロナウィルスによる社会の課題と科学の役割
未来のビジョン（望ましい未来社会とそれを実現するためのアイディア、受講生自身が自分に期待する役割や未来への展望）= 135 =

= 136 =Ⅳ.資料
資 料 1； 静 岡 STEＭ ア カ デ ミ ー 日 程 と 担 当 一 覧
担当者一覧表
氏名

所属

6月14日

6月21日

7月5日

7月11日

7月12日

7月18日

熊野善介

静岡大学

藤枝① 三島①

静岡①

焼津①

1.5①

牧之原① 三島②

郡司賀透

静岡大学

山本高広

静岡大学

坂田尚子

静岡大学

山根真智子

静岡大学

萱野貴広

静岡大学

青木克顕

静岡大学

藤枝①

浜松①

焼津①

藤枝②

研究相談(藤枝)浜松②

研究相談(1.5)

静岡②

増田俊彦

メンター

藤枝① 三島①

静岡①

焼津①

藤枝②

研究相談(藤枝)研究相談(静岡)研究相談(1.5)

静岡②

高橋政宏

附属静岡中学校

三島①

静岡①

藤枝②

静岡①

1.5①

学生Ｍ2

峯田一平

学生Ｍ2

伊東慎介
加島里菜

7月24日

7月26日

8月2日

8月6日

研究相談(静岡)研究相談(1.5)

静岡②

三島②

研究相談(1.5)

牧之原①

8月8日

8月9日

三島③

8月11日

8月18日 8月19日 8月21日 8月22日 8月23日

2.0①

三島④

静岡④

2.0①

焼津② 藤枝③ 静岡③ 1.5② 浜松④ 静岡④

2.0①

焼津③

焼津② 藤枝③ 静岡③ 1.5②

2.0①

焼津③

静岡②

静岡③ 三島④

研究相談(静岡)
浜松③

1.5①

静岡④

1.5②

1.5①

三島②

静岡①
藤枝① 三島①

研究相談(静岡)研究相談(1.5)

静岡②

研究相談(1.5)

静岡② 三島③

研究相談(1.5)

静岡②

静岡③

焼津①

学生Ｍ2

静岡①

焼津①

学生M2

静岡①

齋藤大斗

学生M2

静岡①研修

三島③

田中 豪

学生Ｍ1

静岡①研修

静岡② 三島③

角谷貴紀

学生Ｍ1

静岡①研修

三枝真武

学生B4

稲葉加奈子

学生B3

静岡①研修

波多野真由

学生B3

静岡①研修

長谷川拓椰

学生B3

静岡①研修

辻村英貴

学生B3

静岡①研修

中谷光伽

学生B3

静岡①研修

森野舞花

学生B3

齊藤浩幸

静岡県立三島北高校

小川侑祐

静岡県立三島北高校

山梨睦
北川裕紀
鳥光高弘

静岡県立静岡高校

大石隆示

浜松市防災学習センター

浜松①

浜松②

浜松③

竹本石樹

浜松学院大学

浜松①

浜松②

浜松③

仲村篤志

浜松市立佐鳴台中学校

浜松①

浜松②

浜松③

藤田真太郎

浜松市立舞阪中学校

浜松①

浜松②

浜松③

露無慎二

株式会社Eu-BS

萩原加奈

静岡県立榛原高校

牧之原①

牧之原②

村松岳詩

静岡県立榛原高校

牧之原①

牧之原②

渡井将希

静岡県立榛原高校

下村勝

静岡大学

牧之原①

研究相談(1.5)

藤枝②

研究相談(静岡)

静岡④

研究相談(1.5)

静岡④牧之原② 焼津② 藤枝③研究相談(1.5)

三島④

焼津③

静岡③ 三島④

静岡④

焼津③

静岡④

静岡①研修

研究相談(1.5)

静岡②

研究相談(1.5)

静岡②

三島①

三島②

三島③

静岡県立三島北高校

三島①

三島②

三島③

三島④

静岡県立三島北高校

三島①

三島②

三島③

三島④

三島②

三島③

三島④
三島④

三島④
浜松④
浜松④
浜松④
1.5②

牧之原②
2.0①

氏名

所属

熊野善介

静岡大学

郡司賀透

静岡大学

中間発表会

山本高広

静岡大学

中間発表会

吉村有加

静岡大学

山根真智子

静岡大学

萱野貴広

静岡大学

青木克顕
増田俊彦
高橋政宏

附属静岡中学校

1.5⑤

井出祐介

附属静岡中学校

1.5⑤

袴田博紀

学生Ｍ2

峯田一平

学生Ｍ2

三島⑤

静岡⑤

伊東慎介

学生Ｍ2

三島⑤

静岡⑤

加島里菜

学生M2

中村啓太郎

現職派遣

田中 豪

学生Ｍ1

角谷貴紀

学生Ｍ1

藤枝④

三枝真武

学生B4

藤枝④

稲葉加奈子

学生B3

波多野真由

学生B3

長谷川拓椰

学生B3

辻村英貴

学生B3

森野舞花

学生B3

青木麟太郎

学生D

池谷慎吾

学生M

井出有香

学生B3

齊藤浩幸

静岡県立三島北高校

三島⑤

山梨睦

静岡県立三島北高校

三島⑤

北川裕紀

静岡県立三島北高校

三島⑤

鳥光高弘

静岡県立静岡高校

三島⑤

大石隆示

浜松市防災学習センター

浜松⑤

竹本石樹

浜松学院大学浜松⑤仲村篤志

浜松市立佐鳴台中学校

浜松⑤

藤田真太郎

浜松市立舞阪中学校

浜松⑤

渡井将希

静岡県立榛原高校

増澤武弘

静岡大学 名誉教授

増田俊明

静岡大学

紅林秀治

静岡大学

武藤勇翔

静岡県立榛原高校

秋山信彦

東海大学 教授

楠 賢司

静岡大学

9月13日

9月19日

9月20日

牧之原③

三島⑤

9月26日

9月27日

10月3日

10月4日

1.5③

10月11日

10月17日

10月18日

藤枝⑤

牧之原④

中間発表会

10月25日######

11月1日

11月8日

###### ###### ###### ###### 1月24日 2月7日

カフェ① 浜松⑥ 合同発表

1.5④

三島⑥ 静岡⑥三島⑥ 静岡⑥

2月23日

1.5⑥

特別 カフェ②

1.5⑥

特別 カフェ②

1.5⑥

特別 カフェ②
特別 カフェ②

藤枝④

焼津④

静岡大学

藤枝④ 牧之原③

焼津④

メンター

藤枝④

焼津④

静岡⑥

特別
特別

浜松⑤

1.5③

静岡⑤

藤枝⑤

中間発表会

カフェ① 浜松⑥ 合同発表

1.5③

静岡⑤

藤枝⑤

中間発表会

カフェ① 浜松⑥ 合同発表

1.5④

三島⑥ 静岡⑥ 焼津⑥ 1.5⑤

1.5⑥

特別 カフェ②

三島⑥ 静岡⑥ 焼津⑥ 1.5⑤

1.5⑥

特別 カフェ②

カフェ②

焼津④

1.5③

藤枝⑤

牧之原④

中間発表会

カフェ①

焼津⑥

特別 カフェ②

静岡⑤

カフェ②
特別 カフェ②
合同発表

三島⑥

特別 カフェ②

焼津④
カフェ①

特別 カフェ②

藤枝⑤
牧之原④
カフェ②
1.5③

静岡⑤

藤枝⑤

静岡⑤

藤枝⑤

カフェ②
1.5④

1.5⑤

1.5⑥

特別

1.5⑥

特別

1.5④
1.5④
中間発表会
2.0（A.Y）
三島⑥
三島⑥
浜松⑥
浜松⑥
浜松⑥
牧之原④
1.5③
カフェ①
1.5④
牧之原④
1.5⑤
1.5⑥

stage2.0
対象

指導日

指導日

増田俊彦

静岡STEMアカデミー

受講生H.N

10月24日

2月23日

紅林秀治

静岡大学

受講生Y.M

10月3日 11月16日

下村勝

静岡大学

受講生T.K

11月27日山本高広

静岡大学

受講生K.S

12月27日

指導者

9月12日

静岡④

牧之原②

静岡①

雪田聡

9月6日

1.5②
牧之原②

研究相談(1.5)

静岡①

Nurul Sulaeman 学生D3
袴田博紀

7月19日

所属

静岡大学

研究生T.H

6月6日

研究生M.T

6月6日

指導日

2月18日

楠賢司

静岡大学

研究生K.S

4月19日

竹下温子

静岡大学

研究生A.Y

9月30日 10月18日 11月29日

西岡佑一郎

ふじのくに地球環境史ミュージアム

研究生R.O

吉田英一

名古屋大学

研究生K.T

3月9日

山根真智子

ふじのくに地球環境史ミュージアム

研究生A.O

1月24日

5月26日

8月23日

1月9日

= 137 =

= 138 =

践

（２）実

内

設

容

定：

あなたは、宇宙開発研究所のエンジニアです。

制御して、天井に向かって上昇していく「風船ロケット」を作ってください。

風船を膨らませて手を離すと、風船は勢いよく飛び回ります。その風船を目

標 (問題の定義

Define)「宇宙開発研究所では、皆さんに何をしてほしいと言っていますか？」

（Try

＆

か。また、記録を取っているか。

Test）
④羽の形

など、変数を基にデータをとって取り組んでいる➀太さ ②長さ ③羽根の大きさ⑤羽の枚数 ⑥風船に入れる空気量(3)自分がデザインしたストローの(2)試行錯誤しながら、作り変え、天井に向かって上に飛ぶ風船ロケットを作る。

(1)設計図に基づき制作する。

③探究活動（Plan）＜風船、工作紙、ストロー（3 種類：太い、中、細い）、ハサミ、セロテープ＞

・開発に必要な道具や資材を準備する。

＊どんなロケットを制作するかワークシートでデザインし、その考え方を記録する。

②事前調査（Learn）➀

探究課題：「まっすぐ上に飛ぶ風船ロケットを作るには、どんな工夫をしたらよいだろうか。」

題

５ 指導内容三島北高校：齊藤浩幸校長・山梨睦・北川裕紀

静岡大学： 熊野善介、山本高広、増田俊彦、峯田一平

四部：振り返り・・・「振り返りシート」

・「身近なものからテーマを見つけよう」

・探究活動の今後の進め方ワークショップ

三部：１４：１０～１４：４５ 増田アドバイザー

・E-ラーニング（moodle）の登録の仕方及び使い方演習

二部：１３：１０～１４：００ 峯田院生・熊野教授・山本助教

４ 参加指導者（１）課

増田アドバイザー・熊野教授・山本助教・峯田院生

STEM ワークショップ「風船ロケットを飛ばそう！」②一部：１０：４５～１２：１０

・日程説明・セマンテック調査＊静岡 STEM アカデミーの講座概要解説：増田アドバイザー

・静岡 STEM アカデミー熊野代表挨拶

３ 日程 ①開講式：10：00～10：４０

２ 会場 静岡県立三島北高校

１ 期日 ２０２０年６月２１日（日）１０：００～１５：００

2020「静岡 STEM アカデミーin 三島」第 1 回報告書

峯田院生の指導の様子

みんなで「ようい、発射!」

山本助教（中）・増田アドバイザー（右）斎藤三島北校長のあいさつ

熊野教授の Moodle の指導「風船ロケット」を飛ばそう！STEM ワークショップの様子（左）開講式での熊野代表あいさつ（５）実践の様子

・「小さな科学者になろう！」
・・・身近な植物の花から疑問を見つけるヒント
・ワークシートによる「風船ロケットをまっすぐ上に飛ぶようにするにはどうしたらよいか？」を振り返った。
・探究テーマを疑問形にすると、何を探求しようとしているのかがすぐわかる。

（４）探究テーマの見つけ方・追及の仕方：増田アドバイザー

・moodle の登録の仕方
・moodle を使ってみる。

（３）e-ラーニング指導：峯田院生・熊野教授・山本助教・三島北高校の先生方と直感的にとらえ、すぐ作り直しを繰り返す。

＊＊講座生のほとんどは、1 回作ったら結果を検討しないで、「あっ、これはだめだ」

どのように変えるのか・・・そして記録を取って次のアプローチをすることが弱い。

＊自分が設定した条件（変数）をベースに試行し、その結果を基に考え、どこの何を資料2；STAGE1.0報告書

= 139 =

2

M

7

M

M

M

1

M

M

M

M

9

:

7

H

G

7

5

7

5

3E

7

5

D/=E

7

5

5

5

5

5

T

T

M

3E

MS

M

9

5

@2>

?91)D/=E

G

1 2

:

5

E6
N



e:

3E

9

-G:?'4F,3F"85FB&D6(EC7.$F

D60E 4340 40

*A%

*A%

D(<6E/=F;#GD;#E/=F

!A+

!

*A%

/0



a

:

8

20

/

E

0

1

3E

10F

<

F

5
23
T

M

1

<

0

/DB7'E1

:

D
6
80

60
E

1

H1

(E:>%95E@$ E815-FE

&DA7."E,2E= 6D*?#

:>)C81

G

C6

C6

C&;!4C;!D815E1

S

?+



*?#

= 140 =同上＜報告者：山根真智子＞

④

③

②

結果をふまえて考えた。具体的には、自宅でのテラリウムの置き場所、土の湿り気を保つためとを発見したり、土に含まれている種や枯れ葉の有無から採取場所を推測した受講生もいた。

ていくのか経過報告を各自、Moodle 上にアップすることとした。

に、午前中に調査した場所に発電細菌がいるのか確かめることにした。3 か所の土から発電細菌がいそうな土として、多くの受講生が森の土を挙げたことから、森の土を微生物発電器

気のある場所にダンゴムシがいることが確認できた。また森では溶岩の上にわずかに土ができている場所も観察することができた。

日光が当たる時間が長いところ

暑いところ

落ち葉がある

湿り気があり、日陰である

スマホ顕微鏡を用いてダンゴムシの観察を行った。足や節、触覚の数や雌雄を観察した後、各ダンゴムシの観察

土がカラカラに乾いているところ

うっすらとしていて湿っているところ

今後、自由研究の探究活動を進めていくうえで客観的なデータをとることが必要になってくるが、今回が、使用した受講生はいなかった。しかし、自分の感覚を用いてよく観察している様子がうかがえた。

援を必要とした。野外調査のアイテムとして酸度計、水分計、温度計、湿度計、はかりを用意していたークショップを進めた。自然体験が少ないと思われる受講生も何人か見られ、ダンゴムシを探すのに支三島教室の受講生はとても大人しくスローなため、主体的な学びとなるようじっくり時間をかけてワ

６ 考察

力をお願いし、経過報告を Moodle にあげてもらうこととなった。

ダンゴムシが苦手な環境

ついて発表しあった。受講生の調査結果については下記である。

ダンゴムシが好きな環境

自宅に持ち帰り観察したい受講生は 1 人であったため、残りの 1 つは三島北高校の科学部に協ミッションの達成を確認し、ミッション③のダンゴムシのいる環境といない環境の調査結果に（MudWatt）にセットして経過観察することにした。2 つの微生物発電器を用意していたが、中にいる発電細菌について紹介し、未来のエネルギーについて考えるきっかけとした。さら1 グランド、2 花壇ではダンゴムシの死骸が多くみられた。3 森では落ち葉の下のわずかに湿りダンゴムシ会議

田んぼの土を入れた微生物発電器（MudWatt）を見せて、発電していることを確認した。土の三島北高校の先生方にお願いをした。

⑨ 土壌微生物発電機についてた。またダンゴムシ以外の土壌生物や目に見えない微生物についても紹介した。

要と思うアイテムを自分で考え選んで（写真 2）調査に持って行った。土を採取場所の案内は生態系ピラミッドを紹介し、ダンゴムシも含まれる土壌生物の分解者としての役割を解説しのいるところといないところの環境の違いを調べる。受講生はミッションを達成するために必⑧ 土壌生物の生態系での役割について

ン①ダンゴムシを捕まえる、②ダンゴムシを飼うために必要なものを採集する。③ダンゴムシ

りダンゴムシの生息環境について調査した。受講生には 3 つのミッションを与えた。ミッショ

土を採取した 1 グランド（写真 3）、2 花壇（写真 4）、3 森（写真 5）の三か所を実際に見て回に霧吹きで水をかけること、えさについてである。また、どのようにテラリウムの中が変化しうに土ができていくのかを継続観察していく。そのためにどんな世話が必要であるか野外調査

ダンゴムシの野外調査

テラリウムは受講生がそれぞれ自宅に持ち帰り、ダンゴムシがどのようなものを食べ、どのよ使って調査した（写真 1）。受講生は採取された場所によってにおいや粒の大きさ、色が違うこ⑦ テラリウムの世話の仕方した土を 1～3 とし、1～3 の土がどの場所から採取した土なのか五感のうち味覚を除く四感をのか、土は何からできているのか調査した。三島北高校のグランド、花壇、森から事前に採取

地球上の動植物の生命を支えている非常に重要な自然資源である「土」について、土とは何ななテラリウムになるよう意識しながら、受講生は各自でテラリウムを作成した。

たしているかを意識させた。また、野外調査で得たダンゴムシが好む生息場所を再現するよう

①

土の調査

動物が生きていくために必要なもの「水」「食べ物」「隠れる場所、休む場所」「生活空間」を満か、ダンゴムシはこの飼育ケースに何匹入れるのか、ワークシートに設計図を描いた。

ダンゴムシを飼うための飼育ケースの中に採集してきたものをどのようにいくつ配置するの⑥ テラリウム（ダンゴムシの飼育ケース）をデザインしよう

共に Moodle にアップした。

午前中のワークショップで撮ったカッコいいと思うダンゴムシのベストショットをその理由と⑤ ダンゴムシのベストショットを Moodle にアップしよう

14:40～15:00 自由研究個別指導

13:00～14:40 土と生き物のすみか（続き）（山根真智子の指導）

指導内容（午後）

自がダンゴムシのカッコいいと思うまたはかわいいと思うところを写真で撮った。（写真 6）

10:00～12:00 「土と生き物のすみか」（山根真智子の指導）

５ 指導内容（午前）静岡大学：山本高広 山根真智子 学生：齋藤大斗 三枝真武

静岡県立静岡高等学校 鳥光高弘

４ 参加者 静岡県立三島北高等学校 齊藤浩幸 山梨睦 小川侑祐 北川裕紀

個別指導

13:00～14:40 「土と生き物のすみか～テラリウム作成・土壌微生物発電」

10:00～12:00 「土と生き物のすみか～土と生き物の調査」③自由研究指導 14:40～15:00②

３ 日程 ①STEM 教室

２ 会場 静岡県立三島北高等学校

１ 期日 2020 年 8 月 22 日（日） 10：00~15：00

2020「静岡 STEM アカデミーin 三島」第 4 回報告書

= 141 =い事柄が出てきている様子が伺われる。

Moodle より

ダンゴムシは夜行性ですが朝でも動いていました。すごく小さなダンゴムシです。

2020 年 08 月 28 日(金曜日) 07:07 - I. M の投稿

まだまだ子供ができると思うと、なんだかスッゴく楽しみです。

なんだかスッゴく小さいダンゴムシもいました。

育てはじめてから 5 日目。変わった様子もなく穏やかに過ごしています。

2020 年 08 月 26 日(水曜日) 06:48 - I. M の投稿

実験…ダンゴムシに卵のからをあたえる 予想…石でも食べるから卵のからも食べる

ぼくは、ダンゴムシの実験を行うことにしました。

今日は、18:20 頃に観察しました。いつもと変わらない様子でした。

2020 年 09 月 2 日(水曜日) 18:40 - N. K の投稿

なと思いました。

今日は 5:20 頃に観察しました。3 匹とも石の下にいました。やはりダンゴムシは石の下が好きなのか2020 年 08 月 31 日(月曜日) 17:29 - N. K の投稿

回っていました。動いているダンゴムシを久しぶりに見られて、とても嬉しいです。

ダンゴムシは夜行性と聞いたので、夜 8:20 頃に観察しました。すると、とても元気よく歩き（走り）2020 年 08 月 27 日(木曜日) 21:27 - N. K の投稿

テラリウムの経過報告の一部ができて、とても楽しかったです。

8/22 の STEM アカデミーは蚊にたくさん（40 箇所くらい）刺されてしまいましたが生物の観察など

2020 年 08 月 24 日(月曜日) 17:33 - N. K の投稿

きるようにしたいです。

観察するとたくさんいることがわかりました。これからも生き物を大切に扱ってみんないいくらしがで生き物はしっかりと観察すればたくさんいるということがわかりました。ダンゴムシ、アリ等もよく今日学んだこと2020 年 08 月 22 日(土曜日) 16:16 - I. M の投稿

生き物の観察

感想と振り返り７

ながら地域の子供たちを育てていくことの大切さの一端を感じたワークショップであった。

ついてもご教授いただいた。また積極的に子どもたちへの指導にもあたって下さり、連携機関と協力し微生物発電器（MudWatt）

写真 10

写真 7 テラリウムの設計図

写真 4 野外調査 2 花壇

写真 1 土の調査

野外調査 3 森

北川先生 山梨先生)

ワークショップの様子

藤校長先生)(山梨先生 北川先生 山根齊

写真 9 微生物発電電器のセット

写真 6 ダンゴムシの観察と撮影(左から山根 小川先生 山本先生

写真 11

写真 8 テラリウムのデザイン

写真 5

テムを選ぶ

写真 3 野外調査 1 グランド8

から 14 通アップされている。日々の観察の中でダンゴムシについて不思議だなと思うことから調べた

写真 2 野外調査のためにアイ

おいしいのでしょう！

学ぶ機会があることを期待する。9 月 3 日現在、Moodle 上にはテラリウムの経過報告が 3 人の受講生

写真

夜こっそり食べていたのでビックリ Σ(ﾟ Д ﾟ) 煮干しを入れてから一晩で減っていて、今日が 4 日目！

なテーマで探究するのか、そのためにはどんなデータが必要か、どのようにデータを集めるかについて

今回、野外調査を実施するにあたり三島北高校の先生にフィールドをご案内いただき、地域の特性に2020 年 09 月 2 日(水曜日) 19:24 - H. C の投稿
18 時 34 分、煮干しを食べていたのでカメラで撮影しました！

はそこまでのレベルにはいたらなかった。次回は次のステップとして、今回の観察で得た情報からどん= 142 =５

４

研究発表会について

６

り、実際にダンゴムシに関する自由研究を行うことによって自由研究の流れを確認するととも座については前回の「土と生き物のすみか」の続きであることを伝え、テラリウムの観察をより具体化し、研究発表会につなげる内容とした。

して時間がかからなかった。特に、ダンゴムシに対する興味・関心が観察を通して増しているように感じ取れた。また、前回のプログラムから本講座まで持ち帰ったテラリウムを観察したことで、受講生はダンゴムシに対して疑問を持ったり、不思議に感じることを見つけることができていた。これらのことを解決するためには、正確なデータが必要であること、データを収集することの意味

よって捉え方が異なることを伝え、どのような表現にしたら正確に条件を伝えることができるかを考えてもらった。気づいたことを共有し、できる限り数値化されたデータが必要であることを伝え、その必要性について提案した。データを収集するために MESH の使い方を振り返り、Science Journal の使い方については実際に iPad を用いて機能を確認しながら、体験的に学んだ。第 3 回で使用した MESH は観察の中で活用したことがなかったため、受講生はどのように使用するのか興味を持っていたように見受けられた。

めにはどんなデータが必要でどのようにデータを集めるかについて学ぶことであった。本講座を基に、自由研究の探究活動を進めていくうえで客観的なデータをとることの意味を理解することに期待する。

