高等学校教育課程課題研究（工業）
新学習指導要領の趣旨を踏まえ、
これからの時代に求められる資質・能力の育成に
向けた授業実践
- 工業の見方・考え方を働かせ，ＩＣＴやデジタル化対応産業教育装置を効果的に利活用し，実践的・体験的な学習活動を行う授業実践
- 地域や社会の発展を担う職業人として，必要な資質・能力を育成する学習内容の充実を目指す授業実践
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 ＩＣＴを活用した学習活動 の充実に関する研究 （１４分１６秒） 【YouTubeへ移動】 |
 自律走行ロボットを活用した 主体的・対話的で深い学びを 推進するための授業実践 （９分２９秒） 【YouTubeへ移動】 |
 動画コンテンツの効果的な 活用の模索と研究 （８分３７秒） 【YouTubeへ移動】 |
 メタバース空間の構築を通 した情報教育に対する意識 変容の研究 （１２分４０秒） 【YouTubeへ移動】 |
 ＩＣＴを効果的に活用した 実習の授業実践 （９分２５秒） 【YouTubeへ移動】 |
 ＩＣＴ利活用 （課題研究） （１１分０１秒） 【YouTubeへ移動】 |
 NCフライス盤実習開発と 授業マネジメントシート作成 （１６分４５秒） 【YouTubeへ移動】 |
 デジタルノート活用実践と 評価方法 （１９分４４秒） 【YouTubeへ移動】 |
 蛍光Ｘ線分析装置活用 （マテリアルリサイクル） （１４分２１秒） 【YouTubeへ移動】 |
 キャリア教育の充実 （都市工学科） （１３分４９秒） 【YouTubeへ移動】 |
 ＩＣＴ利活用（旋盤加工実習） （７分５１秒） 【YouTubeへ移動】 |
レーザー加工機を使用した板金加工実習 （７分７秒） 【YouTubeへ移動】 |
 モデルベース開発（ＭＢＤ）教育の実践 （１０分２３秒） 【YouTubeへ移動】 |
 蛍光Ｘ線分析装置を使用した実習 （８分３０秒） 【YouTubeへ移動】 |
 安全教育の実践事例 （８分２０秒） 【YouTubeへ移動】 |
 緊急対応への取組事例 （４分３６秒） 【YouTubeへ移動】 |
研究実践概要
『ＩＣＴを活用した学習活動の充実に関する研究』
学習活動においてＩＣＴを効果的に利活用し、生徒が主体的かつ当事者意識をもちながら学びを進めることのできる授業展開の実践研究を行った。本研究では、資料・課題の配布や提出、情報共有、提示にロイロノートを使用した。生徒が主体的に思考する仕掛けとして、いくつかの思考ツールを活用した。全率固溶型合金の構成の単元ではキャンディチャート、エネルギー問題とその解決策についてはピラミッドチャート、身近な工業製品から見いだす課題点や改善点、独自の工業製品開発においてはくま手チャートを使用した。全ての取組において、個人で考える時間を設けて科学的根拠に基づいた創造的な学習活動とし、その後に他者との意見交流を行った。「授業において目標をもって取り組めたか」「授業の単元において理解は深まったか」という問いに「そう思う」「とてもそう思う」と多くの生徒が回答している。このことより教え込む授業ではなく、考え模索しながら理解していく授業展開の方が生徒はより主体的に授業に取り組み、深い学びにつながるのではないかと感じる。
『自律走行ロボットを活用した主体的・対話的で深い学びを推進するための授業実践』
自律走行ロボットを活用した制御実習において、生徒間での教え合いや聴き合いなど対話的活動を通して生徒の主体性や協働性の育成を目指した研究実践である。１人１台配備された自律走行ロボットを各自でプログラムし、設定コースを障害物等に接触することなく完走するという内容である。生徒の活動時間の確保と生徒個人の作業ペースを重視し、生徒主体での授業展開に徹した。必要なプログラム技法を科目「プログラミング技術」の教科書を参考にしている生徒やインターネットを活用している生徒、試行錯誤を繰り返しながらプログラムをブラッシュアップする生徒など多様な学びの姿が見られた。本研究での成果として、生徒が自然と主体的・対話的かつ協働的に学び合い、制御における知識の深化が見受けられた点と座学と実習の往還が成り立った点である。今後の展望は、完走後に生徒個人がそれぞれ目標を設定し、その目標に対して解決していくような個別自由進度学習の実践をしたい。
『動画コンテンツの効果的な活用の模索と研究』
