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STEAM教育とは?
先生視点で考えるSTEAM教育の課題と展望
「STEAM教育」という言葉をご存じでしょうか?IT社会に通用していくための、今注目の人材育成手法です。
しかしSTEAM教育という言葉を今回初めて目にしたという方や、なんとなくしか理解していないという方も多いのではないでしょうか。STEAM教育やGIGAスクール構想、Society5.0など、教育の現場で注目される言葉は多く、混同してしまいがちです。
今回は、そんなSTEAM教育について長年教育に携わってきたジャストシステムが、STEAM教育の意味から課題、最近話題のGIGAスクール構想との関係性まで詳しくご紹介していきます。ぜひご覧ください。
STEAM教育とは
STEAMとは、Science(科学)、Technology(技術)、Engineering(工学・ものづくり)、Art(芸術・リベラルアーツ)、Mathematics(数学)の5つの単語の頭文字を組み合わせた教育概念です。
技術革新が進み人工知能の影響で世の中が大きく変化する中で生まれました。
これら5つの分野の学習を通して、子どもを今後のIT社会に順応した競争力のある人材に育てていくための教育方針となります。
まずはSTEAMが構成する5科目を確認し、どんな点が注目を集めているのか解説いたします。
S:科学
STEAM教育の科学は、子どもがさまざまな物事に好奇心を持つための役割を持っています。科学の範囲は、植物や動物、人体、元素など、身近な世界をつくり出している原理から宇宙など全てです。研究活動を通じて未来の研究者を育成します。
STEAM教育を通じて、数理的思考の土台となる、課題や法則に気が付く力を養います。先生は子どもに対し、実験やフィールドワークを通じて数理的思考の苦手意識を取り除くことが求められます。
さらに文部科学省では、先進的な理数系教育を実施している高等学校等を「スーパーサイエンスハイスクール(SSH)」に指定し支援する取り組みを実施しています。2002年から始まり、毎年20校以上が選ばれています。
T:技術
STEAM教育の技術では、プログラミング学習等によって「論理的思考力や課題解決力」を養います。2020年より、小中学校でのプログラミング授業が必修となりました。
プログラミング的思考を育成することはITに負けない発想力を伸ばすだけでなく、将来のキャリアの選択肢を増やしたり、エンジニア不足を解消したりといった副次的な効果も見込まれています。
プログラミングは地道で細やかな作業が必要となるため、子どもが苦手意識を持ちやすい科目です。先生は子どもの成長過程に合わせて楽しいと感じるアプローチが必要です。
海外の教育機関はマインクラフトでのプログラミング学習など、ゲーム感覚でプログラムに触れていく授業が進んでいます。他にも音楽とプログラミングを組み合わせて作曲したり、ロボットにプログラミングを予測させたり、プログラミングに触れる機会は増えてきています。
E:工学
STEAM教育の工学では、産業で必要となる「生産力」や「空間的把握能力」の育成に役立ちます。
STEAM教育で実践されている授業としては、自分たちで作成したプログラミングで自走するロボットを工作したり、図面を引いて限られた素材で製品を作成したりなど、かなり実践的な教育が行われています。
現在では小学校でも導入できる安全なロボットキットが多く開発されています。
A:芸術
STEAM教育の芸術では、自由な発想力や想像力を育み、作品を生み出すことで「創造力」を育てます。また芸術では自分のイメージや考えを言語化し、表現する・伝える力が必要となります。その過程で社会の一員として生きていくために必要となる力を鍛えることもできるのです。
STEAM教育が対象とする芸術の範囲は、科目としての美術の範囲よりも大きなものとなります。ダンス・演劇・音楽といった舞台芸術、写真・絵画・デザインと行った視覚的芸術、3Dプリンタやグラフィックアート等と、芸術性および創造性を育む幅広い分野が含まれています。
またSTEAM教育のAには、「教養」の意味を持つ「リベラルアーツ(Liberal Arts)」も含まれています。そのため人文科学、社会科学、自然科学、学際・統合科学といった幅広い分野の学びも求められています。
先生はSTEAM教育のAを美術や総合といった科目で絞り込むのではなく、幅広く知識に触れ、興味を引き出す授業の仕組みをつくりましょう。テーマ研究の発表会やブレインストーミングなどの機会を多く持たせることで、表現力を鍛えることができます。
M:数学
STEAM教育の数学では公式などの法則に触れ、「論理的思考力」を養います。
数理的な考え方を学ぶことで、STEAM教育での様々な科目に役立てることができるのです。
STEAM教育は4つの数理的教育で課題を解決させる力を伸ばし、芸術科目で自由に創造、表現する力を伸ばします。
最近ではSTEAMSという単語を見ることがありますが、こちらはSTEAMにSports(スポーツ、運動)を追加した単語になります。ひらめきや考える力だけでなく、それを実現するための協調性や体力を付けようということを目標にした教育方針です。
そもそもSTEAM教育という考え方はどのように始まったのでしょうか?