ダンゴムシに関するデータを収集するために MESH や Science Journal、酸度計、水分計等を使用して湿度、温度、明るさ、酸度(pH)について測定するものとした。またダンゴムシの観を考えることが求められる。今回の目的は、観察で得た情報からどんなテーマで探究するのか、そのたる環境を見つけることや、ダンゴムシの特徴を捉えることに対テラリウムは前回の調査で分かったことを基に作成していることも伝えた。同じ条件でも人に③ ダンゴムシの観察とデータの収集

おいてダンゴムシの観察を行ったことにより、ダンゴムシのいしたテラリウムと写真を比較し、どのような違いがあるか意見を出してもらった。両方とも、考察点を置いた。

説明を行った。自由研究を発表したことがない受講生がほとんどのため、発表資料の作成に重受講生が前回のプログラムの内容を覚えていたこともあり、

暑いところ

湿り気があり、日陰である

スムーズに本講座を進めることができた。前回のプログラムに日光が当たる時間が長いところ

落ち葉があるとができた。次回の研究発表会を意識したものであり、発表資料の作り方や発表時間について

自の自由研究については把握していることもあり、スムーズにストーリーボードを作成するこダンゴムシの観察で行ったストーリーボードの作成を各自の自由研究に対しても行った。各⑤ 各自の自由研究の発表資料の作成

テラリウムを知らない人が作ったテラリウムの写真を示し、受講生が前回の調査を基に作成

土がカラカラに乾いているところ

ダンゴムシが苦手な環境

うっすらとしていて湿っているところ

ダンゴムシが好きな環境

表 前回の調査において分かったこと

前回の内容においてダンゴムシの調査を行い、前回の調査で分かったことを振り返った。

に、発表までを行うことで、自由研究をまとめることにも意識を向けることとした。

発表を意識したストーリーボードの作成を行った。これは自由研究を意識した課題解決であかの振り返りを行った。そして本講座を紹介し、次回が研究発表会であることを伝えた。本講② 前回の振り返りと本講座の導入設けた。不思議に感じたことや疑問に思ったことを 3 つ書き出してもらい、その中から 1 つを選び、実際にデータを収集して課題を解決する活動を行った。また、この課題解決についても座を振り返る時間を設けた。ここでは第 1 回から第 4 回までの内容とどんなものを使ってきたダンゴムシの生態について興味を持っている。そこで、受講生が感じた疑問を解決する時間をみられた。受講生は観察をする中で、不思議に感じたことや疑問に思ったことを持っており、前回の講座から本講座に至るまで受講生はテラリウムを観察し、Moodle に投稿する受講生も④ ダンゴムシに関する課題解決

本講座において STEM の講座が終了し、次回が研究発表会のため、これまでの STEM の講① これまでの静岡 STEM アカデミー

10:00～12:00 「土と生き物のすみか～データ収集」（峯田一平の指導）

指導内容（午前）

13:00～14:40 土と生き物のすみか～発表資料の作成
14:40～15:00 研究発表会について

学生 伊藤慎介 峯田一平

静岡大学 熊野善介教授

指導内容（午後）用いて発表用のシナリオを作成した。これは次回の研究発表会を意識したものである。

静岡県立静岡高等学校 鳥光高弘

参加者 静岡県立三島北高等学校 齊藤浩幸 山梨睦 北川裕紀

③研究発表会について 14:40～15:00

13:00～14:40 「土と生き物のすみか～発表資料の作成」

表、グラフ等を用いてまとめた。これまでの観察や集めたデータを基に、ストーリーボードを同上

日程 ①STEM 教室 10:00～12:00 「土と生き物のすみか～データ収集」

３②

に対して非常に積極的であった。測定したデータをどのように記録するのかを決めてもらい、

会場 静岡県立三島北高等学校

２(MESH や Science Journal)を実際に使用して調べることが初めてであったため、測定すること

生が湿度、温度、明るさ、酸度(pH)の中から 2 つを選んで測定を行った。受講生は測定機器

察についてもスマホ顕微鏡を用いて行った。データ収集は実際に三島北高校の林で行い、受講

期日 2020 年 9 月 20 日（日） 10：00~15：00＜報告者：峯田一平＞

１

2020「静岡 STEM アカデミーin 三島」第 5 回報告書

= 143 =熊野先生、齊藤先生

小５ 金魚の研究

小５ ベニクラゲのひみつ

2 露木美惟3 西村

H.C さん「カメラについて」

N.T さん「ベニクラゲのひみつ」＜発表会の様子＞

6 中田幌大修了証の授与

中1 無動力車～どの条件で走らせた無動力車が一番進むのか？～

小６ 貝はどんな水をきれいにするのか

5 野上

耀

小６ カメラについて

研究テーマ

4 星川千景武

小５ のりのかがくの秘密

学年

1 石川真麻発表者

６ 連絡、アンケート

５ 修了証授与

評

４ 講（発表 10 分間、質疑、意見交換、評価記入）

時間の中で、授業の目的を達成することができた。

クスにつながるものであると思う。
90 分という

体や動きと、技術を結び付けるバイオミメティ

的を射る大変良い内容であったと思う。昆虫の山本先生のワークショップは、STEM 教育のについて、次年度への反省材料となった。

究のやり方や研究計画の立て方、意欲の継続等

はコロナ禍による影響があるとはいえ、自由研

我流のものが見られ、やや残念であった。本年

調べ学習の域を出ていないものや追究方法が6 名が発表にこぎつけることができた。しかし、自由研究の発表会では、8 名の受講生のうち９ 考察

・静岡大学より、1 名を毎回派遣する。

・講師謝金等についても、本年度と同じ形をとる。

・購入するものについては、静岡 STEM アカデミー（静岡大学）を通して行う。

等）を行う。

・三島会場の STEM 教室については、東部地区の小中高校の先生方で指導（ワークショップ

・三島では、斎藤浩幸氏を長として、STEAM の NPO を立ち上げる。

来年度の三島会場の運営について意見交換を行った。その内容は、およそ次のとおりである。

８ 来年度の静岡 STEM アカデミー三島会場についての協議いうお話があった。

スアゴラについて、インターネットを通して視聴することができるので、ぜひ視聴するようにと

熊野先生から、静岡 STEM アカデミーの代表者の発表を紹介していただいた。また、サイエン

７ サイエンスカンファレンスの紹介られた。

作品の特徴について発表をさせた。受講生たちは大変高い関心を示し、意欲的に活動する姿が見表２ 進め方について （青木）

３ 発

させる」、
「回転させる」、「砂利を多く運ぶ」などの課題に取り組んだ。最後は、相撲大会を行い、１ 熊野善介 静岡 STEM アカデミー代表挨拶

振動して不規則な動きをするヘッグスバグを、いろいろな素材を利用して動きを制御し、「直進のアレンジを加えたとのことであった。

５ 研究発表（午前）と山本助教は述べていた。さらに、日本の子どもに向けて多少

保護者 8 人受講生 6 人ョップは、2018 年の STEM 研修の際に、Thomas Meagher 博る」プロセスを体験する内容となった。なお、今回のワークシ

結びつけ、「デザインする」、「作る」、「試行錯誤する」、「改善す

今回のワークショップでも、ヘッグスバグと昆虫の動きとを

ン・プロセスが組み込まれているということを、強調された。

士によって紹介されたモデル STEM 授業を参考につくられた

サイエンスカンファレンスの紹介、アンケート③14:30～15;00

山本高広助教による「ヘッグスバグ（HEX BUG）の動きを、制御するデザインを考え、作る」というワークショップ。初めに、「STEM 教育」について説明があり、エンジニアリング・デザイ(三島北高等学校）齊藤浩幸、北川裕紀

ワークショップ②13:00～14:30

文責 青木克顕

６ ワークショップ（午後）「生き物と STEM に関するワークショップ」

熊野善介、山本高広、増田俊彦、青木克顕、田中豪研究発表会 閉講式（修了証書授与）①10:00～12:00

３ 日程

４ 参加指導者

静岡県立三島北高等学校

２ 会場

１ 期日 2020 年 11 月 21 日（土）10:00～15:00

2020「静岡 STEM アカデミーin 三島」第６回報告書

= 144 =

践

（２）実

内

設

容

制御して、天井に向かって上昇していく「風船ロケット」を作ってください。

風船を膨らませて手を離すと、風船は勢いよく飛び回ります。その風船を定： あなたは、宇宙開発研究所のエンジニアです。

（院生）

目

標 (問題の定義

Define)「宇宙開発研究所では、皆さんに何をしてほしいと言っていますか？」➀太さ ②長さ ③羽根の大きさ④羽の形など、変数を基にデータをとって取り組んでいるか。

また、記録を取っているか。

⑤風船に入れる空気量(3)自分がデザインしたストローの(2)試行錯誤しながら、作り変え、天井に向かって上に飛ぶ風船ロケットを作る。

(1)設計図に基づき制作する。

③ 探 究 活 動（Plan）＜風船、工作紙、ストロー（４種類：太い、中、細い）、ハサミ、セロテープ＞

・開発に必要な道具や資材を準備する。

・どんなロケットを制作するかワークシートにデザインする。

②事前調査（Learn）

➀

探究課題：
「まっすぐ上に飛ぶ風船ロケットを作るには、どんな工夫をしたらよいだろうか。
」

題

５ 指導内容峯田一平院生・袴田博紀高部東小教諭（院生）・山根真智子アドバイザー、加島里菜

熊野善介教授、郡司賀透准教授・山本高広助教、増田俊彦アドバイザー、・振り返り（シート）：増田アドバイザー

・探究活動の今後の進め方ワークショップ「小さな科学者になろう」

三部：１４：２５～１５：００ 増田アドバイザー

・E-ラーニング（moodle）の登録の仕方及び使い方演習

１３：２５～１４：２０ 峯田院生

・静岡 STEM アカデミーの講座概要解説

二部：１３：００～１３：２０ 袴田高部東小教諭

４ 参加指導者（１）課

増田アドバイザー・袴田高部東小教諭・峯田院生

・STEM ワークショップ「風船ロケットを飛ばそう！」②一部：１０：３０～１２：００

・日程説明：・moodle を使ってみる。

袴田教諭の「静岡 STEM アカデミー」の解説

静大学生の熱心な指導の様子

峯田院生による Moodle 活用講座の様子

山根アドバイザーの指導の様子「風船ロケット」を飛ばそう！STEM ワークショップの様子

開講式での熊野代表あいさつ（５）実践の様子

・「小さな科学者になろう！」
・・・身近な植物の花から疑問を見つけるヒント
・探究テーマを疑問形にすると、何を探求しようとしているのかがすぐわかる。

（４）探究テーマの見つけ方・追及の仕方：増田アドバイザー

・moodle の登録の仕方（３）e-ラーニング指導：峯田院生

らえていないので指導を加えた。

・静岡 STEM アカデミー熊野代表と直感的にとらえてすぐ作り直してしまう。繰り返しプロセスに意味があることをと

３ 日程 ①開講式：10：00～10：２５＊＊講座生のほとんどは、1 回作ったら結果を検討しないで、「あっ、これはだめだ」

どのように変えるのか・・・記録を取って次のアプローチをすることが弱い。

＊自分が設定した条件（変数）をベースに試行し、その結果を基に考え、どこの何を

２ 会場 静岡大学教育学部Ｂ－２１８講義室

１ 期日 ２０２０年７月５日（日）１０：００～１５：００

2020「静岡 STEM アカデミーin 静岡」第 1 回報告書

= 145 =内容定：

あなたは、セキュリテイシステムの研究員です。

制作してください。

美術館の絵画を盗難にあわないようなセキュリテイシステムを設計し、目 標(問題の定義)ってほしいと言っていますか？」「セキュリテイ会社では、みなさんにどんなセキュリテイシステムを作な工夫をしたらよいだろうか。
」

MESH センサー、盗賊ロボット、レーザーポインター、鏡、美術館シート(4)MESH センサーのいろいろな使い方を学んだ。

どのように変えるのか記録を取る。

(3)自分が設定したシステムをベースに試行し、その結果を基に考え、どこの何を(2)試行錯誤しながら、作り変え、目標の絵画を守れるシステムを構築する。

(1) 一人一人で、セキュリテイシステムをデザインし、設計図に基づいて制作する。

③探究活動

・セキュリテイに必要な道具や資材を準備する。

・MESH センサーを使ってデザインする。

・どんなセキュリテイシステムを設計するかワークシートに設計図を描きデザインする。

②事前調査

➀

探究課題：
「MESH センサーを使って、絵画が盗難されないようなシステムを構築するにはどん

践

（２）実

設

・山根研究員・田中院生・ヌルル院生

熊野善介教授・青木特任教授・増田シニアメンター・袴田院生・峯田院生＊自由研究個別指導四部：１４：３０～１５：３０ 青木特任教授・増田シニアメンター・斎藤大斗院生

STEM ワークショップ「MESH センサーのいろいろな使い方を学ぼう！」

三部：１３：３０～１４：３０ 袴田院生・峯田院生

５ 指導内容題「MESH センサーを使ってセキュリテイシステムを作ろう！」

STEM ワークショップ「MESH センサーの使い方を知ろう！」

・昼休みを活用して MESH センサーの使い方になれる

４ 参加指導者（１）課

袴田院生「STEM の学びとセンサー」

二部：１１：１０～１２：２０ 袴田院生・峯田院生・青木特任教授・田中豪院生②一部：１０：３０～１１：００

３ 日程 ①日程説明：

２ 会場 静岡県自然環境史ミュージアム

１ 期日 ２０２０年８月６日（木）１０：００～１５：００

2020「静岡 STEM アカデミーin 静岡」第 2 回報告書

セキュリテイシステムワークショップ指導風景（４）実践の様子

自由研究個別指導＊当日は、講座の開始時から「静岡あさひＴＶ」のクルーが取材し、14 日の夕方の県内版で放映した。

（３）探究活動個別指導

= 146 =＊リーダーを軸に、みんなの考えを共有しながら試行しているか声をかけて進める。

３ 日程 ①日程説明：コロナ感染防止のため、全体を 2 グループに分け、実習室と視聴覚室で午前午

青木克顕特任教授・増田俊彦シニアメンター

参加講座生人数： １６人

青木克顕特任教授、増田俊彦シニアメンター、ヌルル院生

開発してください。

（Try ＆ Test）(2)試行錯誤しながら、作り変え、目標の２．０Ｖを超えるように調節する。

(1)2 つのグループに分け、リーダーに指名し、設計図について制作する。

③探究活動（Plan）

厚紙、塩化ビニールなど）、セロテープ、ハサミ、扇風機、歯車キット＞＜発電キット、電圧計（テスター）、材質が異なる羽を用意（木＜バルサ材＞、ポリエステル、・開発に必要な道具や資材を準備する。

・グループで討議し、どの変数で取り組むか決める。

＊2 つのグループに分ける。

・変数（羽の枚数、羽の材質、羽の角度など）を考えデザインする。

・どんな発電装置を制作するかワークシートに設計図を描きデザインする。

②事前調査（Learn）

か？」「静岡電気株式会社では、みなさんにどんな風力発電装置を作ってほしいと言っています➀ 目 標 (問題の定義 Define)

探究課題：「２．０Ⅴを超える風力発電装置を作るには、どんな工夫をしたらよいだろうか。」（２）実 践 内 容

２. ０V を超える環境にやさしい風力発電装置を設計し、（１）課 題 設 定： あなたは、風力発電を開発するエンジニアです。

５ 指導内容４ 参加指導者

三部：１４：５０～１5：３０ 「自由研究個別指導」

二部：１３：１５～１４：５０ ＊午前と入れ替え「探究活動（自由研究）の論文の作り方・・・特に注意すること」（視聴覚室）増田俊彦シニアメンター「探究活動の進め方」

STEM ワークショップ「風力発電装置を作ろう！」（実習室）青木克顕特任教授「STEM の学びについて」②一部：１０：４０～１２：１５（５）実践の様子

・「探究活動（自由研究）論文の作り方・・・特に注意すること」（４）探究活動個別指導（３）探究活動の進め方：増田俊彦シニアメンター

ように変えるのか・・・明確にさせる。

２ 会場 静岡県自然環境史ミュージアム

後の内容を入れ替えて実施した。

＊自分達が設定した条件（変数）をベースに試行し、その結果を基に考え、どこの何をどの

データをとって取り組んでいるか。

④自分達がデザインした羽根の①枚数 ②羽根の角度 ③扇風機との距離 など、変数を基に

１ 期日 ２０２０年８月２１日（金）１０：４０～１５：3０

2020「静岡 STEM アカデミーin 静岡」第 3 回報告書

= 147 =個別指導

指導内容 10:00～12:00 「土と生き物のすみか」（山本高広の指導）

学生 三枝真武、伊東慎介、加島里菜、稲葉加奈子

受講生 16 人「土と生き物のすみか～テラリウム作成・土壌微生物発電」

参加者 熊野善介、山本高広、増田俊彦、青木克顕③自由研究指導 14:40～15:00

13:00～14:40に、午前中に調査した場所に発電細菌がいるのか確かめることにした。3 か所の土から発電細

0

6

③

６

ワークシートの完成、振り返りシートへの記入

継続観察を行い、適宜 Moodle 上で報告できるようにお願いした。

ダンゴムシはどんなところにいましたか。

石の裏 落ち葉の下、湿っているところ。

TC（3）テラリウム（ダンゴムシの飼育ケース）をデザインしよう

をデザインして欲しい。「どんなものを入れると、ダンゴムシが長生きできるでしょうか。」

ますので、拾ってきたものを入れます。そして、ダンゴムシを入れて、ダンゴムシができるだけ長生きできるように、ケースの中・微生物発電器とタブレットを同期させて、発電量を数字やイラストで表したこと。

・微生物発電器を用いて、土壌発電という新しい発電方法に興味を持たせたこと。

入れて、デザインをさせたこと。

・テラリウムを作成するに当たり、条件「できるだけダンゴムシが長生きしてすみやすいように」を・その話し合いをもとに、目的をもってダンゴムシの採集を行ったこと。

・各自に予想させたうえで、結果を表で表し、それぞれの根拠をあげさせたところ。

STEM らしいところをあげるとすると、次の点があげられる。

った。やはり、小中学生にとって、生き物を扱うことは、興味を惹かれるのであろう。

え、予想したうえで採ってきてほしい。むやみやたらに、探し回るのではない。その場所に多かったかを記録しておいて欲しい。

T 最後に「テラリウム」を作ります。いろいろな材料をとってきてもらいます。土、苔、葉、小枝など。飼育ケースを 1 個ずつわけ

三島会場に続き、静岡会場で、生物の STEM を実施した。山本先生が三島会場の様子を参考にした
うえで、活動の内容を絞り、明快な指示を与えた結果、受講生の活動は大変意欲にあふれたものにな考察②

今回の活動で作成したテラリウムを、自宅に持ち帰ったあとに、不足している食べ物などの材
料をテラリウムに入れて、適宜テラリウムの修正を行うように指示した。また、テラリウムのる。ダンゴムシや雲がいた。

テラリウムの修正と継続観察のお願い

T 生物がいることがポイントです。

①（7）今回の活動の終わりに向けて 14:20

環境によって、生息する生き物が決まっている。今日はダンゴムシに決めて、ダンゴムシがどの土の中に一番いるだろうかと考〇10

C 落ち葉や枝が入っている。分解されていT③が森と言えるのはなぜ？

T これから生き物を探しに行きます。①②③の特徴の中で、生き物は生きている。

(2) ダンゴムシの野外調査 10:45

15

0

②

1

5

1

〇10

①

森

コケの下

植木

門正解者 10 人（参加 16 人）)

観察した土にセットして経過観察することにした。

T 植木については、どんな特徴がありましたか。

挙手の結果は次のようになった。〇が正解(専③ マッドワットの持ち帰り 3 名がマッドワットを持ち帰り、継続観察をすることになった。

菌がいそうな土として多くの受講生が森の土と考えたので森の土を微生物発電器（MudWatt）

してください。
」(b)「なぜ、そのように考えたのか、理由を発表(a)①～③の土は、どこからとってきた土だろう？（予想させる）

田んぼの土を入れた微生物発電器（MudWatt）を見せて、発電していることを確認した。土の中にいる発電細菌について紹介し、未来のエネルギーについて考えるきっかけとした。さら観察し、その特徴を発表させた。

② 土壌微生物発電機についてたダンゴムシ以外の土壌生物や目に見えない微生物についても紹介した。

生態系ピラミッドを紹介し、ダンゴムシを含め土壌生物の分解者としての役割を解説した。ま① 土壌生物の生態系での役割について（6）マッドワット登場 13:40にアップすることとした。

テラリウムの中が変化していくのか経過報告を各自、Moodle 上

きで水をかけること、えさについてである。また、どのように自宅でのテラリウムの置き場所、土の湿り気を保つために霧吹（5）テラリウムの作成と世話の仕方

T ダンゴムシの写真を iPad で撮影して、Moodle に UP します。

（4）ダンゴムシのベストショットを Moodle にアップしよう 13:00のか、土は何からできているのか調査した。配布した三種類の土（植木の下、苔の下、森）を

地球上の動植物の生命を支えている非常に重要な自然資源である「土」について、土とは何な（1）土の調査 「五感を使って観察しよう！」

究開発したものである。山本は、その原案を山根の了承のもとに適宜修正しながら、当日「代理」で指導を行った。

本教材「土と生き物のすみか～土と生き物の調査」「土と生き物のすみか～テラリウム作成・土壌微生物発電」は、山根真智子が研

５

４

同上

日程 ①STEM 教室 10:00～12:00 「土と生き物のすみか～土と生き物の調査」

３②

会場 静岡大学教育学部 B 棟 216 号室２

ダンゴムシが住みやすい条件は何か。

C コンクリートとコンクリートの狭間。じめじめした暗いところ。
T

期日 2020 年 9 月 6 日（日） 10：00~15：00

１

C 暗いところ、日の当たらないところ。

2020「静岡 STEM アカデミーin 静岡」第 4 回報告書

= 148 =受講生 10 人

10:40～12:00 「土と生き物のすみか～データ収集」（峯田一平の指導）日光が当たる時間が長いところ

暑いところ

落ち葉がある

湿り気があり、日陰である

考察

能を、次の実験にフィードバックさせ、実験を工夫させることが必要である。単発の疑問が解決かを考えてもらった。気づいたことを共有し、できる限り数値化されたデータが必要であることを伝え、その必要性について提案した。

③ ダンゴムシに関する課題解決

14:40～15:00 研究発表会について

指導内容（午後）13:00～14:40 土と生き物のすみか～発表資料の作成

察についてもスマホ顕微鏡を用いて行った。

を使用して湿度、温度、明るさ、酸度(pH)について測定するものとした。またダンゴムシの観ダンゴムシに関するデータを収集するために MESH や Science Journal、酸度計、水分計等余地がある。

ト・グラフ））となって目に見えるため、意欲が継続しやすく、SDGs にもつながり、多くの工夫のその点「マッドワット」は、期待できると思う。成果が形（LED の発光やタブレット上のイラスだろうか。
「今日は、作り方を覚える時間」というような思いで、取り組んでいる様子が見られた。

ウムづくり」では、指導者が説明する時間が多くなり、生徒の意欲を損なっていることがなかった

風力発電などの「ものづくり」をする場合と違い、時間内で完結する内容でないためか、「テラリ②教室で扱う場合の問題点

スになっているのかを証明するためには、何が必要かを考えさせるところまで、突き詰めたい。

研究にはならない。明るさ、温度、湿度、その他の条件などについて、ダンゴムシの生育のプラが、ただ「ダンゴムシにとって住みやすい住処をつくる」ということで自己満足しているのでは、

