研究助成

2023年度 中学校理科教育振興助成

IoTセンサーを活用したビオトープの定量的観測

研究題目 IoTセンサーを活用したビオトープの定量的観測
年度/助成プログラム 2023年度 中学校理科教育振興助成
所属 大阪教育大学附属天王寺中学校
氏名 今澤 宏太
キーワード STEAM教育 / IoTセンサー / 定量的分析 / 教科横断的な学習 / 科学的思考力
研究結果概要 本研究は、中学校のビオトープを実践の場とし、IoTセンサーを用いた環境モニタリングを通じて、学習者の科学的思考力を育成することを目的とした実践研究である。従来の理科教育における観察・実験が、教科書内容の確認を主とする定性的な事象の認識に留まりがちであるという課題に対し、中谷(1958)が提唱する科学的方法論に基づき、自然現象から量的な性質を見出し分析するプロセスの導入を試みる。 具体的には、マイクロコンピュータであるRaspberry Piやmicro:bitと各種センサー(水位、水温、温湿度等)を活用して環境データを自動収集するシステムを構築する。収集されたデータは、数学科で習得した記述統計の手法(ヒストグラムや代表値の算出等)を用いて生徒自身が量的に分析し、他校との比較や生息環境の最適化に向けた考察活動へと展開される。本実践は、理科、数学、技術及び環境教育を統合したSTEAM教育の具現化であり、Society 5.0時代に求められる情報技術を活用した問題解決能力と、教科横断的な視座の育成に寄与するものである。
公表論文