STEAM教育に目が向けられるようになった背景と、実際の取り組みを見ていきましょう。
STEAM教育の背景
STEAM教育の前進は、数理的思考力を重視したSTEM教育です。STEM教育は2000年代からアメリカで始まり、オバマ元大統領の演説によって有名になりました。
そこからさらに、AIでは難しい創造力を伸ばすためのArtsを追加し、STEAM教育が始まりました。日本では、文部科学省が2019年4月の中央教育審議会諮問にて高等教育におけるSTEAM教育の推進について述べ、脚光を浴びました。
また、2020年の新学習指導要領の説明時にもSTEAM教育とSociety5.0の関係性について説明しています。Society5.0とはサイバー空間(仮想空間)とフィジカル空間(現実空間)を高度に融合させたシステムにより、経済発展と社会的課題の解決を両立する、人間中心の社会(Society)を示しています。
ニュースや評論で取り上げられることが増えたSTEAM教育は、今まさに黎明期と言えるのです。
それでは次に、実際に行われている、STEAM教育の取り組みを見てみましょう。
STEAM教育の実際の取り組み
日本のSTEAM教育はまだまだ始まったばかり。多様な施策が立案され、手探りで進んでいます。中でも、長く運営されてきているSTEAM教育に関わる取り組みをご紹介します。
サイエンス甲子園(科学の甲子園)
「広げよう科学の輪 活かそう科学の英知」を目標に、科学技術振興機構が2012年に始めた大会です。
高等学校の生徒がチームで理科・数学・情報における複数分野の競技を行う大会です。毎年3月に行われています。中学生向けのものとして科学の甲子園ジュニアも開催されています。
各都道府県から1つの学校によって代表チームが構成され、県大会と全国大会でしのぎを削っています。スーパーサイエンスハイスクールと同様に、数理科目を重視した取り組みの一つです。
海外のSTEAM教育
STEAM教育は世界各国で推進しています。海外のSTEAM教育として有名なものをご紹介します。
サイエンスセンター(シンガポール)
サイエンスセンターはシンガポールにある、政府直属のSTEAM教育機関です。STEAM関連領域に関して、修士号、博士号を持つスペシャリストが授業を展開しています。STEAM教育が社会にどのように必要になっているのか、という実践的な知識を知ることができます。
シンガポールは国を挙げてスチーム教育に取り組んでいるのです。
High Tech High(アメリカ)
High Tech HighはSTEAM教育を実践するアメリカの学校です。
プログラミングや非認知能力の育成に力を入れる学校であり、eラーニングを積極的に採用しています。授業料無料、教科書なし、成績表なしを掲げており、チームを組んでプロジェクトを動かしながら、自分たちで考え、実現する力を養います。
さまざまな国で取り組まれているSTEAM教育。次にSTEAM教育で起こりがちな課題をご紹介しています。
STEAM教育の課題
STEAM教育はこれまで説明してきたとおり、「自分」の力で学び、理解し、さらに考える力を育むためのものです。実験や作業といった体験を通じて興味の扉をたたき、深く知りたいという感じてもらうことがSTEAM教育のはじめの第一歩。
そのため、以下のような課題が問題となっています。
教員の不足
実験を行うには危険が伴います。興味を持たせるための声かけにも物理的に先生の人数が足りません。学校現場で子どもの探究心を刺激するような授業を行うには、授業体制の改革が必要になってくるのです。
さらに新しく始まったプログラミング授業などでは、先生が子どもより知識が劣っていることもしばしば。指導要領に合わせてなんとか指導を済ませたけれど、子どもからすると簡単すぎてつまらなかったと感じることもあるようです。
ただでさえ忙しい先生が、新たな専門的なスキルを求められてしまっているのです。
電子環境整備の遅れ
海外ではさかんに取り入れられているeラーニング。日本は世界に比べると教育へのICT活用がかなり遅れていると言えます。