小中学生にとって、生物教材は興味を惹くものである。テラリウムにも関心はあると思われる

・自由研究と生物教材されただけで満足してしまうということでは、よい研究にはつながらない。

れは高く評価したい。今後、生徒が研究方法のツールとして生かすことを期待する。これらの技

よって捉え方が異なることを伝え、どのような表現にしたら正確に条件を伝えることができる② ダンゴムシの観察とデータの収集

STEM 教育の取り組みとして、「科学」だけでなく技術、工学、数学などを動員して課題を解決させることが必要と考える。今回は、センサーを使いデータを集めるということを行った。こ・ものづくりと条件設定に意欲を継続させるか、正しい方法で観察をさせるか、報告をさせるかなどが課題である。

察が必要となる。しかも、それぞれに課題を持っての継続観察をさせることが必要になる。いか物理教材や化学教材とちがい、動植物を扱う場合は、1 日で結論が出ないため、生徒の継続観

・継続観察の必要性①STEM 教育としての生物教材の課題

６とがない受講生がほとんどのため発表資料の作成に重点を置いた。

会を意識したものであり、発表資料の作り方や発表時間について説明を行った。自由研究を発表したこ研究については把握していることもあり、ストーリーボードを作成することができた。次回の研究発表

ダンゴムシの観察で行ったストーリーボードの作成を各自の自由研究に対しても行った。各自の自由④ 各自の自由研究の発表資料の作成

解決する活動を行った。またこの課題解決についても発表を意識したストーリーボードの作成を行った。

テラリウムは前回の調査で分かったことを基に作成していることも伝えた。同じ条件でも人にしたテラリウムと写真を比較し、どのような違いがあるか意見を出してもらった。両方とも、

テラリウムを知らない人が作ったテラリウムの写真を示し、受講生が前回の調査を基に作成

土がカラカラに乾いているところ

うっすらとしていて湿っているところ

ダンゴムシが苦手な環境

前回の調査において分かったこと

ダンゴムシが好きな環境

表

前回の内容においてダンゴムシの調査を行い、前回の調査で分かったことを振り返った。

① 前回の振り返りと本講座の導入

指導内容（午前）（学生）加島里菜（学生）

参加者 峯田一平（講師） 増田俊彦 青木克顕 伊藤慎介（学生）辻村英貴（学生）森野舞花

や疑問に思ったことを 3 つ書き出してもらい、その中から 1 つを選び、実際にデータを収集して課題をついて興味を持っている。そこで、受講生が感じた疑問を解決する時間を設けた。不思議に感じたこと

自由研究論文作成上の留意点

13:00～14:50 「土と生き物のすみか～発表資料の作成」

データ収集は実際に博物館前の植え込みで行い、受講生が湿度、温度、明るさ、酸度(pH)の中から 2

５

４

同上

前回の講座から本講座に至るまで受講生はテラリウムを観察し、Moodle に投稿する受講生もみられた。

ーリーボードを用いて発表用のシナリオを作成した。これは次回の研究発表会を意識したものである。

するかを決めてもらい、表、グラフ等を用いてまとめた。これまでの観察や集めたデータを基に、ストが初めてであったため測定することに対して非常に積極的であった。測定したデータをどのように記録

受講生は観察をする中で、不思議に感じたことや疑問に思ったことを持っており、ダンゴムシの生態に＜報告者：青木克顕＞

つを選んで測定を行った。受講生は測定機器(MESH や Science Journal)を実際に使用して調べること

10:40～12:00 「土と生き物のすみか～データ収集」③自由研究指導 14:50 ～15:15②

日程 ①STEM 教室

会場 ふじのくに地球環境史ミュージアム 視聴覚室

２

３

期日 2020 年 10 月 4 日（日） 10：40~15：20

１

2020「静岡 STEM アカデミーin 静岡」第 5 回報告書

= 149 =

閉講式（修了証書授与）③15:30～15:45

受講生 16 人

保護者 16 人

評（熊野、山本、増田）

小5 光合成と二酸化炭素

小5 大きくきれいな結晶を作る実験

小6 オリジナル持ち運び用せっけんの研究

小6 植物の種類によって作り出される酸素の量に違いはあるのか

2 花村駿太3 山根智莉4 熊切雅斗5 小泉啓磨中1 風力発電における羽根の枚数と発電量の関係

中1 水ロケットで空気の圧力を知る

中1 十円玉をきれいにする中１ うちのかめ～繁殖に挑戦～

12 鎌田夏輝

13 実石彩華

岡村明香里 影山道胡

大橋はると 田宮沙恵

＊研究レポート提出者（修了証を発行した受講生）

中1 電気タイプの私が放つ｢静電気｣とは

11 海野遥光

中1 ハマダンゴムシはどこで光を感じているのか？

10 小田幸采9 金井遊暖8 増田和之介 中1 ダンゴムシの交替制転向反応

7 池ヶ谷藍6 中田光士郎 小6 ハエトリソウの体の仕組み

小５ 読書とカードゲームどちらのほうが記憶力があがるか学年

1 吉村穏歩

発表者

研究テーマ（発表 10 分間、質疑、意見交換、評価記入）

６ 連絡、アンケート

５ 修了証授与

表

３ 発

４ 講

２ 進め方について （青木）１ 熊野善介 静岡 STEM アカデミー代表挨拶

５ 研究発表

熊野善介、山本高広、増田俊彦、青木克顕、山根真智子

研究発表会(中学生)②13:30～15:30

４ 参加指導者

・最後は保護者の応援で、19 人中 13 人が発表することができた。

研究発表会(小学生)①10:40～12:30

３ 日程
６ 発表会の様子

ふじのくに地球環境史ミュージアム

２ 会場

日まで迷っている状況であった。

・2 週間ほど前まで、「研究発表をやらなくてはいけない。
」と意識していない受講生もおり、数名は前・人前で自分の研究を発表することは、大変意義深いことであり、自信をつけた生徒もいる。

文責 青木克顕

６ 考察

１ 期日 2020 年 11 月 29 日（日）10：40～15：45

2020「静岡 STEM アカデミーin 静岡」第 6 回報告書

= 150 =挨拶(増田)

自由研究指導

(増田)

Moodle の設定および使い方説明 (峯田)

受講生 8 名(1 名欠席)

K さん成功から、入室いる。

焼津ディスカバリーパーク天文科学館との連携が、2 年目を迎え、意思疎通が良好になって(記録をとる、データを重ねる、結果と結論の違いなど)

・ワークショップと、午後の自由研究指導をつなげるという点でも成功していた。

ると思われる。

・さらにデザインする時間を長くとり、2 時間程度のプログラムにすれば、多くの生徒が成功す

・STEM 学習での生徒への指導内容、指示の出し方(①～⑦)などが大変的確である。

『風船ロケット』の指導法については、ほぼ完成型といってよいと思われる。

６ 考 察

・パソコンを持参しなかった生徒は、メモを必ず取る。

・書き込み、返信の操作練習を行う。

・熊野研究室 Moodle

・インターネットへの接続「Moodle の設定と使い方」(峰田)＊アンケート調査（増田）＊セマンティック調査を実施（熊野）（午後の指導）⑦ YouTube を見て確認する。(熊野)⑥ データをとって、積み重ねることが大事。実験ノートを作りましょう。

・成功の秘密は、細いストローを使って、短くした。下に重りを付けた。

⑤ みんなで発射実験④ もっと風船を大きく膨らめよう。

③ 失敗してもすぐに作り直さず、2，3 回試して原因を追究する。(製作:20 分間)② デザインが大事(10 分間)① 一人一人違ってよい。それが STEM と学校の授業と違うところ。

「風船ロケットをとばそう！」（増田先生）

保護者 6 名(天文科学館)日下部充、平濱美紀子(静大)熊野善介、増田俊彦、青木克顕、峯田一平、伊東慎介④ 14：15～15：00③ 13：00～14：05② 10：30～12：00 ワークショップ「風船ロケット」

静岡 STEM アカデミーについて（青木）指導者紹介

日下部充 焼津ディスカバリーパーク天文科学館館長 挨拶

熊野善介 静岡 STEM アカデミー代表① 10：00～10：30 開講式

５ 指導内容（午前）

４ 参加者

３ 日程

司会（青木）

2020 年 7 月 11 日（土） 10：00～15：00

２ 会場 ディスカバリーパーク焼津天文科学館

１ 期日

2020「静岡 STEM アカデミーin 焼津」第 1 回報告書

自由研究のやり方指導

風船ロケット発射実験

セマンティック調査

Moodle 指導

ワークショップ (左:伊藤慎介
右:増田俊彦)= 151 =斎藤大斗院生

参加講座生人数： 8 人

青木克顕特任教授、増田俊彦シニアメンター、斎藤大斗院生

２. ０V を超える環境にやさしい風力発電装置を設計し、開発してください。

Define)ータをとって取り組んでいるか。

自分達がデザインした羽根の ➀枚数②羽根の角度 ③扇風機との距離 など、変数を基にデ(2)試行錯誤しながら、作り変え、目標の２．０Ｖを超えるように調節する。
（Try ＆ Test）(1)2 つのグループに分け、リーダーに指名し、設計図について制作する。

③探究活動（Plan）

塩化ビニールなど）、セロテープ、ハサミ、扇風機、歯車キット＞＜発電キット、電圧計（テスター）、材質が異なる羽を用意（木＜バルサ材＞、ポリエステル、厚紙、・開発に必要な道具や資材を準備する。

・グループで討議し、どの変数で取り組むか決める。

＊２つのグループに分ける。

・変数（羽の枚数、羽の材質、羽の角度など）を考えデザインする。

・どんな発電装置を制作するかワークシートに設計図を描きデザインする。

②事前調査（Learn）「静岡電気株式会社では、みなさんにどんな風力発電装置を作ってほしいと言っていますか？」➀ 目 標 (問題の定義

探究課題：「２．０Ⅴを超える風力発電装置を作るには、どんな工夫をしたらよいだろうか。」（２）実 践 内 容（１）課 題 設 定：あなたは、風力発電を開発するエンジニアです。

５ 指導内容４ 参加指導者

青木克顕特任教授・増田俊彦シニアメンター

三部：１３：４５～１5：00 「自由研究個別指導」「探究活動（自由研究）の論文の作り方・・・特に注意すること」

二部：１３：００～１３：４０ 増田俊彦シニアメンター

青木克顕特任教授、増田俊彦シニアメンター、斎藤大斗院生

STEM ワークショップ「風力発電装置を作ろう！」

青木克顕特任教授「STEM の学びについて」

斎藤院生の個別指導の様子

増田シニアメンターの指導の様子

増田シニアメンター（左）、青木特任教授（右）の個別指導の様子

青木特任教授の指導の様子

青木特任教授の STEM の講話（５）実践の様子

・「探究活動（自由研究）論文の作り方・・・特に注意すること」（４）探究活動個別指導②一部：１０：００～１２：００（３）探究活動の進め方：増田俊彦シニアメンター

３ 日程 ①日程説明：＊リーダーを軸に、みんなの考えを共有しながら試行しているか声をかけて進める。

変えるのか・・・明確にさせる。

＊自分達が設定した条件（変数）をベースに試行し、その結果を基に考え、どこの何をどのように

２ 会場 ディスカバリーパーク焼津天文科学館

１ 期日 ２０２０年８月１８日（火）１０：００～１５：００

2020「静岡 STEM アカデミーin 焼津」第 2 回報告書

= 152 =青木特任教授「STEM の学びとセンサー」

内 容

うに変えるのか記録を取る。

(3)自分が設定したシステムをベースに試行し、その結果を基に考え、どこの何をどのよ(2)試行錯誤しながら、作り変え、目標の絵画を守れるシステムを構築する。

(1) 一人一人で、セキュリテイシステムをデザインし、設計図に基づいて制作する。

③探究活動

MESH センサー、盗賊ロボット、レーザーポインター、鏡、美術館シート・セキュリテイに必要な道具や資材を準備する。

ワークシートに設計図を描く。

・どんなセキュリテイシステムを設計するか MESH センサーを使ってデザインし、・MESH センサーの基本的な使い方を学ぶ。

②事前調査

MESH センサーを使って作る。
」「美術館の絵画作品が盗難にあわないようにするためのセキュリテイシステムを➀ 目 標

どんな工夫をしたらよいだろうか。」

探究課題：「MESH センサーを使って、絵画が盗難されないようなシステムを構築するには（２）実 践

制作してください。

美術館の絵画が盗難にあわないようなセキュリテイシステムを設計し、（１）課 題 設 定： あなたは、セキュリテイシステムの研究員です。

５ 指導内容４ 参加指導者 青木克顕特任教授・増田俊彦シニアメンター・斎藤大斗院生・三枝真武学部生＊自由研究個別指導四部：１３：４０～１４：５０ 青木特任教授・増田シニアメンター・斎藤大斗院生「探究のまとめ（論文）を作る上での留意点」

三部：１３：００～１３：３０ 増田シニアメンター

・昼休みを活用して MESH センサーの使い方になれる「MESH センサーを使ってセキュリテイシステムを作ろう！」

STEM ワークショップ「MESH センサーの使い方を知ろう！」

二部：１０：４０～１２：００ 青木・増田・斎藤・三枝②一部：１０：００～１０：３０

３ 日程 ①日程説明：

２ 会場 ディスカバリーパーク焼津天文科学館

１ 期日 ２０２０年９月１２日（土）１０：００～１５：００

2020「静岡 STEM アカデミーin 焼津」第 3 回報告書

論文の書き方のルールを指導する

ワークショップ指導風景

タブレットを準備している左：斎藤、右：三枝

セキュリテイシステムワークショップ指導風景

セキュリテイシステムワークショップ指導風景

青木特任教授のセンサーについての様子 学芸員研修の生徒と共に MESH センサーを学ぶ（６）実践の様子

・「探究のまとめ（論文）を作る上での留意点」
・・・書き方のルール（５）探究活動個別指導
青木・増田・斎藤・三枝（４）探究活動の進め方：増田シニアメンター

= 153 =せ、データを集積、Moodle にアップさせみんなで共有する。

Ⅰ部：１０：１５～１２：００

角谷貴紀院生・加島里菜院生

青木克顕特任教授・増田俊彦シニアメンター・山根真智子研究員・

易顕微鏡写真に撮り、Moodle にアップし、紹介する。

・ダンゴムシ会議をする。自分が飼育するダンゴムシの最もカッコいい顔や姿を簡ら、作り変え、目標の自分がデザインしたテラリウムを作る。

(2) 採集してきた落ち葉や小石、コケや雑草、ミミズやダンゴムシなど、試行錯誤しなが(1) 一人一人で、テラリウムをデザインし、設計図を描く。

③探究活動

心に採集した。

・外へ採集に出かけよう。
（当日は小雨の降る日だったが、施設内の植え込みなどを中

みやすい土を判定する。

・三つの土（山の土・花壇の土・グランドの土）を提示し、実際に触って生き物が住・土の中にはどんな生き物が住んでいるのだろうか？＜土壌生物を知る＞②調査探究「ダンゴムシが住みやすい条件を考え、テラリウムを作ることができる。
」

➀ 目 標

いだろうか。」

探究課題：「ダンゴムシに快適なすみかを提供するには、どんな条件をクリアすればよ（２） 実践内容

ち帰って観察を続け、記録を取る。また、発電細菌の存在を知り発電をするデータを共有しよう。

等に関する現地調査を通して、自分の考える最適なテラリウムをデザインし制作する。そして持（１） 課題設定：土の中にはどんな生き物が住んでいるのだろうか。土の調査、分析、生き物の生息地

５ 指導内容テーマ

４ 参加指導者＊自由研究論文を書くためのルールについて

Ⅲ部：１４：４０～１５：００ 増田俊彦

STEM ワークショップ：Ⅲ「土の中の微生物によって発電できるだろうか？」

STEM ワークショップ：Ⅱ「マイテラリウムを作ろう」

Ⅱ部：１３：００～１４：４０

STEM ワークショップ：Ⅰ「土と生き物のすみかーダンゴムシのすみかを考えるー」

角谷・加島院生のサポート

マイテラリウム

山根研究員の講座の様子：上下発電細菌の装置作り

珍しいサツマゴキブリ発見

左から加島、山根、青木・「探究のまとめ（論文）を作る上でのルール」について解説した。
（５）実践の様子②１０：００～１０：１０ 青木特任教授「今日のスケジュール」（４）探究活動の進め方：増田俊彦シニアメンター(4) 制作したテラリウムは、持ち帰り観察をする。

３ 日程 ①日程説明：（報告書：増田）(3) 発展として：「微生物発電機」を紹介し、みんなで制作し、希望した三人に持ち帰ら

２ 会場 ディスカバリ－パーク焼津天文科学館

１ 期日 ２０２０年９月２６日（土）１０：００～１５：００

2020「静岡 STEM アカデミーin 焼津」第 4 回報告書

= 154 =参加者

発表会内容（午前）

４

５

５

日程

３

13:30～14:30③探究ワークショップ

水 野

川

伊

曽

関

佐

塩

水

２

３

４

５

６

７

８

９

太

葵

夏

尚

駿

眞

光

羚

蓮太郎

航

光

来

真

悠

前

牧之原

牧之原

焼津

焼津

焼津

焼津

焼津

牧之原

焼津

会場

学年

中2

中1

中1

中１

中１

中１

小６

小５

小５

玉ねぎの性質を利用して催涙スプレイを作る

ラズベリーパイを使った窓の開閉

身の回りにある電磁波の強さ

天竜川の岩石はどんな特徴があるか

段ボールのなみなみ

波紋のできかたダンゴムシの生態

コマの種類と回転について

発電量を増やす方法④➂に電気を流す・・・・・・・電流が流れる。

③精製水の中に食塩の結晶を溶かす。

②食塩の結晶に電気を流す・・・電流は流れない。

➀精製水の電気を流す。・・・・電流は流れない。

（１）簡単な実験から疑問を発見するヒントを見つける。

探究ワークショップ

よかった。また熊野・増田がそれぞれ講評を加えた。

・各自の発表が終わり「質問タイム」をとった。保護者が質問する場面もあり

・前回よりもプレゼンの仕方やパワーポイントの表現が格段に上達している。

野

澤

藤

口

根

藤

﨑

名

安

№

１

本

９人

受講生

10:３0～12:３0

田中 豪（院生）

学生

研究テーマ

静岡 STEM アカデミー代表

熊野善介、増田俊彦、青木克顕

熊野善介④修了証授与・指導講評 14:35～15:00

静岡 STEM アカデミーシニアメンター 増田俊彦

10:30～12:30②研究発表

今日の日程、進め方説明

ディスカバリーパーク焼津 天文科学館館長挨拶

静岡大学特任教授

10:０0～1０：２0

青木克顕

静岡 STEM アカデミー代表挨拶＜報告者：増田俊彦＞

日下部 充

①熊野善介

デｲスカバリーパーク焼津 天文科学館

会場

２2020 年 1１月１日（日） 10：00～15：00

期日１

2020「静岡 STEM アカデミーin 焼津・牧之原」第 5 回報告書

修了証授与（熊野代表）

講座生の発表を聞いて保護者 が質問

S さんのプレゼンの様子

探究ワークショップ(左：増田)

開会の様子（左：日下部館長、熊野代表、青木特任教授）

６．講座の様子

かりやすく説明したり理解したりするためや、他者に説明しやすくするための表現としてモデル化してみる。図やイラストや漫画にする。

疑問が生まれる：「どうして電気が流れない水と電気の流れない食塩の結晶を一緒にして溶かしたら、電気が流れたのだろうか？」＊この疑問が探究テーマになる。
自分なりの説明をしてみる。
（２）「なぜそうなったのか？」「どう説明したらよいのか？」を、自分が自分にわ

= 155 =日程

参加者

探究ワークショップ

３

４

５

1４：３0～1５：００

６人

受講生

豪（院生）・森野舞花（学部３年生）

開会の様子（左：峯田院生：講師、右：青木特任教授）

６．講座の様子することが大切になる。講座生の夢中になって取り組む姿がよくみられた。

う。そのため、前半の自由に使い方になれる時間は、十分とってトレーニング（２）３D ペンの使い方に慣れないと、試行錯誤が意味のないものになってしま⑧みんなで順に見合い、工夫したところなどを互いに聞きあう。

⑦条件を満たすために、何回も試行を繰り返し完成に近づける。

⑥スポーツカーを橋に乗せたり通過させたりして条件をクリアできるか試す。

⑤設計図に基づいて、３D ペンを使ってモデルを作る。

④橋のデザインを考え、簡単な設計図を書く。

③３D ペンの使い方になれる。

・低コストで造ること・スポーツカーの荷重に耐えること

・１８センチ以上の端を架けることる上での３つの条件を読み取る。

②どんな橋を作ったらよいか架空の建設会社からの「指示書」を読み、橋を作➀災害に弱い橋の実際について映像で学ぶ。

（１）テーマ：「３D ペンを使って災害に強い橋をつくろう! 」

峯田一平（院生）
・田中

学生

増田俊彦シニアメンター、青木克顕特任教授

増田俊彦④講 話・振り返り

静岡 STEM アカデミーシニアメンター

10：２0～1２：００
1３：０0～1４：２０③探究ワークショップ②

挨拶と今日の進め方 10：０0～1０：１５＜報告者：増田俊彦＞②探究ワークショップ➀①青木克顕特任教授

デｲスカバリーパーク焼津 天文科学館

会場

２2020 年 1２月１２日（土） 10：00～１5：00

期日

１

2020「静岡 STEM アカデミーin 焼津」第 6 回報告書

= 156 =

践

（２）実

内

設

容

制御して、天井に向かって上昇していく「風船ロケット」を作ってください。

風船を膨らませて手を離すと、風船は勢いよく飛び回ります。その風船を定： あなたは、宇宙開発研究所のエンジニアです。

目

標 (問題の定義

Define)「宇宙開発研究所では、皆さんに何をしてほしいと言っていますか？」➀太さ ②長さ ③羽根の大きさ

＆
④羽の形

Test）

など、変数を基にデータをとって取り組んでいるか。まどのように変えるのか・・・そして記録を取って次のアプローチをすることが弱い。

＊自分が設定した条件（変数）をベースに試行し、その結果を基に考え、どこの何をた、記録を取っているか。

⑤風船に入れる空気量(3)自分がデザインしたストローの（Try(2)試行錯誤しながら、作り変え、天井に向かって上に飛ぶ風船ロケットを作る。

(1)設計図に基づき制作する。

③探究活動（Plan）＜風船、工作紙、ストロー（3 種類：太い、中、細い）、ハサミ、セロテープ＞

・開発に必要な道具や資材を準備する。

・どんなロケットを制作するかワークシートデザインする。

②事前調査（Learn）➀

探究課題：「まっすぐ上に飛ぶ風船ロケットを作るには、どんな工夫をしたらよいだろうか。」

題

５ 指導内容

熊野善介、青木克顕、増田俊彦、峯田一平

・「身近なものからテーマを見つけよう」

・探究活動の今後の進め方ワークショップ

三部：１４：１０～１４：５０ 増田アドバイザー

・E-ラーニング（moodle）の登録の仕方及び使い方演習

二部：１３：００～１４：００ 峯田院生・青木特任教授

４ 参加指導者（１）課

青木特任教授・峯田院生・増田アドバイザー

STEM ワークショップ「風船ロケットを飛ばそう！」②一部：１０：３０～１２：００

・日程説明：＊静岡 STEM アカデミーの講座概要解説：青木特任教授

・静岡 STEM アカデミー熊野代表挨拶

３ 日程 ①開講式：10：00～10：２５

２ 会場 藤枝市生涯学習センター

１ 期日 ２０２０年６月１４日（日）１０：００～１５：００

2020「静岡 STEM アカデミーin 藤枝」第 1 回報告書

青木特任教授の「静岡 STEM アカデミー」の解説
左は峯田院生

増田アドバイザーのテーマ選びの講座

峯田院生による Moodle 活用講座の様子「風船ロケット」を飛ばそう！STEM ワークショップの様子

開講式での熊野代表あいさつ（５）実践の様子

・「小さな科学者になろう！」
・・・身近な植物の花から疑問を見つけるヒント
・ワークシートによる「風船ロケットをまっすぐ上に飛ぶようにするにはどうしたらよいか？」を振り返った。
・探究テーマを疑問形にすると、何を探求しようとしているのかがすぐわかる。

