探究的な学びの充実が「STEAM教育」実践の第一歩【連続企画 探究的な学びがカギ！ これからの「理数教育」のあり方 ＃01】

理数人材育成の必要性やSTEAM教育の推進が叫ばれる中、初等中等教育における理数教育の充実は大きな課題だ。経済産業省のSTEAM検討ワーキンググループ委員も務めた田村学氏に、現在の学校教育における理数教育の実態、およびSTEAM教育と探究的な学びの関連について語ってもらった。

國學院大學人間開発学部教授
田村 学

新潟県上越市立大手町小学校教諭、柏崎市教育委員会指導主事、文部科学省初等中等教育局教育課程課教科調査官、視学官を経て、現在は、國學院大學人間開発学部教授、日本生活科・総合的学習教育学会会長、文部科学省視学委員。著書に、『こうすれば考える力がつく！ 中学校思考ツール』（小学館）、『授業を磨く』（東洋館出版社）、『深い学び』（東洋館出版社）、『「深い学び」を実現するカリキュラム・マネジメント』（文溪堂）など。

この記事は、連続企画「探究的な学びがカギ！ これからの『理数教育』のあり方」の１回目です。記事一覧はこちら

学校教育における理数教育の実態

「Society5.0」に向けて社会が急速に変化していく中で、テクノロジーや技術革新がさらに進んでいくことが予測されます。そのため、子どもたちがそういった分野に対して興味関心を持つこと、理解できることがとても重要になります。科学技術立国としてここまで日本が発展してきた歴史や経緯、将来の発展などを考えれば、理数系人材の育成は今後の大きな課題になります。

一方、子どもたちの実態を見てみると、理数、自然科学への興味関心があまり高まっていないという事実があります。すなわち、今後の社会発展への期待に、子どもたちの実態が追いついていないということ。その現状を打破することを起点に、理数教育を充実させていく必要があります。「科学・技術分野の経済的成長や革新・創造に特化した人材育成」を目的とするSTEAM教育もまさにそういった背景や経緯から来ており、理数教育充実の方向性にシンクロしているといえます。

この問題は日本固有のものではなく、現在、世界どこの国でも実社会で活用できる「資質・能力の育成」をめざしています。そして、この課題に取り組む有効な手法として、課題解決型の学習に挑戦していくことや、単独の教科ではなく複数の教科を横断的に学んでいくことなどが挙げられています。

「STEAM教育」と「総合的な学習（探究）の時間」の関係

もともと「STEM教育」という、科学（Science）・技術（Technology）・工学（Engineering）・数学（Mathematics）の４つの教育分野を統合する概念があり、これをアメリカのオバマ政権が熱心に強調したことで注目を集めました。この頃は、アメリカにおける理数系人材育成をめざす動きでしたが、徐々に文理融合的なものに変化していき、デザイン、アート、表現を意味する「Art」が加わり今日における「STEAM教育」の流れが生まれました。

その教育の特徴として、実社会や実生活の課題を取り扱うこと、その課題に対して課題解決的に学んでいくこと、そして単独の教科ではなく、教科横断的に学んでいくことが挙げられます。

一方、「総合的な学習（探究）の時間」では、さらに学習者が自分たちの実生活の問題について学び解決に向かうとともに、多様な他者との協働にも重きを置きながら学習していきます。結果的に各教科を横断するような学びになっているという点においても「STEAM教育」と「総合的な学習（探究）の時間」はきれいに重なり、ニアリーイコールと考えられます。そのため、現在の学校教育のカリキュラム上でSTEAM教育を実行できるのは、基本的に「総合的な学習（探究）の時間」であるといえます。

その意味で、「総合的な学習（探究）の時間」を行うことをまずは第一優先にして、各教科の横断的な学習が実現されることによって、STEAM教育がめざすことが実現されるでしょう。

「総合的な学習（探究）の時間」の効果としては、まず子どもたちが自分の力を使って実生活の課題を解決していく資質・能力が育まれることが挙げられます。さらに、「全国学力・学習状況調査」の結果をみると、「総合的な学習（探究）の時間」で探究している子どもほど学力が高いという相関関係が出ています。その意味で、子どもたちにとってこの時間は非常に楽しく、興味関心の高い学習であり、今後も適切に実施されていけば、期待される学力が着実に育成されていく可能性が高いといえます。

STEAM教育における探究的な学びの手立て

実際に探究的な学びや教科横断的な学びを学校で実現していくためには、学習指導の指導レベルや教育課程のカリキュラムレベルの問題を解決していく必要があります。探究的な学習の授業の水準を上げていこうとすると、課題の設定、情報の収集、整理分析、まとめ表現などの「探究のプロセス」をいかに充実させ、教員が適切に指導できるかが鍵になってくるでしょう。

この中でいちばん難易度が高いのは課題の設定です。子どもたちが本気で追究したい、解決したいと考えられる課題のほうがもちろんよいので、「先生から言われたからやる」ではなく、この課題設定をうまく行うことが、探究のプロセスを充実させる大きなポイントといえます。

加えて、授業づくりにおいて、実生活の問題を取り上げて体験や活動をすることもあるでしょう。その課題を子どもたちがしっかり理解し、思考をまとめるうえでは、言語化や記号を使うなどのアウトプットも重要となります。