eラーニングの特徴は、個々のペースで学習できる点。同じ教室で同じ教師の授業を聞いていても、理解が早い子もいればゆっくりと理解をする子どももいますよね。ペースについて行けなかった子どもたちは、理解できなかった部分がつまずきとなり、次の授業以降も理解できずに苦手意識だけが残ってしまうという悪循環が起こってしまいます。
STEAM教育は、「自分」の力で学び、理解し、さらに考える力を伸ばすためのもの。ペースをひとりひとりに合わせることができれば、学びへの意欲や未来の可能性を切り開くことができるのではないでしょうか。
家庭や地域の格差
STEAM教育の取り組みに必要な機材はまだまだ高額のものが多いのが現状です。教育に力を入れている自治体とそうではない自治体、私立と公立、プログラミング教室に通うなど、家庭で得られる体験の差によって苦しめられる子どももいるとか。
GIGAスクール構想によって、小中学校に一人一台のタブレット導入が進められている現在も、同じような声を聞きます。SNSでも「Wi-Fiのある/なし」「家のPCのある/なし」「自治体での取り組みのある/なし」によって教育が受けられない子供や保護者の声を見かけるようになりました。
STEAM教育とGIGAスクール構想の関係
GIGAスクール構想とは、文部科学省・総務省・経済産業省の三省が連携し、全国の学校に高速大容量の通信ネットワークを整備し、生徒1人に1台のデジタル端末の支給をすることを目的とした教育改革のひとつです。
GIGAスクール構想が進み、1人に1台のデジタル端末が活用できれば、STEAM教育はさらに発展するでしょう。今までは研究テーマをPCで調べ、まとめ、発表する時間は限られていましたが、いつでも学びを様々な形で発展できるようになるのです。
GIGAスクール構想におけるSTEAM教育のメリットは主に以下の6つがあります。
- 端末を授業で活用するには、自治体毎に学習用クラウド製品を導入する必要があります。
- 授業に動画を取り入れたり、関数や図形などの変化を可視化したりと、理解を深め、興味を引き出しやすくなる
- STEAM教育がおこないやすくなる
・情報収集(WEB検索、文献検索、アンケートの実施で調べる力を伸ばす)
・整理・分析(データ活用力を伸ばす)
・まとめ・表現(プレゼンテーション作成等で伝える力を伸ばす) - 一人ひとりの学習状況が可視化され、子供たちの理解度に合わせて授業を展開していくことができる
- eラーニングとして、個々のペースで学習できる
- 教材の作成や印刷、採点など、教員の負担を軽減する
- 大学教授、海外の先生、専門家などの遠隔教育を取り入れられるようになる
テーマを決めて、専門の講師にオンラインで授業を受ける未来も近いかもしれません。クラウドでの学習がすすめば、小学生でも専門学校や大学と同じレベルの教育を受けることも可能になっていきます。先生がSTEAM教育の全てを行うのではなく、専門性の高い授業は教材や講師に任せることで子どもの知的欲求を充分に満たすことができます。
このような授業体制は一部の地域で現在すでに始まっています。
子どもたちの未来を切り開く力を育てるために、ますます注目が集まっているSTEAM教育。1人1台環境をフル活用できるしくみがSTEAM教育を成功に導くカギとも言えます。
先生の授業構成を助け、STEAM教育に必要な機能を兼ね備えた授業支援クラウドの一つとして「スマイルネクスト」があります。
スマイルネクストは、ドリル学習・協働学習・プログラミング教育など、1人1台のPC活用に適した学習環境を提供し、次世代を担う子どもたちの情報活用能力の育成をサポートしていきます。
くわしくは
こちら をご覧ください。
まとめ
GIGAスクール構想の取り組みによってますますSTEAM教育が加速していきます。STEAM教育とは、これからのAI時代を「自らつくっていく力」を育む教育です。自分たちで課題を解決していく子供たちはSTEAM人材とも呼ばれます。
先生にとっても慣れないものを教えたり、新しい教材を取り入れたりと変化が求められることでしょう。子どもの学びや成長を促すというのは口で言うのは簡単ですが、興味を持つことはそれぞれ。子どもひとりひとりに適した学びの機会を多く与えるには、先生を支える仕組み作りが不可欠です。
先生にとっても、子どもたちにとっても使いやすい教材や授業制度を見つけ出し、学校全体でSTEAM教育を推進していければ良いですね。