（４）探究テーマの見つけ方・追及の仕方：増田アドバイザー

・moodle の登録の仕方
・moodle を使ってみる。

（３）e-ラーニング指導：峯田院生と直感的にとらえ、作り直しを繰り返すようになる。

＊＊講座生のほとんどは、1 回作ったら結果を検討しないで、「あっ、これはだめだ」

= 157 =・昼休みを活用して Moodle の使い方を指導 青木特任教授

践

内

設

容

定：

あなたは、風力発電を開発するエンジニアです。

2. 4V を超える環境にやさしい風力発電装置を設計し、開発してください。

目

Define)ていますか？」「静岡電気株式会社では、みなさんにどんな風力発電装置を作ってほしいと言っ標 (問題の定義➀枚数②羽根の角度

（Try

＆

Test）

③扇風機との距離 など、変どのように変えるのか・・・そして記録を取って次のアプローチをすることが弱い。

＊自分が設定した条件（変数）をベースに試行し、その結果を基に考え、どこの何を数を基にデータをとって取り組んでいるか。

(3)自分がデザインした羽根の(2)試行錯誤しながら、作り変え、目標の２．４Ｖを超えるように調節する。

(1)2 つのグループに分け、中学生をリーダーに指名し、設計図について制作する。

③探究活動（Plan）

エステル、厚紙、塩化ビニールなど）、セロテープ、ハサミ、扇風機＞＜発電キット、電圧計（テスター）、材質が異なる羽を用意（木＜バルサ材＞、ポリ・開発に必要な道具や資材を準備する。

・変数（羽の枚数、羽の材質、など）を考えデザインする。

・どんな発電装置を制作するかワークシートに設計図を描きデザインする。

②事前調査（Learn）➀

探究課題：「２．４Ⅴを超える風力発電装置を作るには、どんな工夫をしたらよいだろうか。」

（２）実

題

５ 指導内容＊自由研究個別指導

郡司賀透准教授、青木克顕特任教授、増田俊彦アドバイザー、加島里菜院生

加島里菜院生三部：１４：１０～１４：５０ 青木特任教授・増田アドバイザー・郡司賀透准教授「探究テーマをつくろう！ から 探究列車へ」

二部：１３：００～１４：００ 増田アドバイザー

４ 参加指導者（１）課

加島里菜院生STEM ワークショップ「風力発電装置を作ろう！」②一部：１０：１０～１２：００

青木特任教授/増田アドバイザー/郡司賀透准教授

上：郡司准教授

風力発電機の制作及び指導の様子

加島院生が動画記録を撮る（６）実践の様子

青木特任教授の変数の設定について

風力発電機の制作及び指導の様子（５）探究活動個別指導

３ 日程 ①日程説明：

２ 会場 藤枝市生涯学習センター

・moodle の登録の仕方 ・moodle を使ってみる。

（４）探究活動の進め方：増田アドバイザー ・「探究テーマをつくろう！ から 探究列車へ」（３）e-ラーニング指導：青木特任教授＊リーダーを軸に、みんなの考えを共有しながら試行しているか、声をかけて進める。

１ 期日 ２０２０年７月１２日（日）１０：００～１５：００

2020「静岡 STEM アカデミーin 藤枝」第 2 回報告書

= 158 =内容定：

あなたは、セキュリティシステムの研究員です。

制作してください。

美術館の絵画を盗難にあわないようなセキュリティシステムを設計し、目いと言っていますか？」「セキュリティ会社では、みなさんにどんなセキュリティシステムを作ってほし標 (問題の定義)な工夫をしたらよいだろうか。
」

どのように変えるのか記録を取る。

(3)自分が設定したシステムをベースに試行し、その結果を基に考え、どこの何を(2)試行錯誤しながら、作り変え、目標の絵画を守れるシステムを構築する。

(1) 一人一人で、セキュリティシステムをデザインし、設計図に基づいて制作する。

③探究活動

MESH センサー、盗賊ロボット、レーザーポインター、鏡、美術館シート・セキュリティに必要な道具や資材を準備する。

・MESH センサーを使ってデザインする。

・どんなセキュリティシステムを設計するかワークシートに設計図を描きデザインする。

②事前調査

➀

探究課題：
「MESH センサーを使って、絵画が盗難されないようなシステムを構築するにはどん

践

（２）実

設

青木特任教授・増田シニアメンター・斎藤大斗院生＊自由研究個別指導四部：１３：４０～１４：５０ 青木特任教授・増田シニアメンター・斎藤大斗院生「探究のまとめ（論文）を作る上での留意点」

三部：１３：００～１３：３０ 増田シニアメンター

５ 指導内容題「MESH センサーを使ってセキュリティシステムを作ろう！」

STEM ワークショップ「MESH センサーの使い方を知ろう！」

・昼休みを活用して MESH センサーの使い方になれる

４ 参加指導者（１）課

青木特任教授「STEM の学びとセンサー」

二部：１０：４０～１２：００ 青木特任教授・増田シニアメンター・斎藤大斗院生②一部：１０：００～１０：３０

３ 日程 ①日程説明：

２ 会場 藤枝市生涯学習センター

１ 期日 ２０２０年８月１９日（水）１０：００～１５：００

2020「静岡 STEM アカデミーin 藤枝」第 3 回報告書

自由研究個別指導

セキュリティシステムワークショップ指導風景（６）実践の様子（５）探究活動個別指導

・「探究のまとめ（論文）を作る上での留意点」（４）探究活動の進め方：増田シニアメンター

= 159 =(5) 観察する視点や記録の仕方を学ぶ。

践

（２） 実

内

設

容

テラリウムをデザインし、制作する。そして持ち帰って観察を続け、記録を取る。

土の調査、分析、生き物の生息地等に関する現地調査を通して、自分の考える最適な

定：土の中にはどんな生き物が住んでいるのだろうか。

角谷貴紀院生・三枝真武学部生か。」「ダンゴムシが住みやすい条件を考え、テラリウムを作ることができる。」

目 標

・ダンゴムシ会議をする。自分が飼育するダンゴムシの最もカッコいい顔や姿を簡易ながら、作り変え、目標の自分だけのテラリウムを作る。

(2) 採集してきた落ち葉や小石、コケや雑草、ミミズやダンゴムシなど、試行錯誤し(1) 一人一人で、テラリウムをデザインし、設計図を描く。

③探究活動

した。）

・外へ採集に出かけよう。
（当日は小雨の降る日だったため、施設内の花壇など中心に採集

・ダンゴムシなどの生き物が生活している場所にある色々なものを把握する。

い土を判定する。

・三つの土（山の土・花壇の土・グランドの土）を提示し、実際に触って生き物が住みやす

・土の中にはどんな生き物が住んでいるのだろうか？＜土壌生物を知る＞

②調査探究

➀

探究課題：「ダンゴムシに快適なすみかを提供するには、どんな条件をクリアすればよいだろう

題

（１） 課

＊自由研究論文を書くためのルールについて

青木克顕特任教授・増田俊彦シニアメンター・山根真智子研究員・

５ 指導内容テーマ

４ 参加指導者

Ⅲ部：１４：３０～１５：００ 増田俊彦

STEM ワークショップ：Ⅱ「マイテラリウムを作ろう」

三枝真武

Ⅱ部：１３：００～１４：３０ 山根真智子・青木克顕・増田俊彦・角谷貴紀・・昼休み

STEM ワークショップ：Ⅰ「土と生き物のすみかーダンゴムシを軸に考えるー」

三枝真武

Ⅰ部：１０：１５～１２：００ 山根真智子・青木克顕・増田俊彦・角谷貴紀・制作したテラリウム

土の中の微生物が発電する事に驚く

野外採集の様子

山根真智子研究員の授業の様子（６）実践の様子（５）探究活動個別指導
・個別相談を希望する講座生へ対応した。

「探究のまとめ（論文）を作る上でのルール」について解説した。
・（４）探究活動の進め方：増田俊彦シニアメンター

３ 日程 ①日程説明：②１０：００～１０：１０ 青木特任教授「今日のスケジュール」(4) 制作したテラリウムは、持ち帰り観察をする。

せ、データを集積、Moodle にアップさせみんなで共有する。

(3) 発展として：「微生物発電機」を紹介し、みんなで２機制作し、希望した二人に持ち帰ら顕微鏡を用いて撮影する。その写真を Moodle にアップし、紹介する。

２ 会場 藤枝市生涯学習センター

１ 期日 ２０２０年９月１３日（日）１０：００～１５：００

2020「静岡 STEM アカデミーin 藤枝」第 4 回報告書

= 160 =ワークショップ

閉講式（修了証書授与）③14:30～15;00

表

評

小５ カブトムシのセンサーについて

小５ スッポンは、どのくらいの高さの壁を越えるか

小５ ブランコを立って漕ぐ時と座って漕ぐ時、どちらが加速するか

2 五藤大馳

3 村松侑真4 向坂龍之介

中１ 電磁石を色々な条件でやったらどうなるのか

6 齊藤 奏６ 発表会の様子

・ひとり 10 分以内で発表を行った。

小６

5 河原崎朱川の石はどこからやってくるの？6〜川原の石は本当に上流に行くほど大きくなっていくといえるのか？〜

小５ カイコの観察

1 鈴木智敬発表者

６ 連絡、アンケート

５ 修了証授与

４ 講

テーマ（発表 10 分間、質疑、意見交換、評価記入）＊発表ごとに先生方から講評をしていただきます。

３ 発

２ 進め方について （青木）１ 熊野善介 静岡 STEM アカデミー代表挨拶

５ 研究発表（午後）受講生 6 人 聴講生 1 人 保護者 10 人

峯田一平・森野舞花・稲葉加奈子・辻村英貴

熊野善介、青木克顕・増田俊彦

研究発表会①10:00～12:00②13:00～14:30

３ 日程

４ 参加指導者

藤枝市生涯学習センター

２ 会場

１ 期日 2020 年 10 月 11 日（日）10：00～15：00

2020「静岡 STEM アカデミーin 藤枝」第 5 回報告書

左から峯田、青木、稲葉、森野

後方立位：辻村

子ども達のプレゼンは、どの子もとても良い発表に仕上がっていました。想像以上です。

= 161 =作ってください。

事前調査（Learn）

Define)(2)試行錯誤しながら、作り変え、天井に向かって上に飛ぶ風船ロケットを作る。

(1)設計図を作成し、これに基づき制作する。

③ 探 究 活 動（Plan）＜風船、工作紙、ストロー（４種類：太い、中、細い）、ハサミ、セロテープ＞

・開発に必要な道具や資材を準備する。

・どんなロケットを制作するかワークシートにデザインする。

「宇宙開発研究所では、皆さんに何をしてほしいと言っていますか？」標 (問題の定義たらよいだろうか。」

探究課題：「まっすぐゆっくり上に飛ぶ風船ロケットを作るには、どんな工夫をし

容

②

内

制御して、天井に向かってゆっくりとリフトアップする「風船ロケット」を風船を膨らませて手を離すと、風船は勢いよく飛び回ります。その風船を定： あなたは、宇宙開発研究所のエンジニアです。

テーマ：風船ロケットを飛ばそう！

目

践

（２）実

設

➀

題

５ 指導内容榛原高等学校：村松岳詩先生・萩原加奈先生

熊野善介教授・坂田尚子メンター・伊東慎介(院生)、・振り返り（シート）・探究活動の今後の進め方、研究相談会

榛原高等学校：村松岳詩先生・萩原加奈先生

三部：１４：００～１５：００ 熊野代表・坂田メンター・伊東院生

・E-ラーニング（moodle）の登録の仕方及び使い方演習

１３：２５～１４：００

・静岡 STEM アカデミーの講座概要解説：

二部：１３：００～１３：２０ 熊野代表・坂田メンター・伊東院生

４ 参加指導者（１）課

熊野善介代表・坂田尚子メンター・伊東慎介院生

・STEM ワークショップ「風船ロケットを飛ばそう！」②一部：１０：３０～１２：００

・日程説明：

・静岡 STEM アカデミー熊野代表

３ 日程 ①開講式：10：00～10：２５

２ 会場 静岡県立榛原高等学校 理科室

１ 期日 ２０２０年７月１８日（土）１０：００～１５：００

2020「静岡 STEM アカデミーin 牧之原・御前崎」第 1 回報告書

④羽の形などを、変数としてとらえ試行錯誤を行っているか。

➀太さ ②長さ ③羽根の大きさ

・moodle を使ってみる：第 1 回振り返りを記入

Moodle の説明「風船ロケット」を飛ばそう！STEM ワークショップの様子

開講式での熊野代表あいさつ（５）実践の様子

・一人一人の研究テーマ確定の手助け、助言など
・実験や調査の手順、研究手順のアドバイス
・一人の指導者からのアドバイスだけでなく、複数人からのアドバイスを受けたのち、各自が研究テーマをよく考えて絞り、研究計画を作るよう伝え、次回へとつなげた（４）自由研究相談会

・moodle の登録（３）e-ラーニング指導

き、我々は見守ることが多かった。

立ち止まるとき少しの助言を与えるだけで、あとは自身で活動を推進させることがで＊活動に火が付くまでは、時間が必要だったが、いったん活動を始めると、試行のためにたどることができた。

＊どの子も自分のアイデアにしっかりと向き合い、作り直しの繰り返しプロセスを熱心

これまでにない創造性を感じられた。

＊噴気孔の形状が非常にユニークなロケットをデザインする講座生もいて、⑤風船に入れる空気量(3)自分がデザインしたストローの= 162 =静岡STEMアカデミー2020

榛原高校

活動内容：

講師ほか：

写真１

写真2

13：00〜15：00…個別の⾃由研究指導・相談会（各先⽣⽅）

12：00〜13：00…昼休み

題の計画・実施・成果発表（坂田・山本）

写真３

10：00～12：00…風力発電についてのSTEM活動：課題の提示，グループによる課（参加者・学生）齋藤大斗（参加者・学外教員）村松岳詩，赤堀加奈，渡井将希（学内教員・責任者）山本高広

講師等（講師）坂田尚子，山本高広

参 加 者： 3名

場：

会

牧之原

2020年8⽉11⽇（⽕）10:00〜15:00

区：

実施日時：

地

報 告 者： 山本高広

報 告 日： 2020/8/28（金）実施報告

= 163 =容（午 後） 自由研究指導「原稿の書き方・研究発表会に向けて（午前中） 中部電力株式会社によるワークショップ

受講生 6 名(榛原・御前崎 1 名、藤枝 3 名、焼津 2 名) 保護者 6 名

別指導を希望する生徒がいなかったので、簡単な説明のみで終わった。

た。静岡 STEM アカデミーの今後の活動を考えると、地元企業との連携も大切であると考える。午後の部は、個のワークショップでは、「原子力発電のしくみ」、「放射能の測定」などが行われ、受講生には興味深い内容であっ新型コロナの感染を防ぐために、原子力館内の見学はすることができなかった。午前中に行われた中部電力

４ 考察

３ 内

熊野善介 増田俊彦 青木克顕

２ 参加者

（中部電力社員）清水隆 他数名

令和 2 年 9 月 19 日（土） 10:20～13:00

１ 日 時

文責 青木克顕

2020「静岡 STEM アカデミーin 牧之原・御前崎」第 3 回報告書

= 164 =

峯田一平院生「STEM の学びとセンサー」「MESH センサーを使ってセキュリティシステムを作ろう！」

熊野善介教授・峯田一平院生・波多野真由学部生・武藤勇翔先生・渡井将希先生

内 容

熊野善介教授・峯田一平院生・波多野真由学部生・武藤勇翔先生・渡井将希先生

どのように変えるのか記録を取る。
（５）探究活動個別指導(3)自分が設定したシステムをベースに試行し、その結果を基に考え、どこの何を(2)試行錯誤しながら、作り変え、目標の絵画を守れるシステムを構築する。

(1) 一人一人で、セキュリティシステムをデザインし、設計図に基づいて制作する。

③探究活動

MESH センサー、盗賊ロボット、レーザーポインター、鏡、美術館シート・セキュリティに必要な道具や資材を準備する。

ワークシートに設計図を描く。

・どんなセキュリティシステムを設計するか MESH センサーを使ってデザインし、・MESH センサーの基本的な使い方を学ぶ。

②事前調査ュリティシステムを作る。
」「MESH センサーを使って美術館の絵画作品が盗難にあわないようにするためのセキ➀ 目 標

どんな工夫をしたらよいだろうか。」

探究課題：「MESH センサーを使って、絵画が盗難されないようなシステムを構築するには（２）実 践

制作してください。

美術館の絵画が盗難にあわないようなセキュリティシステムを設計し、（１）課 題 設 定： あなたは、セキュリティシステムの研究員です。

５ 指導内容４ 参加指導者

STEM ワークショップ「MESH センサーの使い方を知ろう！」

二部：１３：００～１４：００ 自由研究個別指導②一部：１０：００～１２：００

３ 日程 ①日程説明：

２ 会場 静岡県立榛原高等学校

１ 期日 ２０２０年 10 月１7 日（土）１０：００～１4：００

2020「静岡 STEM アカデミーin 牧之原・御前崎」第 4 回報告書

研究発表する様子とそれに対してコメントする様子

試行錯誤しながらセキュリティシステムを組み立てていく様子

峯田院生による MESH についての説明の様子（６）実践の様子

= 165 =察

司会（大石先生）

大石先生のご指導

個別指導の設定（藤田先生）③自由研究指導 13：00～15：00

Moodle10：30～12：00

保護者へのお願い（青木）静岡 STEM アカデミーについて（青木）大石浜松会場代表挨拶

10:00～10:30②STEM 教室

①開講式

浜松市防災学習センター

保護者 12 名

参観者 1 名（杉山憲嗣：元浜松医科大学教授）から、入室種を送ってもらうためのハガキをすぐ出しましょう。

STEM アカデミーの折には、毎回一人 5 分程度の報告を行います。

Moodle で報告をしてもらいます。

・「生物栽培キット」の配付と利用方法の説明

・「自由研究の手引き」を利用して、応募先、テーマの決め方などを指導（大石先生のご指導）

６ 自由研究指導（午後）＊セマンティック調査を実施（青木）③入力の練習・パスワード変更作業（英和辞典を用いて、パスワードを設定）

・熊野研究室 Moodle

・インターネットへの接続②Moodle の設定

・「パスフレーズ」という方法を利用すると良い。

・アルファベット 8 文字で、200 億通りとなる。

とするように決められている。

・内閣セキュリティーセンターにより、パスワードは「大文字、小文字、数字、記号を全部含む 10 桁」

・パスワード（ユーザー名）とは、本人を証明する暗号・アカウントとは、「サービスの利用権」

・オープンソースとは何か①講義（藤田先生のご指導）

５ 指導内容（午前）受講生 ８名

４ 参加者 大石隆示、仲村篤志、竹本石樹、藤田真太郎、青木克顕

３ 日程

また、自由研究指導についても、ベテランらしい対応ができていた。

考・自由研究個別指導

２ 会場

７
浜松会場の講師は、全員がパソコンの利用に長けているので、個別指導を可能になった。

文責 青木克顕

次回、マイクロビットを使って、光のつく長さを制御する方法などを学びます。

１ 期日 2020 年 7 月 5 日（日） 10：00～15：00

2020「静岡 STEM アカデミーin 浜松」第 1 回報告書

= 166 =④

同上

14:00～15:00③自由研究指導 13:30～14:00

個別指導

マイクロビットの応用

生物栽培キットの研究発表

10:00～12:00 「マイクロビットの基礎を学ぼう」

13:00～13:30

同上①STEM 教室②のパソコンを Windows にそろえたことなどが、指導の効果を上げたと思われる。また、浜松会場でことを午前午後にわたってしっかり指導した。藤田先生が作成したテキストを配付したこと、生徒

本日の第１回では、「家に帰ってからもできるまで指導する。
」ということを念頭に置き、基礎的なーズで指導する予定である。

「自由研究に応用できるようになるまで、指導する。
」という考えのもとに、今回から３回のシリ①マイクロビットの指導について

６ 考察

14:30～15:30 自由研究個別指導

温度センサーの接続。フローチャートを書いて処理の流れをつかむ。

14:00～14:30 マイクロビット応用編

大石先生が、比較研究のやり方などについて一人一人助言指導を行った。

生物栽培キットを使っての栽培状況や研究計画について、各自 3 分以内で報告した。

13:00～13:30 発表会

11：30 練習問題・・・藤田先生が作られた練習問題を解く「繰り返し」「分岐」…ボタンを押したか押さないか もりブロック「順次」…上から順に処理

・フローチャートを書くことに意味。

・名前を付ける。
「保存」

・作ったプログラムを、コンピュータに送る。

・アルファベットしか使えない。
「Hello、World！」を入力する。

②マイクロビットの使い方

・機械工具の低価格化によって、自分でものが作れるようになった。

・最近のものづくり・・・・３D プリンター CNC（自動旋盤） レーザー加工機① STEM とは何か？

10:00～12:00（藤田先生のご指導）

５ 指導内容（午前）

４ 参加者 大石隆示、竹本石樹、仲村篤志、藤田真太郎、青木克顕

３ 日程

研究発表をする生徒

藤田真太郎先生い。9 台持参して、5 台しか動かなかった。

② パソコンと電源コードの組み合わせがさまざまであるので、分かりやすく表示を付けた方が良かった。

① 持参したビデオカメラのメモリーが予備のものも含めて一杯で、良い所を撮影することができな

次の点については、今後注意が必要である。

７ 備考

射ていて、これから研究を進めていく上で大変参考になったことと思われる。

ついての意見交換をする上でも、大変良い方法であると感心させられた。大石先生のご指導も的をっていることで、互いのやっていることが良く理解でき、研究発表を練習する上でも、研究方法に

ら、一人一人が上手に発表することができた。
「生物キットを用いた栽培」という、土俵が一つにな

1 人 3 分以内という時間の中で、パワーポイントを利用したり、書いてきた原稿を読んだりしながきた。他の会場でこのような行き届いた指導を行うことは、少々難しいであろう。
②生物キットを利用した発表会の実施

浜松市防災学習センター

２ 会場

ンの操作が分かる保護者などが加わって指導をしたため、ほぼマンツーマンの指導を行うことがでは、マイクロビットが操作できる講師が 4 人おり、それに加えて、郡司研究室の中村先生、パソコ

１ 期日 2020 年 7 月 26 日（日） 10：00~15：00

2020「静岡 STEM アカデミーin 浜松」第 2 回報告書

= 167 =個別指導

ただ、私のような年齢になると、手元に micro:bit がないこともあり、聞いていただけで理解する

10:00～12:00（藤田先生のご指導）前回述べた通り、大変よい試みである。今回は、その発表内容に個人差がついていることを感じ「もし～なら」ブロックと組み合わせて使う場合とどちらでも実現できますが、少し動作が違います。

の発想は出てきません。悩ましいところです。

何ができるか」を知らないと生まれてきません。micro:bit が何に使えるか、使い方はどうするのかを知らなければそれを使った「何か」ですから、本当は、「どうやって micro:bit を使っていけばよいのか」を講座の主な内容にすべきなのですが、それは、「micro:bit で(1) A ボタン、B ボタンを押されたときに LED の表示を変えてみよう。

