小学生のSTEM教育を学年別にご紹介!【5・6年生】


人工知能やロボット技術の急速な発展や、STEM分野の人材不足などが懸念されている現代。STEM教育の重要性を感じている保護者も多いでしょう。

 

小学校5、6年生になると、より本格的なコードプログラミングやロボット製作に携わる機会も増えていきます。

子どものSTEM分野への興味をさらに深くするために、学校以外でできることや家庭での実践法などを交え、STEM教育をご紹介していきます。

 

まずはSTEM教育を理解しよう

 

STEM教育とは?

STEMとは「science・technology・engineering・mathematics」のそれぞれの単語の頭文字をとったもので、科学・技術・工学・数学の教育分野を総称しています。

STEM教育は理数系に強い子どもを育てるだけではなく、この4つの分野を総合的に教育し「自分で学び・理解し・解決する力を養う」ことを目的が根底にあります。

 

また、これからの時代に必要となるであろう「グローバル社会やAI時代に適応できる、世界に通用する人材の育成」のための教育法です。

 

STEM教育は1990年代に米国で提唱され、2009年のオバマ前大統領就任後に始まった「Education to Inovation(革新的教育)」キャンペーンでは、STEM教育の向上が重要課題の一つとされました。

その後、2011年にオバマ前大統領が一般教書演説でSTEM教育の重要性を説いたことが、世界中から注目を集めるきっかけとなりました。

 

STEM教育に新たな要素を加えた教育

STEM教育にアートを加えたSTEAM教育も知られていますが、次のような新たな要素を加えたstem教育法が増えています。

 

●STREAM教育

STEM教育に「robotics・ロボット工学」と「art・芸術」が加わった教育法です。これらはAIブームに対応できる能力を養うためにも、早くから慣れておきたい分野とされています。

 

●ESTREAM教育

STEAM教育に「environmental・環境教育」を加えた教育法です。生活環境から地球規模の自然環境まで、幅広い環境教育を行ないます。SDGsを意識した教育法ともいわれています。

 

●GEMS教育

GEMSは米国カリフォルニア大学の付属機関であるローレンスホール科学教育研究所で研究開発されているプログラム「great explorations in math and science」の略称です。幼児から中高生を対象とした科学・数学の参加体験型プログラムになっています。

 

また、「girls in engineering math and science」の略称としても使われており、女性をSTEM分野に進出させるための教育となっています。

 

日本のSTEM教育の現状

海外のSTEM教育先進国に比べると日本は遅れていますが、小学校のプログラミング教育の必修化に伴い、積極的にSTEM教育を導入する小学校が増えています。

 

子ども達にプログラミングを教える教師へのバックアップとして、プログラミング教室、キャンプ、オンラインツールなどのプログラミング教育サービスが行なわれています。

 

また、様々な企業や大学などで子ども達を対象としてSTEM体験イベントを開催したり、STEM教室の需要が高まったりするなど、STEM教育への注目度の高さがうかがえます。

 

小学校で行われているSTEM教育【5、6年生】

 

5年生のSTEM教育

小学校5年生は「学習指導要領に例示されている単元等で実施するもの」が多くなり、算数の時間にもコンピューターを取り入れていきます。

 

●ビジュアルプログラミングScratch2を利用した算数の授業

実践例:正多角形をプログラミングを使って描こう

 

物さしや分度器を用いて正多角形をかくことも可能だが、正八角形など辺の数が多くなるときれいにかくことが難しくなる。そこでプログラミング環境のScratchに辺の長さと角度を指定することで、正多角形を作図する。Scratchを利用しながら、どのようにしたら正多角形をかけるかを考えることでプログラミング的思考を育成する。

 

●ロボットを利用したプログラミング教育

実践例①:自動車に搭載された技術と私たちの生活を便利にするプログラム

 

プログラミング教育用ロボットキット「mBot・エムボット」と、mBotを動かすプログラムを作るためのプログラミング言語「mBlock・エムブロック」を利用。mBotには、ライントレースセンサーや光センサー、超音波センサー、ブロックやタイヤなどがセットになっていて、センサーの仕組みやロボットの構造などを学びながら組み立てられる。これをmBlockで作ったプログラムで動かすことにより、ロボットの動きを考える経験やプログラミング技術を学ぶことができる。

 

6年生のSTEM教育

6年生には自分達で考え、調べながらプロジェクト進めたり、理科の授業にはコンピューターを使ったプログラムが取り入れられたりしています。

 