例えば、意見交換やディスカッションの場面であれば、ICTを活用して積極的に自分の考えやわかったことを言語化して文章にしてみる、または思考ツールを使ってディスカッションするなどしていけば、探究的な学習の質も上がってくるでしょう。理数教育においては、体験や活動から得たデータを分析していく、グラフ化して共有していくことなども、学びの質を上げていく上で重要となります。

教科横断を整理して明確にする

STEAM教育、「総合的な学習（探究）の時間」のどちらも教科横断的であることが望ましいですが、とりわけSTEAM教育では、将来のことを考えると、理科や算数・数学の資質・能力を向上していくことを大事にしつつ、各教科と連動しながら学びをより充実させていくことが重要になります。

しかし、ここで課題として挙げられるのが、「横断」という言葉が非常にあいまいで抽象的な表現であるということです。何をもって横断と呼ぶのかは人それぞれの部分もあるため、この部分を具体的に整理しておく必要があります。各々が持つ横断の考え方のイメージをすりあわせ、共通化することで、教科横断的な学びの質をより向上させることができます。

「横断」のイメージを整理していくにあたり、４つの象限に分けた上の図を見てください。上段が教科から総合へ、下段が総合から教科への横断を表しています。「資質・能力関連」では、教科で学んだ資質・能力が総合的な学習（探究）の時間に活用・発揮されることを表しています。例えば、国語で学んだ内容を「総合的な学習（探究）の時間」の活動で活用して、より分かりやすく説明するために使うことがあるでしょう。

「学習対象関連」では、例えば「総合的な学習（探究）の時間」で川について取り扱った際に、その後の理科の授業などで川が登場するとします。子どもたちは事前に川に対して知識や関心を得ているので、子どもたちの意識が高い状態のまま、それを普段の授業でも利用し、学習活動を促進することができます。あるいは、「総合的な学習（探究）の時間」で農業や米づくりについて得た知識や関心があれば、社会科の授業で「お米」が登場したときにさらに子どもの関心を高め、活性化させることができるでしょう。

このように資質・能力が活用・発揮されることと、学習対象が利用され、その学習をさらに促進させることとして「横断」の内実を明らかにすることができれば、取り扱った教科と「総合的な学習（探究）の時間」とがどのように教科横断されるのかが授業者の中でも明確になっていきます。

意図的なカリキュラムの配列

カリキュラム上の問題でいえば、全体を俯瞰しながらどのようなバランスや位置づけで編成をするのかということも重要です。学校が持っているリソースや時間数は決まっているので、その中でどれくらい意図的なカリキュラムのデザインができるかが最大のポイントになります。何かをたくさんやっていればうまくいくということではなく、教科の内容によって「総合的な学習（探究）の時間」で活用できるものを整理しておく必要もあります。それを年間で整理していけば、時間数が足りないというような問題などは解決できるでしょう。限られた時間数の中でも、１＋１が２とならず、工夫によっては２コマを1.6～1.7くらいの時間で抑えることも可能です。

さらに企業や地域社会との連携でいえば、現在では探究的な学習にしてもSTEAM教育にしても、経済産業省のSTEAMライブラリーなど、様々な形での支援が用意されています。企業や専門家の知見を積極的に利活用することができれば、当然学習活動の質が上がることにつながります。学校と社会の間の垣根がさらに低くなれば、より気軽に協力を依頼できるようになり、外部とのマッチングの問題なども解消されていくでしょう。

未来に向けた前向きで創造的な教育の取組

AIのように社会を変えていくものが次々に登場してくるなかで、変化に対応するための土台として、理数教育やSTEAM教育の充実のほか、子どもが「未来の社会を創造するのは自分だ」ということを自覚できるような学びこそが重要です。

誰かがつくってくれた社会を受け入れるだけではなく、コロナ禍を経験した時代に生きる私たちとして、自分たちで社会をつくっていくという自覚を持った子どもが育っていくことが欠かせないはずです。

さらに探究的な学びの主眼でもある、適切に問いを持てる力、問いかけられる力も必要です。生成系AIの「Chat GPT」なども、まさしく問いかけによって答えが変わってきます。また、そうしたAIが結論を出してくれる社会になれば、それを批判的に見て判断できる力もこれまで以上に大事になっていきます。

まずは、探究的な学習を実現するためにも子どもたちが自分の問いを持って生活し、現実の問題と向き合うことが必要です。また、教科を横断していくような学びは、これから本質的で欠かすことのできないものになっていくと思いますので、教育現場で働く方々にはそこに積極的に挑戦していくべきでしょう。

たとえ対象が社会事象であっても、科学的な分析をすることによって学びの質は上がっていくので、理数教育やSTEAM教育の視点も大切にしながら探究的な学習を進めてほしいと思っています。教科横断的なカリキュラムのデザインとその実践については、大変に感じることもあるとは思いますが、未来に向けた前向きで創造的な教育の取組として捉え、進めていってほしいと思います。

取材・文／三井悠貴（カラビナ）

この記事は、連続企画「探究的な学びがカギ！ これからの『理数教育』のあり方」の１回目です。記事一覧はこちら