「ボタンを押されたとき」専用のブロックを使う場合と、「押されているとき」の条件ブロックを本来であれば、「micro:bit を使って、何をするか」の方が大切であり、それこそが「STEM」の考え方に近いと考えています。

しかし、そのためには、micro:bit で何ができるか、micro:bit をどうやって使えばよいかを知る必要があるのです。

micro:bit も、「やりたい」と思うことを実現するための道具に過ぎません。

包丁は包丁の使い方をマスターするのが目的ではなく、その包丁を使ってどんな料理をつくるかが大切ですよね。

道具の使い方を説明するだけではなく、道具を使って何をするか、の方が重要です。

micro:bit には A ボタン、B ボタンの２つのボタンがあらかじめ用意されています。

３ ボタンを押されたときの動作を変えてみよう

温度センサーでも同じようなことができます。

例：高い→× 低い→○ など(2) ある一定以上の温度より高い、低いで表示を変えてみよう「もし～なら」ブロックを使うことで、条件によって表示を変えることができます。

(1) ある一定の明るさより高い、低いで表示を変えてみよう

今回だと「micro:bit」の使い方を説明する講座になっているだけではないか、ということですね。

いう疑問です。

２ 条件によって動きを変えてみよう

短い時間で伝えたい内容を伝えるために、「STEM 講座」と言いながら、「○○の使い方講座」にしかなっていないのではないか、とように表示させて、明るいときと、暗いときの数値の違いを調べてみよう

さて、このような講座の講師をする上でいつも気になっていることがあります。

本日使用したスライドと資料を載せておきますので、見返して、家庭でやってみるのもいいでしょう。

本日は「STEM をなぜ学ぶのか」、「micro:bit 応用編 Part1」でお送りしました。

本日は静岡 STEM アカデミー浜松会場にお越しいただきありがとうございました。

静岡 STEM アカデミー講師の藤田真太郎です。

8/9 講師よりお礼と補足

７ 藤田先生から Moodle に寄せられたメッセージる生徒（1 名）の差があった。

た。研究的に進めている生徒と、観察のみに終わっている生徒、キットを利用していないと思われ

LED は明るさセンサーとしても機能します。
「明るさ」の値ブロックもあります。温度と同じ(2) 明るさを LED に表示させてみよう「数を表示」ブロックと組み合わせることで温度を表示することができます。

micro:bit についている温度センサーの温度の値を取得する「温度」の値ブロックがあります。

(1) 温度を LED に表示させてみよう

１ 前回の復習②マイクロビットの使い方

広く一般に普及している製品をベースに学習できるように心がけています。

STEM アカデミー浜松会場では○ micro:bit で何を実現するか× micro:bit の使い方を学ぶ

学習して「活用」することが目的① 「STEM をなぜ学ぶのか」、「micro:bit 応用編 Part1」②生物キットを利用した発表会の実施

いてこられないのではないかと思われた。

14:30～15:00

５ 指導内容（午前）同上

2 回目である。藤田先生の指導理念に基づく、懇切なご指導があった。

「自由研究に応用できるようになるまで、指導する。
」という考えのもとに、3 回のシリーズの第①マイクロビットの指導について

６ 考察

14:30～15:30 自由研究個別指導

14:00～14:30 発表会（生物栽培キット）

13:00～14:00 マイクロビット応用編の続き

ことはかなり難しい。STEM 教室に通うような意欲があり、ある程度能力の高い生徒でないと、つ④

生物栽培キットの研究発表

マイクロビットの応用

13:00～14:00②③自由研究指導 14:00～14:30

同上

10:00～12:00 「マイクロビットの応用編 Part1」①STEM 教室

浜松市防災学習センター

文責 青木克顕（午後）

４ 参加者 大石隆示、竹本石樹、仲村篤志、藤田真太郎、青木克顕

３ 日程

２ 会場

１ 期日 2020 年 8 月 9 日（日） 10：00~15：00

2020「静岡 STEM アカデミーin 浜松」第 3 回報告書

= 168 =でしょう。本日はありがとうございました。

次回は応用編 Part2 です。まだまだ micro:bit には、使われていない部分があります。micro:bit を自宅でいじって慣れておくとよいて、そこに手を加えていくことこそが「STEM」の考え方に近いと思います。（そのまま使うことを薦めないわけではありません）

Green Farm Cube はそれ自体で完成された製品ですが、完成された製品をそのまま使うだけでなく、自分がやりたいことに合わせmicro:bit で制御するためには「T（技術）」や「E（工学）」の知識が必要になってきます。

それはそれで大切なのですが、例えば、「光の条件を制御したい」と思って、Green Farm Cube の LED 点灯の ON、OFF を

Green Farm Cube で植物を育てること自体は「S（科学）」です。観察したり、記録をとったり、考察したり…。

自分でも、micro:bit で何ができるか、そのためには何を知っていればよいのか、を考えてみるとよいです。

実際にあのように動くところを見ると、「もしかしたらこうできるかも」という発想が生まれてくるかもしれません。

OFF をリレー（電気的なスイッチ）の ON、OFF に置き換えて、Green Farm Cube の LED の ON、OFF に利用しました。

外部センサーや外部アクチュエータが使えるようになると、できることの幅が大きくなってきます。講座の最後では外部 LED の ON、をつなげて何ができるか、そして、実際につなげるつなげ方をやりました。Part1 というからには Part2 があります。次回ですね。

２つ目は micro:bit 応用編 Part1 でした。基礎編では micro:bit 単体でできることをやりましたが、外部センサー、外部アクチュエータ

変えていくことで、「自分ができること」が広がっていくのです。

「難しい」から考えなくなったらそこでお終いです。「今分かる」ことだけやっていては成長はありません。「分からない」から「分かる」に「難しいな」「よく分からないな」と思ったときがチャンスです。

です。

教えられたこと、与えられていることだけを受け取るだけでなく、それをきっかけにいろいろなことを試したり、調べたりしてみるとよい

本当の意味で micro:bit を「使える」ようになるためには、周辺の知識もつけていかなければなりません。

しかし、本当は「STEM」なのだから「M」も同じようにやらなければならないです。

実は「M」については、数字が出てきて苦手な人が多く、話が難しくなりすぎるので（ある意味、意図的に）避けています。

そして、「分圧」を本当に使いこなすには「STEM」の「M（数学）」についてもやらなければなりません。

この辺の話を理解するには「分圧」のことに触れなければならないのですが、とりあえず「使えればよい」と考えて飛ばしています。

Data）を挟んでいます。

デジタルテスタで調べるときには 2 箇所（GND と Data）をクリップではさみましたが、micro:bit につなぐときは 3 箇所（GND と 3V とCdS の抵抗をデジタルテスタで調べましたが、micro:bit につなげたとき、実は抵抗ではなく、電圧を測っています。

センサーを使うところでも、本当は説明するべき話を飛ばしています。

言っていいほどつまずくところです。

ほど面白くない感じです。ですが、プログラミングをする上ではとても大切な考え方ですし、実際にプログラムをつくる上では必ずと「もし～なら」ブロックの動作の違いは詳しくやるともっと時間がかかります。それだけで１つの講座になるくらいの内容のわりに、それ

また、本来は大きく扱う予定ではなかったのですが、「『もし～なら』ブロックの動作の違い」もやりました。

した。

さて、そんなことで今回は、「micro:bit で（アナログ）センサーを扱う方法」、そして、「micro:bit でアクチュエータを扱う方法」を扱いま

研究発表をする生徒

= 169 =④

同上

14:30～15:00

個別指導

生物栽培キットの研究発表

マイクロビットの応用

13:00～14:00②③自由研究指導 14:00～14:30

同上

10:00～12:00 「マイクロビットの応用編 Part2」①STEM 教室

浜松市防災学習センター

文責 青木克顕

第 4 回も続けてマイクロビットの使用方法を扱うことになったが、マイクロビットはあくまでも前回同様、内容を理解することは、なかなか難しい。

３回目である。藤田先生の指導理念に基づく、懇切なご指導があった。

「自由研究に応用できるようになるまで、指導する。
」という考えのもとに、3 回のシリーズの第①マイクロビットの指導について

６ 考察

14:30～15:30 自由研究個別指導

14:00～14:30 発表会 （生物栽培キット）

13:00～14:00 マイクロビット応用編の続き（午後）

４ 生物栽培キットにリレーとマイクロビットを接続する方法を教えます。
（以下省略）

モーターを回し、水量を調整することができる。

(2)リレーを利用することで、センサーから受けた数位の変化や気温の変化に応じて、(1) リレーを使うことで、大きな電力を制御することができる仕組み。

３ リレーをつなぐということることが可能だ。

湿度や、水量を調べるには、そのように工夫したらよいだろうか。電流の通りやすさで、測定すマイクロビット本体の中のセンサーを利用して、温度、湿度、気温を測定する。

２ デジタルセンサー（温度計・気圧センサー）

ブレッドボードを使って電子部品をつなぐ

電気回路とは・・・

１ マイクロビットで物を動かす周辺知識や技術②「micro:bit 応用編 Part2」① はんだ付け実習

10:00～12:00（藤田先生のご指導）

５ 指導内容（午前）

４ 参加者 大石隆示、仲村篤志、藤田真太郎、青木克顕

３ 日程

２ 会場

１ 期日 2020 年 8 月 23 日（日） 10：00~15：00

2020「静岡 STEM アカデミーin 浜松」第 4 回報告書

研究のためのツールであるので、使用方法が分かった後、どのように利用するかが勝負となる。
今回は、生物キットの観察と、自由研究の成果について発表を行った。

②生物キットを利用した発表会の実施

= 170 =同上

15:00～

個別指導

研究発表会リハーサル④

マイクロビットの応用

13:00～14:00②③自由研究指導 14:00～15:00

同上

10:00～12:00 「マイクロビットの応用編 最終」①STEM 教室

浜松市防災学習センター

気温 湿度

Wireless Adapter

1 つ 1 つの小さなセンサーを組みあわせて、自分がやりたいことができるようにする

マイクロビットは道具 これを使って何をするかが大事

15:00～

自由研究個別指導

14:00～15:00 自由研究発表会のリハーサル

７ サイエンスジャーナルの紹介

６ アルビーノの紹介

５ 気圧センサー にごりセンサーの紹介

4

３ 外部センサーで採ってきたデータをマイクロビットで処理する

ボタン A を押すと・・・・

２ 足し算できる計算機のプログラムを作る

変数とは‥‥明るさ

１ マイクロビットで測定する

10:00～14:00（藤田先生のご指導）

５ 指導内容４ 参加者 大石隆示、竹本石樹、仲村篤志、藤田真太郎、青木克顕

３ 日程

自由研究発表会のリハーサル
浜松地区の生徒たちは、プレゼンテーションが大変上手である。研究もほぼまとまっており、大石先生、仲村先生たちのアドバイスを受けて、さらによい発表になることを願っている。

②という評価であった。

後日、静岡大学で行われた STEM 会議で報告したところ、「検討するに値するよい考えである。
」

らどうか。」という提案がされた。

かけては、プログラミングなどの基礎的な内容を扱い、春から夏にかけては自由研究に力を入れた

昼食を兼ねて行われた話し合いでは、竹本先生から来年度の STEM 教室について、「秋から冬にてて、測定器に利用することは、かなりの難しさがあると感じた。

ビットは、道具です。
」というお話があったが、中学生が独自でセンサーとマイクロビットを組み立「自由研究に応用できるようになるまで、指導する。
」という考えのもとに、4 回のシリーズの第① マイクロビットの指導について

２ 会場

青木克顕＞

「マイクロ
4 回目である。藤田先生の指導理念に基づく、懇切なご指導があった。藤田先生からは、

＜文責

６ 考察

１ 期日 2020 年 9 月 27 日（日） 10：00~15：00

2020「静岡 STEM アカデミーin 浜松」第 5 回報告書

= 171 =

12:00～12:30②閉講式③次年度の取り組むについての話し合い 12:30～14:30（昼食を含む）

10:00～12:00①研究発表会

浜松市防災学習センター

容

受講生 8 人保護者 10 人

内山颯梧

中村奏音

森近太一

小山慧祐

小山千紗

鈴木温陽

3

4

5

6

7

有薗彩奈

2

1

名前

６ 連絡、アンケート記入

中１

小６

小６

小６

小５

小５

小５

研究テーマ

在を知ってください～

身の回りの音から騒音問題を考える～守らなくてはいけない騒音の存

静電気での空気の浄化

電磁波について氷がとけない水筒を作ろう

燃料電池車を作ろう

ハクビシンの研究

朝顔の色について

評 （熊野、大石、仲村、増田）

４ 講

５ 修了証授与

表 （一人 1 分間、講評 5 分間）

３ 発

２ 進め方について （大石）１ 熊野善介 静岡 STEM アカデミー代表挨拶

５ 内

４ 参加者 大石隆示、仲村篤志、藤田真太郎、青木克顕、熊野善介、増田俊彦

３ 日程

熊野善介先生

U さん

A さん

S さん

K さん

N さん

④ 内山さんは、県の学生科学賞を受賞した。

② どの受講生も、パワーポイントを巧みに利用して、上手に発表をすることができた。

① 8 人の受講生のうち、7 人が発表を行うことができた。

２ 会場

青木克顕＞

③ 小学生が多かったが、今後研究を継続すれば、さらによい研究となると思われる。

＜文責

６ まとめ

１ 期日 2020 年 10 月 31 日（日） 10：00~14:30

2020「静岡 STEM アカデミーin 浜松」第 6 回報告書

= 172 =４４ 指導者 熊野善介、増田俊彦、萱野貴広、峯田一平③講座生のモチベーションを維持したり探究の方向性などを確認する必要性を感じた。

ことがよく理解できた。

ような相談会はタイムリーであったと同時に、探究の初期段階では必要な場である②やる気はあるが、どのように進めたらよいか困っている生徒が多い。そのため、このサポート体制が良く取れている印象を持った。

①ほとんどの講座生の親が同席してアドバイスを受けたため、子どもの探究活動への考察

増田メンター(左)と熊野教授の昼食の様子

萱野教務職員（左）と加島院生（右）の相談活動の様子６

右端：増田メンターの相談活動

左奥：熊野教授、手前：峯田院生・加島院生③ 活動の様子なった。

藤枝市教育委員会

増田シニアメンターが相談にのっている様子④ 活動の様子容となった。

・個別に自由研究の指導を行った。
・生徒一人につき、指導者 2 人で約 1 時間指導を行ったので、充実した内＝ 6 人（8 人の内）・個別に自由研究の指導を行った。

③ 活動内容・生徒一人につき、約 1 時間～1 時間半程かけて指導を行ったので、充実した内容と② 相談者数② 活動内容① 指導者 増 田 俊 彦 ・ 青 木 克 顕

指導内容

参加指導者 増田俊彦、青木克顕

内容 自由研究相談会

会場 藤枝市生涯学習センター

期日 2020 年 8 月 24 日（金祝）9：00~15：00

2020「静岡 STEM アカデミーin 藤枝」自由研究相談会報告書① 相談者数 17 人

５ 指導内容５３３ 内容 自由研究相談会

生 加島里菜２

２ 会場 静岡大学教育学部 D 棟 308 号室学

１

１ 期日 2020 年 7 月 26 日（日）9：00~15：30

2020「静岡 STEM アカデミーin 静岡」自由研究相談会報告書

2

M

7

M

M

M

1

M

M

3

4

1

= 173 =

1

1

0

0

3E

1

:

0

9

0

0

0

9

2

2

2

N

:

3



3E

75

75





"75&!

2.'*

6,

4

)7

3

4

3E

+#6(276,

0,7(28$5

96/7(28$5

6"/

4"-13%4

M $5

M/0

資料3；STAGE1.5報告書

= 174 =

熊野善介、山本高広、増田俊彦、青木克顕、袴田博紀、峯田一平

ヌルル・スラエマン、三枝真武、加島里菜、伊東慎介、森野舞花、長谷

指導者

学 生

４

石井叶夢

石井叶夢

増田煌大

川﨑奈乃

影山道吾

塩澤羚

塩澤羚

山本先生

増田先生

坂田先生

青木克顕

峯田先生

袴田先生

滝昌宏？

熊野先生

＜担当者案＞

14:30 栁田純佳

14:00 高津圭梧

13:30

13:00 島田亮介

11:30

鈴木啓太

青木孝憲

10:30 稲森正

11:00 佐藤慶宕

石井叶夢

10:00 増田煌大

小粥曉斗

小粥曉斗

佐藤慶宕

佐藤慶宕

川﨑奈乃

島田亮介

栁田純佳

中津川日彩

川﨑奈乃

静岡大学Dー３０8会場

自由研究相談会割当表

栁田純佳

栁田純佳

鈴木悠輝

バーク唯来 鈴木悠輝

オンライン担当

会場運営

稲森正

全体総括

バーク唯来 振本裕斗

小粥曉斗

塩澤羚

バーク唯来 鈴木悠輝

高津圭吾

高津圭吾

振本裕斗

鈴木啓太

STAGE1.0

影山道吾

オンライン（熊野研究室）

2020年8月1日２２３０現在

・生徒一人につき、約 1 時間指導を行ったので、充実した内容となった。

・個別に自由研究の指導を行った。

② 活動内容① 相談者数指導内容＝ 18 人（オンライン 5 人含む）

内容 自由研究相談会

３川拓椰

会場 静岡大学教育学部 D 棟 308 号室２５

期日 2020 年 8 月 2 日（日）10：00~15：00

１

2020「静岡 STEM アカデミーSTAGE1.5」自由研究相談会報告書

６が上手に対応した結果、大変うまくいった。積極的に今後も利用したい。

今回初めてオンライン（Zoom）での指導を行ったが、袴田先生と峯田さん

告するよう呼びかけた。

た生徒についてのフォローが必要である。ムードルで、研究の進捗状況を報施した。参加した生徒にとっては充実した内容となったが、参加できなかっ② サイエンスキャンプが中止となったため、代替えとして自由研究相談会を実①

考察③ 活動の様子

= 175 =というお話を聞いて「そうだな」と思ったので今後研究をしていくうえでその手順を踏んでしっかり科学といえる研究にしていきたいと思いました。
研究というのは社会貢献のため、という印象があったのですが、先生が自分が疑問に思うことを調べればいいと言っていたので、研究というのは自分の好奇心から始まるものなのだとわかりました。
今日はありがとうございました。

科学は自然の摂理(真理)を解明する方法だと知って帰納法と演繹法の２つが必要だと知りました。

真理の追求を楽しむべきということがわかりました。

自分の中で科学ということがはっきりわかっていなくて、もやもやしている状態でした。でも、今日の授業で難しかったですけど分かりました。とても様々なことが分かって楽しかったです。自分の研究応があるが、特定の菌が入ってしまうと病気になります。そこで、病気に負けない抵抗反応にすること

私は今回の講義の遺伝子組み換え植物の話が興味深かったです。植物はもともと病気に勝てる抵抗反最後になりましたが、研究する上で大切なものを教えてくださり有り難うございました。

れずに、研究に励みたいです。

ったので、実験できることが限られていたのかもしれません。これからは、科学の不思議の探求心を忘うことを第一に研究を行ってきました。なので、不思議を追究したいというのを第一にやっていなか

確かに先生の言っていることは正しいと思います。私は先ほど言ったように、社会に貢献するといびました。

方がいいとおっしゃっていました。そうしないと、研究の切り口が狭くなってしまうということを学い、社会貢献も大切ですが、研究をしていく上でどんなことが社会貢献ができるかを実験後に考えたいました。でも、先生はまずは不思議を探求したいと思って、社会貢献などは考えず研究したほうが良今回の講義を受けるまで、私は、科学とは社会に貢献する為に、それが第一に考えて行う物だと思ってのものだと知り、自分の研究がしっかり辻褄のあっているものか、改めて確認しようと思いました。

て、楽しんでから考えてもいいのだな、と思いました。また、科学は結論が正しいことを証明してこそ

私は今、自分の研究が何に応用できるか考えていましたが、露無先生の話を聞いて、もう少し研究をし結論をうまく証明したいと思いました。今後の自分の研究に生かしていきたいと思います。

方があることを知りました。この２つを使って自分の結論をうまく証明したいと思いました。自分の露無先生の科学のあり方には共感しました。結論の証明の仕方で「帰納」と「演繹」の２つの実験の仕が広がりました。ありがとうございました。

②自由研究の個別指導（午後）＜露無慎二先生＞

なる。

イノベーションとは何かを知りでは、社会や人の役に立つなど考えてもなかったけど、今日帰ったら考えてみようと思いました。視野

僕は露無先生の科学とは発見するだけではなく、その発見したことを実験して証明して初めて科学にであったことが見て取れる。

どうしてベンチャー企業を設立しようと考えたのですか。

露無先生への質問ていきたいな、と考えています。とりあえず今は科学を楽しみたいです。

今の STAGE1.5 の生徒にとって、大切な内容をお話していただいた。生徒の感想からも、大変有意義

科学とは何か、イノベーションとは何か、社会に貢献すること、科学を楽しむということなど、①露無先生のお話（午前）

５ 指導内容まらないと思います。でも、得られた結果をもとに、こんなところに活かせそうだなと考えることはし考えました。そこからイノベーションが付いてくるかはわからないけど、そこを求めすぎると何も始

同研究生 11 人

４ 参加者 熊野善介、増田俊彦、青木克顕、高橋政宏

10 人

僕は、この自由研究を通して科学により多く触れて、楽しむということが今僕にできることなのだと

個別指導

STAGE1.5

何に役立つかを考えたいと思います。

①露無慎二先生の講演 10:00～12:00 「マイクロビットの応用編 Part２」②自由研究指導 13:00～15:00

３ 日程

生徒

壁や天井につくことができるのか？ということを研究しています。この実験でデータをとり、その後

静岡大学教育学部附属静岡中学校理科室

また、実験をして、その結果を社会に役立てることも実験の楽しみだと思いました。私は、なぜ虫はイルスにかからなくなるのか疑問に思いました。

で農薬を使わずに済むという話でした。これを聞いて、人間もこの遺伝子組み換えをすれば、コロナウ

２ 会場

１ 期日 2020 年 8 月 22 日（土） 10：00~15：00

2020「静岡 STEM アカデミーSTAGE1.5」第 2 回報告書

= 176 =活や動物たちの様子などが印象に残ったようである。最後には、日本人の研究者の課題として、英語力の自由研究発表会についての説明および自由研究個別指導

増澤武弘先生の講演「富士山頂から南極・ヒマラヤへ」①10:00～12:00②13:00～15:00

青木

ングでも分解されていないので、微生物も窒素は分解できないのでしょうか？又、窒素を分解できる生命体は存在するのでしょうか？

・パワーポイント以外にも、ポスターを作って説明する方法もある。

先生に質問ですが、南極に行って一番楽しかったこと、大変だったことは何ですか？ぜひ聞きたいです。

・STAGE1.5 の受講生・研究生を全員登録するので、自宅で見ることができる。

ので南極のヤノウエノアカゴケにクマムシが住んでいるのかなと気になりました。また、南極は「寒さ」

佐藤慶宕さん「吉浜海岸に足跡がくっきりとつくのはなぜか！！」

中津川日彩さん「身近な水をきれいにしよう」

研 究 生

研 究 生

増澤先生の講義は、写真や絵で伝わるように説明してくださったので、字を目で追いながら講義を聴いもわかりやすくて面白かったです。ありがとうございました。

ていると、文字を追うのに集中してしまうけど写真を見て先生のお話を聞いていたらわかったのでとてことも気になりました。

13:00 講演の極限環境ですが「暑さ」の極限環境である砂漠にもヤノウエノアカゴケは生息しているのかなという

12:00 昼休み

増澤武弘先生（静岡大学理学部特任教授 静大名誉教授）

クマムシは極限環境に強く、苔に住むことがあり、南極にも生息しているという話を聞いたことがある

鈴木啓太さん「ダンゴムシの不思議な力発見！～パート 7～」

STAGE2.0

ることに驚きました。(アオカビとかもそうですが。)