●自分達がプログラミングしたものを発信する体験

実践例:広めよう。私たちのまちのみりょく

 

自分の住んでいる地域を調べたり、インタビューしたりしたものを、ビジュアル言語で作成できるアプリ「LINEチャットボット」を使ってまとめ、発信する。自分達が作ったものを多くの人に知ってもらう喜びを通し、地域の魅力に対する理解を深め、誇りを持つことができる。

 

●ロボットを使った理科の授業

実践例:電気を効率よく使うにはどうしたらよいかを考えよう

 

ロボットプログラミング教材セット「ArtecRobo・アーテックロボ」や「レゴ® WeDo 2.0参考URL:」などを使いながら進めていく。パソコンやタブレット端末に専用ソフトウェアをインストールすることで、画面上で様々な命令をプログラミングし、モーターなどを実際に動かす体験ができる。発電や蓄電、電気の変換など電気の働きを勉強し、電気の使用を減らす工夫についてなども話し合っていく。

 

 

学校以外で受けられるSTEM教育

「日本のSTEM教育の現状」でもstem教室について触れましたが、家の近くに無い、もっと気軽にSTEM教育を受けたという場合は、オンラインレッスンを受講する方法もあります。

 

オンラインレッスンを提供している「Grobal Step Academy」では、プログラミング、エンジニアリングなどのコースがあり、グローバル思考を養うために英語でレッスンが行われています。子どもの英語レベルに合った授業が行われ、STEM教育を受けながら英語力もアップします。

 

また、アプリやゲームなら時間や場所がフレキシブルに行えます。高学年向けの少し高度なプログラミングアプリ「Progate・プロゲート」や、世界で大人気の「Mine Craft・マインクラフトゲーム」がおすすめですよ。

 

 

家庭でのSTEM教育実践法【5、6年生】

 

色々な角度から考えよう「数学的・科学的な表現ごっこ」

STEM教育では数学的・科学的な思考が大切です。高学年の言葉遊びには、数学・科学的な表現を取り入れて行きましょう。

 

例えば、コップに入っている牛乳は「カルシウムや脂肪の入った白い液体」「透明のガラスでできた入れ物」「コップの4分の1の量が入っている」「500ml入るコップの半分の量なので約250mlの牛乳」というように表現していきます。

さらに「牛のお乳」「お乳が出る牛はホルスタイン種やジャージー種」「国産」など、生物的・社会的な表現も広げられます。

 

親子で一緒に「STEM工作キット」

STEM教育の工作キットは、リーズナブルで簡単に作れるものから高額で本格的なものまで色々あります。

EKジャパンではSTEM教育に様々な製品を販売しています、HPでは、プログラミングで動く、太陽光で動くなどの特徴別、ロボット工作やソーラー工作などのジャンル別、もしくは対象年齢別にキットが探せます。

 

また、誠文堂新光社から発売されている「工作でわかるモノのしくみ: AI時代を生きぬくモノづくりの創造力が育つ (子供の科学STEM体験ブック)」などを利用し、親子で興味を持ったものを作るのも楽しそうですね。

EKジャパン・エレキット

工作でわかるモノのしくみ

 

休日は家族みんなで「STEMボードゲーム」

コンピューターもよいですが、家族や友だちと一緒にできるボードゲームもおすすめです。対人間と行うことでコミュニケーション能力を養うこともできます。

ここでは人気のボードゲームをいくつかご紹介します。

 

●Dice Code(ダイスコード)

プログラミング的思考、戦略的思考が養われるボードゲームです。プログラミング要素が描かれたダイスをころがし、出た目の動きや条件を組み合わせながらお宝を奪い合います。
ダイスコード

 

●Coder Minds(コーダーマインズ)

9歳の子どもが発明したAIプログラミングが学べるボードゲームです。6歳以上が対象年齢となっていますが、奥が深く大人も夢中になってしまうと人気です。行動指示が書かれたカードを並べ、ロボットを盤上で操作しながらゴールにたどり着かせます。
コーダーマインズ

 

まとめ

人間は好きなことをしている時に、素晴らしい集中力を発揮します子どもの頃からSTEM教育に興味を持ち積極的に取り組めるようになるためには、学習を楽しみながら行うことが大切です。

5、6年生になると、算数の授業にコンピューターを利用したり、理科の授業でプログラミングアプリを使った実験を行なったりする学校もあります。

 

STEM教育は難しい、苦手という意識をつけてしまわないよう、工作やボードゲームなどをうまく取り入れながら親子で取り組んでいきましょう。