工業科生徒の現状として、学びに向かう力の低下や工業科の内容に興味や関心が薄いことが挙げられる。本研究では、動画教材を効果的に活用することで工業についての興味関心を引き出すことや、家庭学習において動画活用が学びへ向かう態度の変容につながるのではないかと考え、研究テーマを設定した。手だてとして、家庭学習や長期休業中の課題、座学や実習での説明補助、実習レポートにおける課題に動画視聴を活用した。生徒の振り返りなどから、学校での学習活動における動画活用は有効であると回答している生徒がいる反面、家庭学習やレポート課題での動画視聴は集中力が続かないことや他の誘惑に負けてしまうなど、まだまだ課題があるようである。今後はより効果的に生徒が取り組めることのできる動画内容や活用方法を模索したい。
『メタバース空間の構築を通した情報教育に対する意識変容の研究』
３名から５名で編成されるチームでメタバース空間の構築を通して、コミュニケーション力や協働性の育成、課題発見・解決的思考と創造性の育成、デジタルものづくりの重要性とデジタル人材の育成を目指した授業展開を実践し、情報教育への意識変容についての研究を行った。「自分たちは何ができるのか」をチーム内で問いをもち、メタバース空間の構築に向け、課題設定や課題解決を繰り返しながら探究的に進める授業展開を行った。生徒の変容を10月と12月に行ったアンケートより検証をした。回答より、最新の技術に触れることによる情報教育の意義や社会貢献につながる点に気付いた生徒や座学や実習の重要性に気付く生徒、よりよいものを作りたいと意欲が向上する生徒などが多数見受けられた。また、対話的・協働的なものづくりは集団内での安心感や他者からの承認感が得られ、学校生活や社会生活にもおいても重要であることに気付く生徒も多数おり、キャリア教育にもつながる実践であった。
『ＩＣＴを効果的に活用した実習の授業実践』
技術進歩が著しい現代において、時代に即した最新技術と普遍的な知識・技術の習得に向けたカリキュラムマネジメントが必要となり、実習内容の精選や効率化が求められる。本研究では、実習前に動画で実習内容や作業の流れ、ポイントを告知することにより、スムーズに取り組める点や危険予知活動につながるのではないかと考え、テーマ設定をした。動画作成のポイントとして、生徒になじみのある90秒程度の動画にすること、静止画と大きな文字で端的にポイントだけを伝えること、ＢＧＭを使用することを念頭に作成した。公開当初は視聴する生徒が少なかったが、「動画を見ると得をする」という評判から視聴率が大幅に向上し、指導や学習の効率化が図れた。また説明の効率化により生徒主体の学習活動に変化し、より深い知識・技術の習得につながったと感じる。時間と場所の制約を受けにくいＩＣＴの活用方法として動画は有効な手だてであることが実証できた。
ＩＣＴ利活用（課題研究）
＃ＩＣＴ利活用 ＃主体的・対話的で深い学び ＃課題研究
課題研究において、研究テーマの設定から計画、実施、課題追究、総括を生徒が主体的・協働的に取り組むことを目的に研究実践を行った。その中で各場面において効果的にＩＣＴを利活用した模索・検討・実施・検証を行った。研究テーマの立案や生徒間での情報共有、課題研究成果発表会資料の作成では共同編集機能を活用し、記録やレポートの作成には提出・撮影機能を活用した。また、課題追究や問題解決のために検索機能を活用した。特にプログラミングコード作成においては、問題解決の手掛かりとして生成ＡＩを利用した。生成ＡＩ利用については国から示されたガイドラインの下に、参考例の一つとして扱い、生徒が検証や動作確認、変更を行い、オリジナルのプログラミングコードを作成した。ＩＣＴを活用した結果、生徒の意見の表出が多くなり、当事者意識をもって積極的に取り組む姿が見受けられた。また見通しをもち行動できる生徒の育成や情報活用能力の育成にもつながった。
NCフライス盤実習開発と授業マネジメントシート作成
＃デジタル化対応産業教育装置 #ＮＣフライス盤 ＃授業マネジメントシート
＃指導と評価の一体化
企業で使用されている最新の加工装置を実習に取り入れることにより、現場で求められるＩＣＴを活用したものづくりの知識・技術の習得を目指した実習の開発とその実践研究を行った。導入されたＣＡＤ／ＣＡＭシステムは、製作物を三次元の図面から自動ＮＣフライス盤での加工ができる。切削過程をシミュレーションすることができ、切削工程の見直しや改善ができることで、生徒は試行錯誤を繰り返し協働的に製作に取り組んだ。また、その実習開発において、指導と評価の一体化の実現に向け、担当者間で指導と評価の統一や情報交換を目的とした授業マネジメントシートの作成と実施も行った。指導項目の統一だけでなく、評価場面や評価観点などの統一にも効果的であった。