森川結太さん「環境に配慮した水力発電機の研究Ⅱ」

STAGE1.5

目に見えない「シアノバクテリア」によって目に見える苔が肉眼で確認できるほど黒くなる影響を受け山口怜子さん「静岡県を中心とした磁鉄鉱の分布と特徴」

零下の環境で、少しでも緑があることを不思議に思いました。

ぼくは、南極に苔があることにまず驚きました。

STAGE1.5(4)中間発表リハーサル＊地学関係の研究をしている受講生

とても楽しい授業をありがとうございました。

いことが起こっているんだな、と思いました。

・11 月 14 日（土）～22 日（日）の間に、登録した人だけが見ることができる。

(3)10 月 25 日（日）静岡ステムサイエンスカフェ（会場：アザレア）

く、その中で小さなバクテリアによって死んで増えてを繰り返していることを知り、小さな世界で面白・今年は、バーチャル開催となりました。

私は、遠い南極と家から見える富士山に、同じ黒い苔がみられることに驚きました。しかもそれだけでなり、最終的に亜硝酸態窒素 No₂まで分解されることが分かりました。この時、窒素 N だけがどのタイミ

・初めにクイズを出すなどして、注目をひくことも効果がある。

(2)サイエンスカフェについてせんか？ 私の研究で、微生物が水を浄化する際、アンモニア態窒素 NH₄を分解し硝酸態窒素 No₃になの中で、人間は窒素を分解できないとおっしゃっていたと思いますが、もしかして、微生物も分解できま・画面の字は大きく、要点を書く。

・研究論文の項目に沿って、説明する。筋が通っていることが大切。

すみません、質問です。その場で質問できず、ムードルで質問してしまい申し訳ありません。先生の講義

・写真や図、グラフなどで、わかりやすくする。

した。

・画面の枚数は、10～15 枚程度がよいと思われる。

普段目にしない、南極が普段目にする富士山とつながりがあることが分かり、南極にも親近感を抱けま

・制限時間 10 分間の中で、人に伝えたいことを中心に行う。

増澤先生の話を聞いて、コケってすごいなと感じ、より南極について興味がわきました。

なぜ富士山や南極のヤノウエノアカゴケが黒色なのかを知りました。

した。

増澤先生の講義では普段あまり関わらない、植物や南極について様々な説明が聞けたので興味がわきま

増澤先生のお話では、コケの建て増し、建て替えのところが面白かったです。

②プレゼンテーションのやり方

1 月 17 日研究発表会

も、一緒に死ぬバクテリアの栄養で若い個体が育っていく生態に驚きました。

ても身近な富士山に、遠くの南極と同じ種類のコケが生息していることと、バクテリアによって死んで午後は南極に行ったことのある増澤先生の講演で極地に生息するコケについてのお話がありました。と＜受講生から寄せられた感想・質問＞Moodle より抜粋

①昨年度の浜松会場、三島会場での発表の様子(1)10 月 18 日の中間発表会についての説明＜研究発表について説明＞

11 月サイエンスカンファレンス

・10 月 18 日中間報告会 10 月 25 日静岡 STAM サイエンスカフェ

５ 内容 10:00 熊野先生あいさつ

４ 日程

受講者・研究生 11 名

３ 参加者 増澤武弘（講師） 熊野善介 増田俊彦

差が論文発表の先着に大きく影響していることを話され、英語学習の大切さを説いていた。

ケの建て増し、建て替え」などの興味深いお話をされ、生徒たちの関心をひいていた。特に、南極での生

静岡大学教育学部 B 棟 218 号室

２ 会場

青木克顕 峯田一平 加島里菜 森野舞花

演題 「富士山頂から南極・ヒマラヤへ」「ヤノウエノアカゴケ」が、富士山頂と南極で発見されているということから、地球温暖化の問題や「コ１ 期日 2020 年 10 月 3 日（土） 10：00~15：00

2020「静岡 STEM アカデミーSTAGE1.5」第 3 回報告書

= 177 =た。

・増澤武弘先生の講演は、生徒たちにとって大変興味深かったようで、感想からもその興奮が伝わってききた。また、仲間の発表を聞かせ、刺激を与えることもできた。

・代表者に発表リハーサルをさせることで、制限時間内で話せる分量について、具体的に教えることがでプレゼンテーションの作り方も具体的に示すことができた。

・研究発表会について、昨年度のビデオを視聴させることで、具体的なイメージをつかませることができ、STAGE1.5 らしい、レベルの高い内容となった。

６ 考察

いと思いました。またお話を聞かせてください。ありがとうございました。

で若い個体が育っていくという話が印象に残りました。また、富士山や南極などのきれいな写真もすごコケとバクテリアの共存の話しでは、コケがバクテリアのせいで死に、一緒に死んだバクテリアの栄養のしかいないと思っていたのでとても衝撃的でした。

す。南極にいるペンギンやユキドリ、アザラシは日本にいないので、同じように植物も日本にはいないも先生の講演で一番衝撃を受けたのは身近な富士山頂にとても遠くの南極と同じコケが生えていることでりやすい講義をありがとうございました。

自然環境では単体で生きてゆくことは出来ず他の種との共存が必要になっていくのですね。とてもわか

私はヤノウエノアカゴケが富士山頂と南極で同じ黒い色をするのがとても不思議に思いました。厳しい考になりました。写真もきれいで見応えがあり、面白かったです。ありがとうございました。

コケの建て増し、建て替えのところが分かりやすく、面白かったです。プレゼンテーションの作り方も参いするのですか？気になっています。

また、南極などの極地になると細菌やウイルスなどは空気中または土壌（雪上）に約何種類の菌がそんざ

雑草が生えてくると思っています。

質問ですが、温暖化により富士山山頂と南極に苔以外に生えるとしたら何が生えると思いますか？僕はて、黒い苔でつながっていると考えるとかなり面白いと思いました。

講義を受けるまで前は、「富士山と南極には共通点はないのでは」と考えていましたが、話を聞くにつれまた南極へ行った時のお話などもとてもおもしろかったです。ありがとうございました。

の住む環境に一番適した場所でしか育たないのだなと改めて思いました。色々なことを知ることができ、温暖化が進むことによってコケなどの植物の生えている場所が変わっていった写真を見て、植物は自分

自然の植物や動物たちは互いの関係があってこそ生きていけるのだなと知ることができました。

とても驚きました。また、南極の鳥たちが活動することによってコケが生えていけるということも知り、寒さなども比べ物にならないくらい違うのに、富士山頂上のコケが南極と同じように黒色になることにうと思いました。

て知り、特に温暖化による影響の事例に驚きました。また、図や写真が見やすく、僕も工夫を取り入れよ

流れ、今までなかった場所にコケができたりと様々なことが要因となり、植物ができるというのを初め南極でコケについたバクテリアが死に、若いものへの栄養素となったり、富士山では温暖化により水が増澤武弘先生= 178 =

・委員

西嶋

美保子

JST推進委員からのコメント（令和２年12月１日）
ジュニアドクター育成塾推進委員会〇波及効果および支援終了後の自立展開の観点から、広く産業界及び自治体と連携し、支援終了後の展開について具体的に進めていただきたい。
〇継続した学習プログラムの観点から、修了生の活躍状況について、その成果・動向を把握いただきた

鈴木啓太 「ダンゴムシの不思議な力発見～パート７～ダンゴムシはなんの匂いに反応するか」

小泉剛眞 「水をはじくとはパート３ ～どのような液体がはじかれやすいのか～」

中津山日彩「身近な水をきれいにしよう」（説明スライドに用いた活動の報告）

昨年度は実施しなかった「中間報告会」を実施したことで、STAGE1.5 と 2.0 の受講生、さらには研究

考察

14:40～15:40 JST から静岡 STEM アカデミーへの質疑応答

14:10～14:30 静岡 STEM アカデミーから JST への事後説明と補足説明

14:10～14:15 会場移動（B217）

鈴木梅太郎賞（正賞）

山崎賞

栁田純佳（あやか） LED の色による植物の成長の違い

自然科学観察コンクール 3 位

高津圭梧（けいご） ノジュールの研究佐藤慶宕（けいご） 海岸の砂浜の研究

プレゼンテーション最高位、他受賞 4 件

13:10～14:10 ＜2020 年度 STAGE post 2.0 の研究生＞

堀田智仁（ともひと）イモリの研究い。

12:00～13:10 昼食

森川結太 「環境に配慮した水力発電機の研究２」

うな取組やアーカイブを取り入れたオンラインでの指導についても検討いただきたい。

〇「Moodle」のさらなる活用として、現地参加であった海外での発表会に多くの受講生が参加できるよ11:10～12:10 ＜2020 年度 STAGE 2.0 の受講生発表者＞

増澤先生の講演の一部、生徒の Moodle への感想紹介

め、全学体制で受講生の研究活動の深化、発展に向けた指導体制の強化を進めていただきたい。

門家の指導を受ける等、課題を深める受講生の意欲的な活動が見られた。今後は、GSCとの接続を含＜1.5 の活動の様子紹介 VTR＞

〇研究テーマの設定をはじめ受講生の研究指導では、シニアメンターのマネジメントにより他機関の専鈴木智敬「カイコの観察」

五藤大馳「カブトムシのセンサーについて」〇特に、上位のStageへの進級にあたっては、より多くの受講生が上位のStageでの学びや研究テーマを深く追究したいと望むよう、さらなる改善に努めていただきたい。

10:30～11:10 ＜STAGE1.0 の活動紹介 VTR 藤枝会場の生徒発表 STAGE1.0＞

材の更新や指導方法の工夫が望まれる。

ン力」を高めている。なお、受講生の主体的学びの観点から、課題の深化・発展に向けて、さらなる教した教材を活用して、育てたい資質・能力「興味・関心」や「プロセススキル」、「コミュニケーショ〇Stage1.0における各拠点の講座では、大学から提案した教材や小中高の先生と企業の方が共同で開発推進していただきたい。

ともに、企画に参加された先生方が開発された教材等、取組の成果を広め、各地域とのさらなる連携をも、広報の観点のみならず、受講生の伸長の観点からも受講生の所属校の理解を深める取組を進めると〇広報募集においては、各拠点の教育委員会等に企画の説明や協力依頼を定期的に行っている。今後

活動状況調査による推進委員会からのコメント

静岡大学ジュニアドクター育成塾実施責任者・担当者様

６

10:00～10:20 挨拶と本日の予定

8:50～9:50

渡辺 怜子

静岡 STEM アカデミーから JST への事前説明

・副調査役

活動に生かしていきたい。

大変ありがたかった。会議の中で、ご指摘いただいた貴重なご意見を、今後の静岡 STEM アカデミーのと思う。JST の推進委員の皆さんからも、研究発表に対して温かいコメントとアドバイスをいただき、生がどのような研究をしているのかを情報共有することができ、受講生にとって大変良い刺激となった

５

木村 健太

〇ジュニアドクター育成塾事務局 JST 理数学習推進部 能力伸長グループ

・委員〇ジュニアドクター育成塾推進委員会

日程と内容

③

②

①

４

参加者 熊野、郡司、山本、増田、青木、峯田、井出 午後より 丹沢副学長参加

３

生徒発表者 9：30 その他の生徒と保護者 9：45

会場； 静岡大学教育学部 B218 号室記録 青木克顕２

学生 9：00

日時；10 月 18 日（日）１

スタッフ集合時刻 8：30

2020「静岡 STEM アカデミーSTAGE1.5」中間発表会報告書

= 179 =静岡大学教育学部技術教育

・アンケート記入

静岡 STEM アカデミーシニアメンター

７

講

２０人

③モーションキャプチャを活用した人の指の解析②水中お掃除ロボットの開発

話：「自由研究論文の各種コンクールへの応募についての留意点」⑥加速度(傾き)の値を測定する。

⑤加速度センサーを使って音階を作ろう！

④音を鳴らす。
（電子楽器の完成）③フローチャートを書く。

②明るさセンサーを使って音階（ドレミ）を作ろう！

➀micro:bit の紹介と基本操作を学ぶ。

探究ワークショップ

増田俊彦

青木麟太郎（院生）、池谷慎吾（院生）、峯田一平（院生）、三枝

真武（学部生）、森野舞花（学部生）①STEM の考え方が生まれてきた歴史的な背景

受講生

学生

紅林秀治、熊野善介、増田俊彦、⑤振り返り

峯田一平(院生)

三枝真武(学部４年)「自由研究論文の各種コンクールへの応募についての留意点」④講 話：14:５０～15:１５

静岡大学教育学部熊野研究室「micro:bit とセンサーを使って電子楽器を作ろう」

紅林秀治教授

紅林秀治教授名：「エンジニアリングについて」③探究ワークショップ：13:０0～14:４５

題

講 演 者：静岡大学教育学部技術教育

講師紹介：熊野善介 静岡 STEM アカデミー代表②10:１0～1２：00 「科学者の話」

科学者の話 10:１0～12:０0

６＜報告者：増田俊彦＞①10:０0～1０：0５ 増田俊彦（シニアメンター）今日の日程説明

静岡大学教育学部附属静岡中学校理科室

５

日程

３

参加者

会場

２

2020 年 1１月 8 日（日） 10：00～15：00

４

期日

１

2020「静岡 STEM アカデミーSTAGE1.5」第 4 回報告書

熊野代表の講師紹介

森野学部生の指導の様子↓

峯田院生の指導の様子↓

水中お掃除ロボットの解説

紅林教授の講演の様子

・科学を志す人の「研究倫理」について
講座の様子↑三枝学部生の探究ワークショップ→８

= 180 =2020「静岡 STEM アカデミーSTAGE1.5」第 5 回報告書

海洋生物は、ネクトン、ベントス、プランクトンに分けられる。ネクトンは、海中を自由に動く魚などで、ベントスは海底にいる生物である。プランクトンは浮遊生物で、一生プランクトンのままのものと、一時期だけプランクトンのものに分けられる。
真鯛の卵は、1 ㎜弱の大きさであるが、これもプランクトンで海中を浮遊している。
親と同じ形になった小さな魚を稚魚と言い、これはネクトンである。それより小さな形の
定まっていないものを仔魚と言い、これはプランクトンである。
ヒラメとカレイは、ベントスである。「左ヒラメ、右カレイ」というが、左側に目が 2 つある極まれにカレイもいる。
クルマエビの卵は、プランクトンで流れがあると水中に浮いていて、流れがないと海底に沈む。
ハナサキガニは、ヤドカリの中まで、足が 2 本足りない。
卵の中で、生き残り親になるのは、ほんのわずかである。マンボウは 3 億個の卵を産む
が、親になるのは、2 個体である。どんなに卵が多くても、原則 2 個体の親からは、2 個体の親が育っている。では、なぜ数が減るのか。
餌にありつけないで死ぬものが、99.99％である。
次が、捕食と被食の関係で減る。水界のピラミッドというのがあり、摂ったものの 10 の１が身につく。
高次消費者→二次消費者→一次消費者→消費者という関係になっており、それぞれ 10 倍の関係になっている。イワシ 10 キログラムを食べたマグロは、肉が 1 キログラム増える。
では、なぜ低次の消費者がいなくならないかというと、再生産の速さに違いがあるからだ。
植物プランクトンは、数時間のうちに仲間を増やすことができるが、イワシは 1 年かかる。
では、植物プランクトンはどうして生きられるかというと、二酸化炭素と水が、クロロフ

海洋では，様々な生物が遊泳したり，海底でもぐったり，行く当てもなく浮遊したりしながら独自の生活を送っています．これらの生き物たちのほとんどは，子供から親になるま
でに生活様式を変えています．さらにこれらの生き物たちは海の中で食う食われる関係があり，僅かなものしか生き残れない厳しい競争の中で生活しています．この様な生物の一部を我々は漁獲して食料などとして利用しています．近年では海域から漁獲されるものだけでは不足する物もあり，養殖生産によって不足分を補っています．そこで，この講義では，海洋生物の生活様式の特徴を説明し，それらを持続的に資源として利用するための方策の現況について解説します．
（秋山先生からお送りいただいたメッセージより）

１ 期日 2020 年 12 月 13 日（日） 10：00~15：00
２ 会場 静岡大学教育学部附属静岡中学校 理科室
３ 参加者 秋山信彦（講師）、増田俊彦、青木克顕、森野舞花、高橋政宏、井出祐介
受講者・研究生 22 人 保護者 11 人
４ 日程 ①10:00～12:00 秋山信彦 東海大学学部長・水産学科教授 博物館館長②13:00～14:30 自由研究についてのグループ活動③14;30～15:00 増田俊彦先生のご指導
５ 内容
講 演秋山信彦 東海大学学部長・水産学科教授 博物館館長
10:00～12:00 演 題 「海洋生物の生活様式と資源としての利用 」

ィルの働きでグルコースやブドウ糖などのエネ
ルギー源に変わるからである。体を作るものには、たんぱく質、細胞膜、窒素、リン、栄養塩などがある。
水の循環 自然界の水は形を変えている。水中の成分も異なる。海水中のプランクトンは、数量は多い。陸上の水の方が栄養豊富である。南の海
水は栄養が乏しく、黒潮は栄養がない。種の多様性が高い海や河口付近、サンゴ礁などは栄養が豊富である。日本の沿岸はとても良い漁場となっているのは、暖流と寒流がぶつかっているからで、
ニシンなどは昔ものすごくたくさん採れた。駿河湾にも、山のような形のところがあり、黒潮が流れ込んでこれにぶつかることにより、海底から栄養豊富な海水が供給されて、魚の宝庫となっている。東海大学で行っている透明度の観測では、直径 40 ㎝の円盤を海に沈めてどこまで見えるかで透明度を測定しているが、40m まで見えるということは、倍の 80m まで太陽光が届いていることである。栄養の無い海は、透明度が高く、栄養豊富な海では、深くまで見えない。
植物エネルギーの比較をすると、アマゾンでは１年中光合成をしており、作り出すエネル
ギーは、20, 000 kal/㎡/年であるが、施肥された耕地では 12, 000 施肥しない地では 8,000
草原では 4, 000 となっている。水産業は、一番環境を破壊しない。
豊かな海を守る SDGs 生物多様性を維持する
ことが大切。
生態系サービスという考え方があり、基盤サー
ビス（生き物が生み出す大気と水）、供給サービス（暮らしの基盤を作る自然の恵み）、調整サービス（暮らしに安全や快適さをもたらす自然の恵
み）、文化的サービス（文化に多様性をもたらす自然と生き物の恵み）というのがある。
栽培漁業 昭和 37 年くらいから国を挙げて取り組んでいる。浜岡原発の温排水を利用した施設もある。自然界で卵が生き残り親になる確率は0. 00001％であるが、人口では 60％が生き残る。
中間育成という、放流前の魚に逃げ方を教えることもやっている。
絶滅しそうな魚を救った例もある。瀬戸内海のサワラ等。
遺伝的多様性を損なわない工夫をすることが大事で、タイを数多く放流すると、エビが減るというようなことも起こりうる。適正量放流量という。
カンパチは１kg 太らせるのに、イワシ 10 キログラムが昼用。一方、牛は草だけで太る。
水産養殖では経済的側面も大事。イワシ 10 キ
ログラム 1000 円から 1500 円で、マグロの肉 1キログラム 3000 円から 5000 円になる。
家畜の歴史 犬は、15, 000 年前から人間が飼っていた。カキの養殖は、弥生時代からあったと言われている。金魚は、1, 000 年前、ハマチやタイは数十年前から飼われている。
ナイロンの漁網ができたことで、養殖の形が大きく変わった。
＊ビデオ録画が撮影されていなかったため、メモから覚えている限りでまとめました。

= 181 =

14:30～15:00 増田俊彦先生のご指導

自由研究をすることの意義について、持論を展開された。生徒たちはもちろん、保護者達も真剣に聞き入っていた。
・これからの君たちが生きていく社会では、特に問題を解決する力が大切である。その力をつけるのが、探究活動・自由研究である。
・研究は、スポーツやおけいこ事と同じで、継続することが大事だ。
・日本の国には、イノベーションが必要である。

大変面白い講演で、初めて知ったことが多くありました。
（文責:青木克顕）
13:00～14:30 自由研究についてのグループ活動 （発表会に向けての連絡他）
令和 3 年 1 月 24 日（日）の研究発表会に向けて、現在取り組んでいる研究の概要をまとめ、仲間に説明し、意見交換をする活動を行った。STAGE1.5～2.0、研究生までを、３～４人の混成グループに編成し、およそ 40 分間話し合った。少人数のため、活発な意見交換がされて、有意義であったと思われる。

= 182 =＜文責 青木克顕＞

１ 日 時 令和 3 年 1 月 24 日(日) 午前 9 時 30 分～午後４時
２ 会 場 静岡大学教育学部 B 棟 218 号室
３ 参加者 熊野善介、郡司賀透、山本高広、楠賢司、萱野貴広、齊藤浩幸、増田俊彦、
青木克顕、森野舞花
受講生 26 名 卒業生 1 名 保護者 30 名
４ 次 第
① 開 会 式 9:45 熊野善介先生挨拶
研究発表の進行について（青木）② 研究発表 10:00～15:30 （昼食休憩 1 時間）
発表順については、別紙参照
発表時間は、質疑を含めて一人 10 分間③ 閉 会 式 15:30～16:00
修了証書授与 STAGE1.5 の受講者
サイエンスカンファレンス出席者への賞状
授与
指導講評
連 絡
５ 発表についての考察① STAGE1.5、1.5 の研究生、2.0、2.0 の研究生を一堂に会して行ったため、時間的にややタイトであった。
② 研究発表の内容は、比較的高いレベルのものが多かったように思う。
③ プレゼンテーションのレベルは、ここ２年間で格段に高くなっていると感じる。
④ 質疑の時間が多く取れなかったが、質問には明快に答える生徒が多く、研究内容が自分のものになっていると感じた。
⑤ 発表について、熊野、山本、楠、斎藤、増田、青木で評価を行い集計した。また、受講生たちにも評価され、それぞれの発表者にフィードバックをする。
６ 今後の課題① 次年度、STAGE1.5 以上の生徒を、何人受け入れるか。その選抜方法をどうするか。
② STAGE1.5 と 2.0 の受講生と研究生とを 2 クラスに分けて指導することも考えられる。
③ 発表会を 2 日に分けることも考えられる。
④ Zoom を利用して、研究発表会を他の受講者に視聴させることもよいのではないか。

2020 年度静岡 STEM アカデミー研究発表会－STAGE1.5 2.0 研究生―

2020「静岡 STEM アカデミーSTAGE1.5」第 6 回報告書

部

の

後

午

部

の

前

午

10:40

「めだかの目〜視覚についての実験〜」
光の色とスプラウトが生成する物質の研究

5 青木孝憲6 栁田純佳ダンゴムシの不思議な力発見～パート７～ダンゴムシはなんの匂いに反応するか
高草山周辺のチョウの生活圏を探る
ワニの骨から絶滅動物の生息地の謎に迫る

14 鈴木啓太
15 平形正樹
16 大塚 蓮赤いおなかのすもぐり名人
イモリの再生能力を探る：２
安倍川水系の鉄丸石の比重は幾つなのか耳石を学ぶ 〜魚の耳石を採取する〜
身近な水をきれいにしよう

19 堀田智仁
20 瀧 昌宏
21 高津圭梧
22 石井叶夢
23 中津山日彩

全体講評

吉浜海岸に足跡がくっきりとつくのはなぜかII

18 佐藤慶宕

休憩(時間調整）20分間

身近な鳥たちの観察〜毎日朝夕ベランダから〜

環境に配慮した水力発電機の研究2

13 森川結太

17 小粥暁斗

水をはじくとはパート3 ～どのような液体がはじかれやすいのか～

12 小泉剛愼

昼食休憩

午前の部講評(10分間）

給付金10万円でパソコンを作ることに挑戦！

11 稲森 正サツマイモから出る白い液ヤラピンの汚れはどうしたら落とせるか？

9 鈴木悠輝よく飛ぶ紙飛行機はどのような形だろうか「光合成の基礎」

8 山口瑛太10 川崎奈乃

イモリとトカゲの再生

7 前田恒晴休憩（時間調整）20 分間

10:30

4 バーク唯来イトウ スマホを充電できるような風力発電を作る

15:30

15:20

15:10

15:00

14:50

14:40

14:30

14:10

14:00

13:50

13:40

13:30

13:20

12:20

12:00

11:50

11:40

11:30

11:20

10:50

10:20

10:10

10:00

時間の目安

静岡県を中心とした磁鉄鉱の分布と特徴

3 山谷怜子ドラえもんは猫？それとも狸？～AIで判別～

研究生」

2 振本裕斗

研究テーマ
食べ物をよりよく乾燥させることが生活の中でどのように役立つのか

氏名

1 辻 涼子NO

2020年度静岡STEMアカデミー「自由研究発表会 STAGE1.5 2.0受講生と受講生 O.A

静岡大学教育学部熊野研究室

受講者

名古屋大学

静岡大学

竹林知大

・気象庁のウグイスの初鳴日について

・三上修さんのスズメの研究について

・鳥類の音声分析について・データをとるためにはどんな機材が必要だろうか

・仮説を証明するためにどんな方法でデータをとるのか⑵ 高津さんからの質問

保川の鉄丸石について、比重、色、断面の様子等に他の支流との違いがあった。

青木克顕

・名古屋大学の吉田先生からご指導いただいたことをもとに、研究を進めた結果足久高津圭梧 (保護者)

吉田英一

熊野善介

静岡大学教育学部熊野研究室～名古屋大学理学部吉田研究室

・今までのデータから仮説を立ててみよう⑴研究の報告

３ 内 容

３ 参加者

２ Zoom ミーティング

文責 青木克顕

・次年度の研究計画について（研究計画書を元に）・今年度の自由研究での課題と新たな疑問について

今年度の研究の振りかえりと次年度の研究計画について下記の内容で指導助言を行った

内容

出席者 ふじのくに地球環境史ミュージアム インタープリター 山根真智子

4

会場

3

17:00～18:00

2

令和３年３月 9 日（火）１ 日 時

16：30～18：30

日時1

令和 3 年 1 月 24 日

2020 静岡 STEM アカデミーSTAGE2.0 研究生報告書

2020 静岡 STEM アカデミーSTAGE2.0 報告書

資料4；STAGE2.0報告書= 183 =

= 184 =2

X 線解析には竹林先生、薄片づくりと鉱物の観察には楠先生の協力が得られそうである。

短い時間だったが、下準備をしてあったため、大変有意義な内容となった。

４ 考察さん集めて調べている人はいないと思う。

・高津君の研究は、鉄岩石をなん十個も集めて調べていることで、おそらくこれだけたく・最近見つけた論文を紹介するので、英語だけれど頑張ってよんでみるとよい。

Ｘ線解析では、量はわからないが何が入っているかはわかる。

偏光顕微鏡では、正確なことはわからない。

今くらいで十分ではないかと思う鉱物の種類を調べるには、Ｘ線解析をするしかない。

・比重を正確に測りたいということだが、なぜ高い精度を求めるのか。

・薄片を作るとき、「何を見たいのか。
」ということを、明確にしておくことが大切。

・重いとしたら、なぜ重いのかという疑問を持つこと。

・鉄岩石は、周りの岩石に対して重いか軽いか？

⑶吉田先生のご指導増田俊彦シニアメンター

静岡大学教育学部熊野研究室＜報告書：増田＞(4)次回相談日①春休みの前までに、マッドワットのデータを取れるように、仕様書をよく読み実験し、データを持ってくる。
②データが取れたら相談日を決めるためメールを送る。

(3)今後の進め方について①微生物発電について調べることを指示。
②汚泥を使って微生物発電ができるか実験プランを作ってみることを指導する。
③新しく微生物発電を高精度で調べることができる実験装置を、
熊野研究室で購入することを伝える。

②マッドワットを使って汚泥に電気が発生するのか調べたい。

(2)これからの研究でやろうとしていることの説明を受ける。
・今年度の自由研究論文をもとに①汚水の中の微生物を利用してきれいな水を取り出したい。

４．指導内容：(1)探究活動の現状の説明を受ける。
・マッドワットを使用してみたが、うまく電気を発生できていない。

３．指導者：

２．場 所：

１．期日①：２０２０年１０月２４日１６：００～１７：００②：２０２１年 ２月２３日１５：３０～１７：００

2020 静岡 STEM アカデミーSTAGE2.0 報告書

= 185 =を新たに作る方がよいでしょう。

（紅林先生）それができれば、一番良い。予算があるのだったら、もっと大きな装置

ったらどうですか。

使って、買い換えたらどうですか。また、フレームも新調して、新しい発電装置を作（青木）発電機を換えるという手もありますね。発電効率の良い発電機を、研究費を明する。

（M. Y）今までに試作してきた発電機の写真を提示して、それぞれの特徴について説の流れの速さを測定しておくことは大切。

定でないこともあるので、試行錯誤していろいろと作ってみる方がよいだろう。水がある。流体力学を使って計算することも可能だが、きわめて難しい。川の流量が一

水が羽根を押す力を増やすにはどうしたらよいか。面積を大きくするということ・羽の形を変える。

・水車の羽根を大きくする。長ければトルクが大きくなる。

を使って発電したいということですね。とすると、次のことが考えられる。

（紅林先生）水の勢いを強くするために、落差を大きくする方法があるが、川の流れ② 発電装置改良のための指導・計算すると、このままでは発電装置を作るのにかかった費用の回収ができない。

・思ったほど大きな電力が発電できない。

① 前回紅林先生より出された宿題の報告

保護者

指導者 紅林秀治先生 青木克顕

３ 出席者

受講者 M.Y

静岡大学教育学部紅林研究室

２ 会 場

３ 内 容

令和 2 年 11 月 16 日（月） 13:00～14:00

１ 日 時

2020 静岡 STEM アカデミーSTAGE2.0 報告書＜報告書：増田＞竹下温子(タケシタ ハルコ)准教授、井出学部生（3 年）
増田俊彦シニアメンター、Y. A、母親

静岡大学教育学部家庭科教育研究棟家庭科室

２０２０年９月３０日午前１０：００～１１：１０(JST が視察に来る日なので何時に行けるか後日報告することにした。)(3)今後の進め方について・スプラウトで他の成分やビタミンなどを調べる。
・レタスを栽培し、アミノ酸などのうまみ成分などを調べる。
(4)次回指導日： 2020 年１０月１８日午後３：３０～

LED で育てたレタスの葉の細胞が密であること。
などが分かった。
・今年の自由研究では①レタスのスプラウトを LED で育てている。
②スプラウトを根・茎・葉に別けてその「糖度」を調べている。その結果、青赤の LED で育てたスプラウトは糖度が高い。
などが分かった。

(2)今までの研究の概要説明と今年の研究でやっていることの説明
・昨年の自由研究では①LED でレタスを育てたこと。
②赤青の LED で育てたレタスに味の違いがあり、特に苦みが強いこと。
③電子顕微鏡で見ると、赤青の４．指導内容：(1)顔合わせ（自己紹介）

３．指導者：

２．場 所：

１．期 日：

2020 静岡 STEM アカデミーSTAGE2.0 研究生報告書

= 186 =所：

２．場

竹下温子(タケシタハルコ)准教授、井出学部生（3 年）

静岡大学教育学部家庭科教育研究棟家庭科室

２０２０年１０月１８日１４：３０～１７：３０＜報告書：増田＞(２)今後の進め方について・スプラウトで他の部分のビタミン C を調べる。
(３)次回指導日：2020 年１１月７日（土）９：００～

増田俊彦シニアメンター、Y. A、母親
４．指導内容：(1)前回の趣旨説明や探究の方向性を把握する中で、ビタミン C を検出する実験を行った。
①LED で育てたレタスのスプラウトを柳田さんが用意。
②スプラウトを根・茎・葉に分けてその「ビタミン C」を調べる。
③竹下准教授、井出学部生のお二人が、とても丁寧にかかわってくれている。

３．指導者：

日：

１．期

2020 静岡 STEM アカデミーSTAGE2.0 研究生報告書ハルコ)准教授、井出学部生（3 年）

井出さんのアドバイスを受けながら実験

竹下先生に実験結果から指導を受ける(4)次回指導日：202１年２月に入ってから指示がもらえる。

・学部生の井出さんが、的確にアドバイスをくれたり、竹下先生が様子を見ていて指示を出してくれるので、戸惑うことなく、楽しそうに実験している。

も緊張感のある学びとなっている。

・中学ではこうした実験は行わないので、とてY. A が育てたレタス

増田俊彦シニアメンター、Y. A、母親

竹下温子(タケシタ

４．指導内容：(1)本日の活動内容確認(2)各色の LED で育てたレタス（右）を使ってビタミン C について学ぶ。
(3)レタスの葉に含まれるビタミン C の抽出実験

３．指導者・参加者：

２．場所： 静岡大学教育学部家庭科教育研究棟家庭科室

１．期日： ２０２０年１１月２９日（日） 午前８：００～１２：００＜報告書：増田俊彦＞

2020 静岡 STEM アカデミーSTAGE2.0 研究生報告書

２ 会場= 187 =

が、ワークショップの支援に参加したため、スムーズに進行できた。

書き込ませて表示する作業を行った。インターネットへの接続に一部不具合が生じたが、5 名の学生たち

どを学ばせた。その後、午前中の講演について、心に残ったこと、疑問に残ったことを、グループごとにクロームブックの操作について、一人一台のクロームブックを配付して、起動、タッチパネルの操作なの教材として、利用したいと思う。

持ち帰れないようなので、1 台ずつ子供に購入してやりたい。」とおっしゃる方もいた。また、西豊田小先生には大変な負担を書ける結果となったが、大変良い内容であった。保護者の方の中には、「学校から午後のクロームブックのワークショップは、初めての試みで直前まで準備にかかり、袴田先生と峯田ださい。」という言葉は、特に印象に残った。

というメッセージや保護者に向けての、「子供がやりたいことをやらせてあげて、質問して引き出してく

ものについて、多面的に考える機会を与えてくれた。また、「自分の趣味を奥深くまで楽しんでください。
」

午前中のデイハーン・ジョナサン先生のお話は、生徒にとって大変興味深い内容であり、ゲームという大変実りの多いサイエンスカフェ（STEM カフェ）であった。

６ 考察

学校の先生が興味を示され、一日中参観されたということも特筆に値する。次年度の STEM アカデミー

辻 涼子(午後のみ)

石井叶夢(午前のみ)

吉村穏歩

小山慧祐

扱う社会について概要を説明した。

安本悠眞(午前のみ)

森川結太

山根智莉

小山千紗

島田亮介

出し合わせ、代表者に発表をさせた。

(峯田)クロームブックの導入の背景について、コンピュータと Society5.0 と関連させて、ビックデータを

５ ワークショップ

４ 講演要旨(別紙)野上耀⑤ 〇大塚 蓮石川真麻

③ 〇増田和之介

向坂龍之介② 〇佐藤慶宕④ 〇海野遥光

佐藤蓮太郎

瀧 昌宏

① 〇稲森 正（参加受講生）19 名参加。5 グループ。〇がリーダー

内容 Chromebook（クロームブック）ワークショップ

山田大修先生(西豊田小学校教諭)

また、「あなたの自由研究に活かすアイデアを考えよう」と受講生に投げかけ、グループを作って考えを

その後、自由研究に役立つアプリとして、「サイエンスジャーナル」を挙げ、実際に動作の確認を行った。

田中、三枝、長谷川、辻村、加島、中村「即時」と「協働」を挙げて説明。
(袴田)クロームブックの有効性について、講師の峯田一平

参加 熊野善介 山本高広 郡司賀透 増田俊彦 青木克顕 吉村友加

13：00～15：00

文責 青木克顕

講師 袴田博紀 峯田一平

② ワークショップ

タイトル：ゲームの可能性 The power of games (and making connections)

静岡県立大学国際関係学部国際言語文化学科准教授

講師 デイハーン・ジョナサン先生① STEM カフェ 講演会 10：00～12：00 受付 9：45 スタッフ集合 9：00

３ 参加者・内容

令和 3 年 2 月 23 日（火祝） 10：00～12：00 13：00～15：00

静岡大学教育学部 B218 号室

１ 日時2020 静岡 STEM アカデミーSTEM カフェ報告書

資料5；STEMカフェ報告書

= 188 =をして、今度は自分が学んだことを基に意見を書

私が子供のころにやったのは、「インベーダーゲの中の世界と、現実の世界の違いを話し合いました。
参加するということがすごく大切で、彼女の考えを英語にして、ゲームを紹介しているサイトに投稿します。

ました。博士号をとったあと、今はゲームラボを作って県立大学で研究をしています。自分の興味を持っていることを、どうやってつなげていくかということを、皆さんに伝えたいと思います。もし、質問があったら手を挙げてください。

国際関係学部にいますので、どの国でどんなゲー寄付をするためにゲームをしています。アメリカでは、チャリティーがあって、ゲームを作っているゲームの前と後では、単語は覚えているが、文法はあまりよくなかった。

Q2 チェッカーというゲームを知っていますか。図書館でチェッカーを置いているのは、どうしてでしょ

質問をして、学生さんに書いてもらう。ゲームをやっている様子をビデオに撮っておき、それを見てもQ3 トルコでは、マインクラフトを何のために使っているでしょうか。

・階段 駅 地下

何か質問はありますか？

Read,understand,write「(日本語では)読み書きそろばん」（熊野）

ゲーム寺子屋。寺子屋を知っていますか。「リテラシー」って知っていますか。

なぜ彼らはこれを「Fun Theory（楽しい理論）」と呼ぶのですか

大学で大きな階段がありますね 作りましょうか

あなたの考えは？

・誰か写真をとりました

・階段を上ると音がする テクノロジー センサー スピーカー ビデオカメラ

・階段を上る/降りる

・ジャンプする人 5，6 歳から 男性女性両方( 発表を促す)なんでも言ってください。

ェスを使っています。

研究のお話をします。

段を使った。プリントに場所、人、行動、あなたの考えについて書いてください。

A これは、ブルックリンゲームラボです。塾です。遊び、批判的(判断的)志向、創造性を養うために、チ階段を使ってもらうために、どんな工夫をしたか。音の出る階段では、普段よりも６６％も多い人が階（VTR 視聴）エスカレーターの左側に階段があり、階段を上り下りすると、音が出る。

Q3 チェスは、ニューヨークでは、どうやって使われているのでしょう？

ワークショップ（プリント配付。
）

トルコの小学校 5 年生で、マイクラフトを使ってお話を作る授業をしました。ゲームラボでは、カード

こうすることで記憶を呼び起こし、より正確な「考え」を引き出すことができます。

ゲームで英語の単語や文法を教えている。

A 言語を学ぶため。

らいながら、学生に質問します。
「なぜここで〇〇したのですか。
」

童館のようなところでゲームをして家族の絆を深めています。私は、児童館で、ゲームで遊ぶイベントをしました。

人の考えを実験するというのは大変で、いろいろな手法を用います。

A「絆」を作るためのゲームです。日本だと図書館には本しか置いてないけど、アメリカでは、日本の児単語を覚えるにはゲームは有効だが、文法はあまりよくなかったということです。

学生さんたちがいろいろなゲームの中から一つを選んで遊びました。

う？

見た人は 33 文字、遊んだ人は 7 文字。

いました。

覚えられたと思いますか。

こちらは、40 人の人がゲームをしました。こちらはただ見ているだけ。どちらの人がより多くの単語をゲームで遊ぶこととビデオを見ることではどう違いますか？

になっています。ゲームクラブを児童館で行うということも、参加の一つです。質問ありますか。

が、ゲームを作って、静岡新聞に取り上げられた。インターネットからゲームをダウンロードできるよう

私たちのゲームラボでは、寄付金を集めて、県立こども病院のためにゲームを買うというイベントを行会社が、ゲームを売って、寄付している。年間 54 億円にもなります。

A

Q1 友達がゲームをして遊んでいます。なんでゲームをしているのでしょう。

「ぐー、ちょき、ぱー」を出して答えてください。

ゲームには、いろいろなものがあります。

これはヨーロッパでやったもの。リサイクルをいかにゲームにするかということをまねて、学生の一人

それで、学校でアメリカの歴史の学習をし、ゲーム

ゲームと英語を教えることを関係づけたいと思い

ムが使われているかを研究しています。

ある学生は、「UNO」というゲームやアメリカの歴史をテーマにしたゲームを作って遊びました。

大学を卒業して、英語を教えるようになり、好きないていく。

味みたいなところです。学校でディスカッション

STME カフェ（2021 年 2 月 23 日 於 静岡大学）ーム」です。

ゲーム寺子屋の中で、まずゲームで遊ぶ、自分の趣

デイハーン・ジョナサン先生(講演要旨)

= 189 =自分の持っている趣味を深くまで楽しんでください。
ゲームや趣味は、自分で楽しむ。とことん家でやってください。
学校では、こういうのを楽しみたい、作りたいということを仕事にすることができる。
あなたは何に興味がありますか？どうすればそれをつなぐことができますか？
(保護者の皆さん)子供がやりたいことをやらせてあげて、質問をして引き出してください。
例えば、ゲームをして絵日記を書いてください。

お化け屋敷は、楽しい？

ぜひ県立大学の私の研究室にきて、楽しいを学んでください。

8 つのタイプの楽しいがあります。

①Sensation②Fantasy

これらは混ざり合っています。

海外の人たちに肥満が増えていることにどうしたらよいだろうか。

コネクション＝ポテンシャル 接続＝可能性

コネクション＝POWER 接続＝力

やってみよう！ それなら教えて！

環境 学校 グループで話し合ったことの発表

個別に考えて、問題ごとのグループになりますか？

グループで？個人で課題を考えて、グループに分かれる。

個人でやっていきたいか、グループでやりたいか。

ます、この 3 つを考えたら、絵をかいてください。

どんな楽しいを使いどんな効果があるかを考えてください。

どんな楽しいを使いたいかを選んでください。

まず初めにどんな問題かを選んでもらいたいと思います。

皆さんに、オリジナルのファンを考えてほしいと思います。

環境の問題もたくさんありますね。プラスティック、人口、水が少ない。

いじめ、喫煙、学校の中でもいろいろな問題があると思います。

社会の中だけでなく、家の中にもいろいろな問題がありますね。

世界の中にはいろいろな問題がありますね。気候変動、家のない人、皆さんの番です。

効果としては、みんなが階段を使って運動をしてくれる。

多くの人がエスカレーターを使って、運動をしていない。どんなファンを使ったかというと、いろいろ。

このプロジェクトの目的は何ですか？なぜそれをするのですか。

一つのファンだけでなく、いろいろなファンが含まれています。

音階(ピアノ)の階段は、どれに当てはまると思いますか。

⑧Submission⑦Expression⑥Discovery⑤Fellowship④Challenge③Narrative

あなたの話を聞いてくれるよい人とあなたを助けてくれる人を見つけましょう。

What is “fan?”「楽しい」とは何ですか？

= 190 =講演「方向データへの直感の限界:鉱物の並び方から考える」（ワークショップ付き）

STAGE1.0 関口航太さん「天竜川の岩石はどんな特徴があるか②」

静岡 STEM

参加人数は、徐々に増え 46 人となった。ステムアカデミーSTAGE1.0 の受講生のほか、科学技術含む）した。

高校の生徒 2 人が参加した。また、静岡県地学会員も会長を含め 11 人が参加（熊野、青木、竹林

会場は、大会議室を用意したので、収容人数に余裕があり、3 密を避けることができた。

・り、受講生にとって有意義な内容となった。

午後の研究発表は、大変よい内容のものが多く、参加した県地学会員からも大奥の質問や感想があ講生にとっても、大変よい内容であった。

増田俊明先生の講演は、「直感から数学へ」という研究の手法についてのお話が印象に残った。受ステムアカデミー単独での開催となった。

ロナの影響で、地学会の年会が中止となり、また、ふじミューとの連携も図れなかったため、静岡

例年は、静岡県地学会、ふじのくに地球環境史ミュージアムと共催で行っていたが、今年は新型コ

察

15：00 終了・かたづけ

熊野善介(20 分)

STAGE1.0 河原崎朱（しゅう）さん「静岡県下の河川の石大きさ」

静岡 STEM

14：40 全体の講評と ESWJ について

STAGE1.5 山口怜子さん「静岡県を中心とした磁鉄鉱の分布と特徴」

静岡 STEM

静岡 STEM 研究生 佐藤慶宕さん「吉浜海岸に足跡がくっきりとつくのはなぜか！」

静岡 STEM 研究生 高津圭梧さん「安倍川水系の鉄岩石の比重はいくつなのか」＊地学関係の研究をしている受講生による発表

13：00 研究発表 1 人 15 分間（発表 10 分、質疑 5 分、先生方から 5 分）

12：00 昼食 (1 時間)

11：40 質疑応答(20 分以内)

・

・

・

・

熊野先生挨拶 講師紹介

10：10 講演（90 分間） 増田俊明 先生

10：00 開会

9：30 受付

日 程：

５ 考

4

静岡県立科学技術高校生徒： 2 人

静岡県地学会中部支部： 8 人（松本、井出、櫻井、佐藤、谷口、久保田、内田）

静岡市小中学校理科部教員： 2 人

受講生： 12 人 保護者（家族）： 16 人

熊野善介、増田俊彦、青木克顕、竹林知大、峯田一平、三枝真武 6 人

静岡大学防災センター特任教授 静岡大学名誉教授

参加者

3

増田俊明先生

会場 静岡県男女共同参画センターアザレア

2(計 46 人)期日 10 月 25 日（日）10:00～15:00

1「地球科学の週 ESWJ」・静岡 STEM アカデミー「サイエンスカフェ」

講師エリザベス・ストレスさん(右)進行・通訳吉村有加さん(左)12
3

文責 青木克顕期日 令和 3 年 2 月 7 日(日) 9：30~12：00
会場 静岡大学教育学部 B 棟 110 号室
指導者：Ms. Elizabeth Streth (エリザベス・ストレスさん)
ミネソタ大学大学院博士課程所属（講師）
参加者 ：Prof. Gillian Roehrig (ジリアン・ローリグ博士)
経歴：ミネソタ大学大学院教授、ミネソタ大学大学院ディレクター、
STEM 教育センター前副センター長
熊野善介 郡司賀透、山本高広、萱野貴広、増田俊彦、青木克顕、
齊藤幸浩（Zoom 参加）
吉村有加(通訳、進行) 、山根真智子、
峯田一平、三枝真武、森野舞花、中村啓太郎、田中豪
受講者・研究生 27 名(うち Zoom 参加 5 名)
4 日程
スタッフ集合8：30
来場した生徒から順次、インターネット接続
参加者集合
9：15
ワークショップ 9：30～12：00
撤収終了
13：00
5 内容
①初めに、STEM の学習の流れ（Engineering Design Process）についての説明がありました。