デジタルノート活用実践と評価方法
＃ Microsoft OneNote ＃ 主体的・対話的で深い学び
新学習指導要領において、主体的・対話的で深い学びの視点からの授業改善と学習評価の充実が強調され、教育現場では指導と評価の一体化の必要性に迫られている。本研究では、生徒への学習効果を高めるための取組や教員の負担軽減を目指し、授業でのデジタルノートの活用を実践し検証を行った。使用した学習支援ソフトはMicrosoft OneNoteである。授業でのデジタルノートの活用メリットは、ほぼ制限なく書き込めること、各種データを貼付できること、共同スペースを設けて生徒間での協働学習、教材の配付や課題の提出とフィードバックが容易、Microsoft社の他のアプリとシームレスな連携ができる点など数多くある。また、評価の場面においては、学習活動がOneNoteを通して確認ができ、Microsoft Formsとの連携から振り返りや確認テストの実施も可能である。生徒へ迅速なフィードバックや支援を行うことができ、生徒の学習改善にも効果的であった。
蛍光Ｘ線分析装置活用（マテリアルリサイクル）
＃ SDGｓ ＃ デジタル化対応産業教育装置 ＃探究的学習
工業科実習で出た廃液の再利用を題材にして、「自分たちは何ができるのか」を生徒自身が問いをもち、自ら課題を設定、解決のために試行錯誤を繰り返しながら探究を進める授業の実践を行った。廃液から抽出した物質の純度や含有物質の分析のために蛍光Ｘ線分析装置を活用し，工業製品の品質保証や試験・分析に関する知識・技術を身に付け、「ＳＤＧｓ未来都市」である本県のモノづくり産業の発展に貢献できる人材を育成することを目的とした実習の開発である。生徒が学校で学んだ既習事項を基に、安全かつ収量、収集率、純度を高めるためにリサイクル工程や作業手順を見直しながら何度も考案と実験を繰り返した。生徒からは、自ら設定した課題を乗り越えるために当事者意識をもち、相談しながら取り組んでいる姿が見れた。
キャリア教育の充実（都市工学科）
＃キャリア教育 ＃外部との連携
都市工学科では、100年先の社会基盤を支える人材の育成を目指し、都市計画や街づくりについて幅広い知識を習得し、地域に潜む課題や問題点を当事者として意識でき、自身の進路選択や人生設計につなげることのできるキャリア教育の実施を行った。工科高校の大切な役割である地元産業への貢献を念頭に、生徒と企業の相互理解を進める取組として、企業連携出前講座や外部団体との連携、職場見学などを行った。最新の測量機器やデジタルツールを用いた技術に触れることや、地震や大雨での災害体験から災害の恐ろしさや対策の重要性について学んだ。
ＩＣＴ利活用（旋盤加工実習）
＃旋盤加工実習 ＃タブレット端末
旋盤加工実習において，ＩＣＴの動画視聴機能や撮影機能を活用して，個別的学習教材を提供し，生徒の主体的で深い学びにつなげる研究
レーザー加工機を使用した板金加工実習
＃デジタル化産業教育装置 ＃板金加工実習 ＃実習開発
企業が導入している最新のレーザー加工機を活用した板金加工実習の開発
作業工程を見直すことにより，指導方法の改善や生徒に求められる知識・技術の習得が期待できる研究
モデルベース開発（ＭＢＤ）教育の実践
＃デジタル人材育成 ＃MATLAB/Simulink
求められるデジタル人材の育成につながるモデルベース開発の実践
最先端のテクノロジーを活用し，デジタルケイパビリティを発揮できる人材の育成を目指す研究
蛍光Ｘ線分析装置を使用した実習
＃デジタル化産業教育装置 ＃SDGｓ ＃実習開発 ＃探究型学習
蛍光Ｘ線分析装置を活用し，環境にやさしい工業製品の品質保証や試験・分析・評価のできる人材の育成につながる研究
安全教育の実践事例
＃危険予知訓練(ＫＹＴ) ＃安全サイクル ＃安全唱和
危険予知訓練を軸とした安全教育についての取組を紹介
企業でも取り入れているラジオ体操・確認作業・安全唱和の実践動画
緊急対応への取組事例
＃緊急対応記録カード ＃生徒救急講習会 ＃心配蘇生法講習 ＃担架設置
緊急対応への取組や豊橋工科高校独自の取組について紹介