特別ワークショップ(ミネソタ大学～静岡大)報告書

資料6；特別ワークショップ報告書= 191 =

= 192 =⑤Evaluation(評価)③Fidget toys のアイデアを紙に書いて掲示。④Brainstorming

一人 1 台ずつのパソコンを用意して、パレットに評価を書き込む。

Zoom で参加する生徒②ウォーミングアップ・ゲーム‘Tigers and Beers’＊二人組になって、できるだけ多くトラと熊の優れているところを挙げる。何個挙げられたかを競う。
「なぜ、熊の方が優れたところを多く挙げられたのだろう？」という質問が、エリザベス先生からある。
「熊の方が身近だから。」「トラの方を先にやって、熊は後だったから。」

6

考察① Zoom の利用
新型コロナウイルスのために、ジリアン先生たちが来日できなくなり、Zoom を用いてのワーク
ショップとなった。吉村さんの巧みな通訳と進行で、滞りなく進めることができた。また、Zoomで参加する生徒も 5 名いた。次年度、他会場の生徒に、STAGE1.5 の講演や、サイエンスカフェに
Zoom で参加させることも、試みてよいのではないか。
② Evaluation(評価)
考えを出し合うところまでは、今までの STEM 教室でも行っていたが、一つ一つを評価してランク付けをするというところは、初めての活動であった。また、パソコンを使い、Padlet に書き込
んだり、Google フォームを利用したりして意見の集約を図るなどの新しい手法が用いられた。今後、クロムブックを利用する際の参考になった。
③ The Engineering Design Process
今回のワークショップでは、事前に参加者に郵送でおもちゃ 2 個と課題を郵送し、Padlet に書き込ませるという課題を出しておいた。できるか心配されたが、当日はほとんどの受講生が課題をやってきた。また、今回 2 時間のワークショップではやりきれなかったところを宿題とし、2 月末
日までに提出してもらうことにした。宿題について、エリザベル先生から追加の資料が送られてきたため、吉村さんがそれをもとに、わかりやすい資料を作り、参加者に後日メールで配付した。
これらのことは、STEM 学習が１テーマ 2 時間の枠ではおさまらないボリュームを有していることを示している。
昨年度と本年度の STEM 教室では、本来 5～6 時間かかる内容の中核部分を 2～3 時間程度で扱ってきた。そのため、生徒間で話し合う時間や評価する時間、アイデアを練り直す時間等に制限があった。しかし、STEM 学習（STEAM）では、イノベーションを起こす人材の育成に目的があり、この部分の活動がとても重要であると、再認識した。

資料7; 2020年度 自由研究受賞者一覧
No

氏名

学年 会場

1

佐藤慶宕

中２ 静岡

自然科学観察コンクール1等賞
山﨑賞
山﨑自然科学教育振興会研究奨励賞
静岡市児童生徒研究論文優秀賞

研究生

2

河原崎朱

小６ 藤枝

自然科学観察コンクール2等賞
静岡県県学生科学賞県知事賞

STAGE1.0

3

大塚 蓮

小６ 静岡

メダカと水辺の生き物博士コンテスト2020子どもの科学賞
山﨑賞
科学の芽賞「努力賞」

研究生

4

堀田智仁

中３ 静岡

静岡県学生科学賞県知事賞
浜松市小中学生理科自由研究作品展金賞

研究生

5

高津圭梧

中１ 静岡

鈴木梅太郎賞正賞 静岡県学生科学賞優秀賞

研究生

6

栁田純佳

中２ 静岡

科学の芽賞「努力賞」
山﨑賞
山﨑自然科学振興会研究奨励賞

研究生

7

瀧 昌宏

小６ 静岡

自然科学観察コンクール佳作
学生科学賞理科科学教育協会長賞
山﨑自然科学振興会研究奨励賞

研究生

8

小粥暁斗

小６ 静岡

浜松市小中学生理科自由研究作品展 銀賞
浜松市科学館の桜場賞
トップガン協議会のプレゼンテーションコンテスト「企業奨励賞（丸八不動産奨励賞）」
山﨑賞

研究生

9

森川結太

小６ 静岡

山﨑賞
山﨑自然科学教育振興会研究奨励賞

研究生

10 鈴木啓太

中１ 静岡

静岡倶楽部努力賞

STAGE2.0

11 小泉剛眞中２ 静岡

静岡倶楽部静岡ロータリークラブ賞

STAGE2.0

小泉剛眞

中２ 静岡

山﨑自然科学振興会研究奨励賞

STAGE2.0

12 中津山日彩 中２ 静岡

山﨑賞
山﨑自然科学振興会研究奨励賞
学生科学賞優秀賞

STAGE2.0

13 稲森 正中２ 静岡

焼津市小中学生理科自由研究論文石田賞

研究生

14 島田亮介

中１ 静岡

静岡県学生科学賞入選
静岡倶楽部静岡ロータリークラブ賞
静岡倶楽部科学研究奨励賞助成

STAGE1.5

15 鈴木悠輝

中１ 静岡

山﨑賞
山﨑自然科学振興会研究奨励賞
静岡県児童生徒理科研究作品審査会最優秀賞

STAGE1.5

16 辻 涼子

小６ 静岡

山﨑賞

STAGE1.5

17 前田恒晴

中２ 静岡

山﨑賞
山﨑自然科学振興会研究奨励賞

STAGE1.5

18 増田煌大

中１ 静岡

県学生科学賞静岡県理科教育振興会長賞

STAGE1.5

19 金井遊暖中2 静岡

山﨑賞
山﨑自然科学振興会研究奨励賞
静岡倶楽部理事長賞

STAGE1.0

20 五藤大馳

小５ 藤枝

山﨑賞
藤枝市小中学校理科研究作品展入選

STAGE1.0

21 向坂龍之介 小５ 藤枝

藤枝市小中学校理科研究作品展入選

STAGE1.0

22 有薗彩奈

小５ 浜松

浜松市小中学生理科自由研究作品展 金賞
県学生科学賞
県科学教育振興委員会賞

STAGE1.0

23 内山颯梧

小５ 浜松

山﨑賞
浜松市小中学生理科自由研究作品展金賞

STAGE1.0

24 鈴木温陽

中１ 浜松

浜松市小中学生理科自由研究作品展銅賞

STAGE1.0

25 中村奏音小５ 浜松

浜松市小中学生理科自由研究作品展銅賞

STAGE1.0

26 小山千沙小６ 浜松

浜松市小中学生理科自由研究作品展金賞

STAGE1.0

27 振本裕斗

中２ 静岡

静岡倶楽部努力賞
静岡倶楽部研究奨励賞

STAGE1.5

28 中田光士郎 小6 静岡

静岡市児童生徒研究論文 佳作

STAGE1.0

29 山根智莉

静岡市児童生徒研究論文 佳作

STAGE1.0

小5 静岡

受= 193 =

賞

STAGE

資料 8；新聞記事
1.令和 2 年 10 月 27 日(火) 静岡新聞

2.令和 2 年 11 月 6 日(金) 読売新聞

= 194 =

資料9；STEMたよりたことです。
「ＧＩＧＡ構想」って知っていますか。一人一２０20．８．１№２
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・「コロナウィルスに負けるな！
君の未来は、君の探究活動で創られるのです！」世界中の人が予測できなかった新型コロナ
ウィルスの拡がりは、地球上に新しい環境の時代が来ていることを示しているように思います。みんなは、どのように考えているのかな･･･。
自分としての意見や考えをしっかりもとう！
そんな中で、みんなの貴重な夏休みが今年は半分くらいになってしまったよね。３月、４月、５月と、こんなに学校が休みになるなんて・・・
みんなの学校の授業は、どうなっているだろうか。休みになった期間の授業を取り戻そうと先生方は必死だと推測しますが、それについていくみなさんはどうですか。
ところでコロナがなければ、日本の学校の授業は今年から未来型の学びになっていくはずでした。２０２０年に小学校、２０２１年に中学校、そして高等学校、大学と順番に教育内容が変革していくはずだったのです。
「主体的・対話的で深い学び」が小学校から大学までを通したキャッチフレーズです。それは、みなさんの
未来にむけて、明治以来の大教育改革をしようとしたのですが・・・。
今までの日本の教育の学びは、覚えることに主眼が置かれた教育でした。でもみなさんも気づいているようにパソコンやスマホが進歩する中で決定的なのがＡＩの登場です。瞬時にわからないことを検索できる時代になって、学んだことを覚えることは大切なことですが、その量をテストして評価したり成績を付けたりす
ることよりも、ＡＩでは解決できないような創
造力やアイデア、追求力などを表現できる学びが大切だという考えが世界的に認識されてき台のパソコンやタブレットを今年度中に全国の小中学校に整備する構想です。そのことひとつとっても時代は変わっていくのです。「読み書きプログラミング」という時代が来ているのです。これは、世界のレベルで考えると、日本は残念ながら先進国ではないのです。
そうした時代の転換点にあって、自分で考え
自分のアイデアや創意工夫する能力を身に付ける事がとても大事な時代になってきているのです。あなた方の活躍する未来は、そうした能力が求められる時代なのです。

そこでみなさんは、気づいたでしょう！
今みなさんが取り組んでいる探究活動：自由研究活動です。当に、自分で気づいた不思議や疑問を、自分のアイデアで探究していく。そして解決に向けてデータを集め、謎を紐解いていく。みなさんが本気で取り組んでいる自由研究
活動は、未来型の学びそのものだといえるでしょう。だから、がんばって探究活動をしっかりやろう！それは君の未来を生きぬく能力を創っていくことになるのです。
あなたの論文の動機や論文の最後に、下記の写真に示すように、持続可能な開発目標＜ＳＤ
Ｇｓ：エスディージーズ＞をふまえた考察を入れよう。これは、全世界の約束事です！

17 ある一つ一つの意味を、インターネット
で調べてみよう。そして自分の挑戦している探究の内容のどこに対応できるのか。自分の探究
が地球人の諸問題の解決にせまれるとしたら素晴らしいね！ 君の探究は、人類や地球を救うのに役にたちそうですか？
＜文責：増田＞= 195 =

振り返ってみよう、探究の仕方はどうであったか！ 反省してみよう、チャレンジした夏休
みだったか! 見直してみよう、仕上げた論文を！ 深く深く考えてみよう、探究の仕方を!
あれこれ、あそこはもっと・・・、そうだあそ２０20．9．１№3
こはこうすれば良かったんじゃないか？ あ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・の実験のグラフからこういうことも言えたん「新たな科学探究の旅にじゃないか？
あの考察は、弱かったな？
出発しよう！」 とすると、こんな疑問が出てくるよな・・・、
あのわからなかったことは、多分こうなるので夏休みが終わり、君が探究してきた自由研究
テーマのレポートは、学校に提出できましたか。
レポート(論文)を完成して提出できた人と、はじめ予想していた 80％くらいの仕上がりで提出した人、半分しか仕上げられなかった・・・という人もいたかもしれません。
君はどうだったかな・・・？
あなたは、どうでしたか？
どっちにしても、とにかくまとめて提出できた人は、今”ほっ”としていることでしょう。

はないかな・・・と推測したり、実験装置のア
イディアが浮かんできたり・・・もしかしたらこういう実験をやれば証明できたかもしれな
い・・・そうだ！こういう調べ方をすればよかったんじゃないか・・・?
一つのことをやり終えた今、この夏にチャレンジした君の苦労して仕上げた探究論文をあれこれ考えてみよう。今だから思い浮かぶ疑問やアイディア、考えが次々と出てくるものです。

実は、科学探究活動で今がとても重要なときです。なぜなら・・・
あなたは、あそこはもっと追求しておけば良かったとか、あの結論の書き方は、少し無理矢
理結論づけてしまい強引だったとか、もう少しあの実験の回数を増やしてやればよかった・・・など、あれこれ探究活動のまとめ方や実験観察の仕方など「もっとこうしてやれば良かった」

だから“この今”が、あなたの次のステップに大きな意味を持っているのです。
新たな疑問が浮かんできましたか？
新しい考え方が浮かんできましたか？
何か君の心の内から、「今度こそ!」「よーし、やるぞ！」と熱いものが湧き上がってきません
か。そうです。それを一休みして 9 月半ばから
新たな探究に向かっていこう!

など反省することが、次々と思い浮かんできませんか。
君の作った実験装置を今考え直してみると、
もっと改良できたのではないか。その時、あそこをこうしたメカニズムにすればもっと良い結果が出たかもしれない。あの実験のアドバイスをしてもらったけれど、そこまで進められなかった・・・等などの思いが次々と出てくるでしょう。それが尊いのです。
＜文責：増田＞= 196 =

新しい時代の科学探究手法を、自分の探求活動に取り入れよう!

２０20．10．１№4・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・「エコ・STEM に挑戦！」
STEM アカデミーでの科学体験プログラム
は、静岡大学教育学部の熊野研究室でアメリカで実施されている STEM プログラムをベースに考案されています。新しく創られたエコ・
STEM プログラムは、身近なダンゴムシを通して生活する環境を考えます。

今年から小学校の学習の中に、「プログラミ
ング学習」が導入されています。その学びは、論理的な思考や問題解決的な能力を身につけることなのですが、ロボットをつくる学びだと間違って受け止めている人たちがいます。
静岡 STEM アカデミーでは、昨年からＭＥ
ＳＨや micro:bit やスマホのセンサー機能などを学んで、自分の探求活動に活かせる力をつけようとするワークショップを展開しています。
それは、簡単に操作できるセンサー機能を自分に変わって活用し、データーを求めようとしています。一つの探究活動の新しい時代を開くことになるからです。

田んぼの土が電気を生み出すってほんとですか？
田んぼの土が電気を生み出すことなど考え
たこともなかったと思った人は多かったですね。この常識をくつがえす問いを最新の実験装置を使って、「本当に電気が生じるのか。」「ＬＥＤライトを本当に点灯できるのか。」
を田んぼの土やダンゴムシが住んでいた所の土をつかって試します。
そして定期的にデータを moodleにアップし、みん
なで共有していきます。
何台か意欲のある人に貸し出しました。
いろいろな場所の土を使って、最大の電力を生み出す土を見つけ出せ
たら、すごい未来が見えてきそうです。君は、どう考えますか？来年の探求活動で君が考えたダンゴムシの最適環境は・・・?

やってみようと考える人はいませんか。<文責：増田＞= 197 =

２０20．1１．１№５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

静岡 STEM SCIENCE CAFÉが開かれました!
世界は今、新型コロナウィルスの脅威に翻弄されています。パンデミックという言葉も使われ、良くなったと思っていたら第二波・第三波の襲来が始まっています。
みなさんも毎日のニュースを見ていて、どんなことを感じていますか。無関心でいるのではなく、答えはなくとも自分なりの考えを持つ努
力をすることがあなたの探究能力を育てます。
アメリカやブラジルの大統領の発言ややり方のように、科学者のいう科学的なデーターを無視して国や人を動かしたとき、どうなるかということに注目してほしと思います。
かって１９００年代の終り頃、イギリスで「狂牛病」という牛の脳の感染病がはやったことがあります。その時イギリス政府は、「人にはうつらいからその肉を食べても大丈夫」だと言って国民を納得させました。狂牛病はイギリス
全土に広がり、多くの牛が命を落としました。
その時、全英でと殺された牛は、なんと 400 万
頭を超えました。ところが半年ほどたって科学者が「狂牛病にかかった牛の肉を食べると人に感染する」という科学者の発表が出されて国中が大混乱に陥りました。肉食や乳製品の文化のある国ならではですね。その失策を収拾するた
めに国民のものすごい金額の税金が投入され収拾を図りましたが、政府の解決策は後手後手に回ってしまったのです。ハッキリしない見解
を基に国を動かすと、大混乱を引き起こし、国の動きがストップしてしまうということを、世界中の人々がこの時認識したのです。
そこで、もっと科学者の話に一般市民が耳を傾けよう、科学者も一般市民にわかりやすく科
学を伝えるべきだ・・・・という大きな動きがヨーロッパやアメリカを中心に起こりました。
その一つが、気軽にお茶を飲みながら科学者の話に耳を傾け、科学者と一般の市民を結ぶ事業
が＜サイエンス カフェ＞なのです。

科学を普通の人々（市民）にわかりやすく伝
えたり、科学者のやっている研究を理解しようとする試みを総称して、「科学コミュニケーシ
ョン」と呼んでいます。
みなさんが自分の研究を進めるのに、いろい
ろな分野の研究に興味を持って知識の視野を広く持つことが、今までの探究のアプローチの仕方と異なる新しいアイデｲアを生み出す源になるかもしれません。ぜひ、今後もありますので積極的に参加し、研究者のお話に耳を傾けて自分の探究に活かす努力をしてほしいと思います！
今回の「静岡 STEM SCIENCE CAFÉ」では、静岡大学名誉教授の増田俊明先生がスライドを使いながら実際に起きている地殻現象を説明し、鉱物のデーターから地層の傾いている
方位を分度器ではかり、クイズ形式で「直感で角度を決める」ことから、精度を上げるために必要なものは「数学の考え方」ですと、話をされました。

先生は、データーの処理をするとき、「直感」
でデーターを読むことが多いが、そのデーターを「グラフ化」するとより正確になる。しかし、もっと精度を上げるには、「数学」を使うことです。
「数学を使うと、グラフで見るその向こうまで見えてくるのです・・・」と、お話しくださいました。みなさんが学ぶ算数や数学は、研究者になるには大切な学びだということを、具体的に地層の観察から紐解いてくれました。
静岡 STEM アカデミーに通っている 5 人の地学領域の探究活動のプレゼンも行われ、素晴らしかったです。小中学生が、自分が探求した報告を、専門の科学者や大人たちを相手にプレゼンをするということは、大変だったと思いま
すが、素晴らしい経験を積む場になったと思います。こうした場を設定する静岡 STEM アカ
デミーは、科学するみんなを、一回りも二回りも大きくしてくれるのです。＜文責：増田＞= 198 =

２０20．1２．１№６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・「科学的な能力を伸ばす
チャンスを逃すな!!」
コロナウィルスの第３波が人間社会に猛威を振るっています。みなさんは、このコロナウ
ィルスとどう向き合おうとしていますか？
過去にこのようなウィルスによる世界的な感染の広がり（パンデミック）は、何度かありました。かっては何百年に一度生じるパンデミ
ックの出現でしたが、その時間的な間隔が何十年で生じるように短くなっている（？）ことが報じられています。ある科学者は、今後形や姿を変えて、今よりも短い間隔でパンデミックが起こるようになるかもしれないと、警告を発しています。では、どのようなことに対して警告を発しているのでしょうか。
科学を学び始めたみなさんは、どう考えますか。どんなことが原因だと考えますか。また、それはどうしてですか。
① 地球温暖化② 自然破壊や森林破壊③ 大量の汚染物質④ 北極や南極の氷山の減少⑤ 誰かが病原菌を作っている（細菌爆弾）⑥ その他
みなさんは以前だったらあまり考えを持たないで通り過ぎている人が多かったのではな
いでしょうか。でも今は違いますよね。なぜかというと、あっているかどうかわからないけど、「ああじゃないか」とか「こうじゃないか」
・・・
etc.と自分なりの考えを持てているのではないかと推測します。
それは自分で興味ある事象を、テーマを持って探究してきたからです。７月から STEM ア
カデミーの活動が始まって、約５ヶ月ほども一つの疑問を解決するために考えたり、実験した
り、何回も試行錯誤して考えを論文としてまとめてきた君たちがいるはずです。そしてプレゼンもしました。このことは、考えてみれば凄いことです。君たちはその凄いことにチャレンジ

しやり抜いてきた科学者の卵です。
ですから、今自分が取り組んできた疑問について一番詳しく理解しているはずですし、知識も増えているはずです。
ある事象に出会うと、何かチョット言ってみたいとか、調べてみたり・・・など今までの自分とは少し違う姿を、自分で感じませんか。みなさんには、少しづつ科学する目で物事を見た
り、科学的に(論理的に)物事を考える考え方が育ってきているのです。それは５ヶ月という長い時間に、時に触れ思考してきたからみなさんの脳の中に科学的な思考をする能力が育ってきているからです。
一つのことを長い時間考え続けたり、やり続けるということは能力を育てます。でもやめてしまったら、それまでです。あなたは、どっちをとりますか。

「継続は力なり」
今こそ、自分が取り組んだ論文を読み直し、
考え直し、新しく組み直して、次への段階へ自分を向かわせるべきです。その連続がみなさんの一人一人の科学的な能力を育てていくのです。ピアノやサッカーや習字や・・・続けている人は、そのことがよくわかるはずです。
続けなくてはうまくならないのです。うまくなるということは、能力が育っているということです。自由研究という探究活動を、習い事や趣味のように続けよう!
続けることが、君の科学的なセンスや能力を育てるのです。君たちのが活躍する１０年後、２０年後の未来は、科学的なセンスや能力を必要とする時代がやってくるのです。そのために、
あなたは自由研究活動を続けますか！

令和３年１月２４日は、STAGE1.5、2.0 の
みなさんの研究発表会が、静岡大学 B-208 号
教室で行われます。(詳しくは、１月になってから moodle で確認してください。)
つぎの探究活動のヒントを見つけるために、ぜひ発表会を見聞に来てください。<文責：増田＞= 199 =

おわりにJST のジュニアドクター育成塾事業としての 3 年目の「静岡 STEM アカデミー」プ
ログラムを修了するにあたり、3 年目の長い道のりを無事に終えようとしていることに、心から関係の皆様に感謝するとともに、多くの成果が出たことに安堵している。3 年目
は、2 年目に比べて JST からのご指導を受けながらも、シニアメンターの皆さんの活躍
でゆとりができて展開できた。目標としたプログラムのうち、STGAE1.0，1.5、そして2.0 が無事に展開することができた。さらに 3 年目は関係者の研修を 5 回程度も開催でき、引き続きミネソタ大学から、2 名の STEM 教育の専門家を招聘でき、モデル STEM
講演会とモデル授業をしていただき、「静岡 STEM アカデミー」関係者が研修として参加できた。今年度も STAGE 1.0 が浜松教室、牧之原・御前崎教室、藤枝教室、焼津教室、静岡教室、三島教室で展開し、附属静岡中学校にて、STAGE1.5 を附属静岡中学校と静岡大学で展開でき、さらには 4 名の受講者について STAGE2.0 が展開できた。
3 年目になり、STAGE2.0 の受講者からの最優秀受講者をミネソタ大学 STEM 教育センター関係の学校にて発表することは中止となった。今年度はシニアメンター・サブシ
ニアメンターと大学教員の連携を密にし、戦略的な STEM 学習のもと、昨年度より深
味のある自由研究が生まれた。静岡大学や県内の連携した研究基盤で将来、研究を行う
小・中学生がさらに生まれることを願っている。Society5.0 を目指した、21 世紀型の資質・能力とは何か、また、どのようにしてこれらの資質・能力の進展を図る STEM 教育モデルが可能なのかを模索しながら、新たな 4 年目の段階に突入したいと願っている。
最後に、関係した皆様には、多くの御迷惑をおかけし、御不満の点も多々あったことに、この場を借りて心からお詫びするとともに、4 年目に向けてなお一層のご指導・ご鞭撻を賜りますことをお願いすると同時に 3 年目の本報告書が出来上がったことを共通の喜びとしたい。

令和 3 年 3 月 15 日
静岡 STEM アカデミー 実施主担当者 熊野善介

= 200 =

JST 令和２年度 ジュニアドクター育成塾事業「静岡 STEM アカデミー報告書」
発行日

令和 3 年 3 月 30 日

発

行

熊野 善介
（静岡大学創造科学技術大学院・教育学部・教授）

印

刷（株）篠原印刷所