STEAM教育とは?特徴と国内外の取り組み事例・実践方法を解説

STEAM教育とは、「科学」「技術」「工学」「数学」を学ぶSTEM教育に、「芸術(Art)」が加えられた教育体系です。STEAM教育をお子様に取り入れたいという人もいるのではないでしょうか。STEAM教育は難しい手順は必要なく、自宅で簡単に取り入れられます。

STEAM教育を取り入れたらどうなるの?

日常の生活の中での課題発見力や創造力、課題解決力がつきます。

詳しく説明しますね。

ここではSTEAM教育の概要・特徴と課題、教育現場での事例や、STEAM教育の簡単な取り入れ方を紹介します。

STEAM教育とは?

STEAM教育とは

STEAM教育は文系理系の枠を超えた、環境や社会課題にも及ぶ幅広い学びのことです。

文部科学省の定義としては、「アート、リベラルアーツ、分離の枠を超えた学び」とされています。

STEAMとは、「科学(Sience)」「技術(Technology)」「工学(Engineering)」「芸術(Art)」「数学(Mathematics)」の頭文字を組み合わせた単語です。

STEAM教育は学んだことを活かし、実世界の中から問題を発見し、創造力を駆使して問題を解決する力をつけることを目的としています。

リベラルアーツとは?

リベラルアーツは「教養」という意味で「文学」「歴史」「環境」など幅広い学問分野のことです。学んだことを生活の中で活かして課題解決をするのがSTEAM教育の目的です。

STEAM教育の背景

STEAM教育の背景

STEAM教育という言葉は、2006年「STEAM Education」のCEOを務めるヤークマンにより初めて用いられました。

ここではSTEAM教育が浸透した背景を詳しく説明します。

STEM教育から始まった

STEM教育は、「自発的に学んで自発的に理解していく」ことを目的とし、自発性や創造性、判断力、問題解決力を養う教育です。

STEMは、「科学」「技術」「工学」「数学」の頭文字を取った単語です。STEM教育は1990年代アメリカの国際競争力を高めるための科学技術人材育成を目的とした教育の政策として注目されました。

2009年オバマ大統領がSTEM教育に力を入れることを発表したことをきっかけに世界中に広まります。

STEM教育からSTEAM教育へ

STEAM教育は、STEM教育の課題から生まれました。

2005年、実際にアメリカでSTEM教育が実践される中、アメリカの学力低下を学術機関に指摘されSTEM教育が上手くいっていないことが問題となりました。

その中で、創造性と実世界の問題解決につなげること・芸術関連のスキルと活動をSTEM教育に盛り込むことを目的として2006年STEAM教育という言葉が初めて生まれました。

STEAM教育は、理系の学問寄りのSTEM教育に一見するとかけ離れているArt(芸術・リベラルアーツ)を統合する教育理念です。

Society5.0の時代

Society5.0の概要(出典:内閣府

Society5.0とは、Society1.0(狩猟社会)、Society2.0(農耕社会)、Society3.0(工業社会)、Society4.0(情報社会)の次の時代の「超スマート社会」のことです。

サイバー空間とフィジカル空間を融合させ、経済発展と社会的課題の解決を図ります。

例えばAIを用いて工場を自動化させたり、siriなどのようにAIが人に提案を行うことが挙げられます。

このような社会的課題は、解決するための論理的思考力だけでなく、創造力も必要となります。そこで求められているのがSTEAM教育のArt(芸術・リベラルアーツ)の教育なのです。

Artには、「問いを生み出す」と言う意味も含まれます。創造力を使って日常から課題を見つけることも重要です。

今はAIの時代というけれど、気づかないうちにSociety4.0の情報社会を通り越してSociety5.0「超スマート社会」になろうとしているのね。

自動警備やロボット介護などもAIで問題を解決する「超スマート社会」に当たります。今の時代に大事な考え方は、問題解決力だけでなく「課題は何か」を発見する課題発見力です。

取り入れたらこうなる!STEAM教育の特徴

STEAM教育の特徴

それでは実際にSTEAM教育を取り入れるとどのようなメリットがあるのでしょうか。ここでは、STEAM教育の特徴について3つ紹介します。

創造力が高まる

STEAM教育を取り入れると、創造力が高まります。

STEAM教育で取り入れられていることが、「体験型の教育」です。中でも、教育現場では主にプログラミングやロボット製作に代表される「ものづくり」が実践されています。

ものづくりは、本人の好奇心や工夫で出来上がるものが変わります。自由に発想して何かを作ることで、新しいものを生み出す創造力が身につくのです。

Society 5.0に即した人間性が高まる

次の時代に即した人間性を持ち合わせるようになります。

前に記載した通りSociety5.0は、「超スマート社会」と呼ばれます。生活する中で様々な課題を見つけ、解決する力が必要になります。例えば交通が不便な地方への配達をドローンで実現するなどです。

そうした課題発見と問題解決には、「文系理系を横断した学び」が欠かせません。リベラルアーツを学ぶSTEAM教育は、課題発見力と問題解決力が備わりSociety5.0に即した人間性を高めることができます。

AIが台頭する時代に対応できる

将来、AIに仕事を奪われる心配がありません。

STEAM教育を受けると、身近なことへの問題意識や新しい価値を生み出す創造性や行動力など、イノベーターの思考を持ち合わせることができます。「体験型学習」で実際に物を作ったり発表したりと、手や体を動かしながら学ぶからです。

そのためAIに仕事を奪われる側ではなく、AIを活用して社会課題を解決するアントレプレナーシップ(起業家精神)が期待されます。

また起業家精神だけでなく、STEAM教育で得られるクリエイティブな発想は、AIの代替が効かないアーティストなどの職業にも強く関連します。

STEAM教育の現状

STEAM教育の現状

ここまで注目されているSTEAM教育ですが、自分の子供の教育が周囲の生徒より乗り遅れていないか心配になる人もいるでしょう。

それでは、STEAM教育の現状はどこまで進んでいるのでしょうか。海外と日本のSTEAM教育の現状について解説します。

海外の現状

STEAM教育の注目度が高いのは、もともとは2011年にアメリカのオバマ大統領が「STEM」の重要性を演説したことが始まりと言われています。

その後もアメリカでは国家的にSTEM教育を取り入れ、予算配分が行なわれてきました。2015年にSTEM教育法が制定され、2017年にはSTEAM教育法が制定されており、課題解決型学習をする専門の公立の学校もあります。

またカナダでは「STEM教育」を必要不可欠とし、2016年頃より幼稚園〜高校3年生までの義務教育で必修化を進めています。教員の育成にも力を入れており、政府の予算も出ています。

欧米諸国だけでなく、STEM教育はアジアでも盛んです。シンガポールでは国営のSTEM教育機関がありSTEM教育が進んでいます。体験型サイエンスセンターから立ち上がった「STEM Inc」という専門機関があり、STEMプログラムを推進するための教師の派遣も行っています。

さらに、インドでは、STEM人材の育成を目的とするプロジェクトである「Rashtriya Avishkar Abhiyan」が開始しています。

国内の現状

日本では、2020年度から、小学校でプログラミングの学習が必修化されました。

「知識・技能」自体を狙いとはせず、思考力・判断力・表現力などの「プログラミング思考」を育成することを狙いとしています。

ただし明確なカリキュラムはなく、教育の内容は学校や教師に委ねられています。

また文部科学省では、高校からSTEAM教育を取り入れることを推進しています。

例えば2022年度から「理数探究」の授業が始まります。数学的・理科的考え方を組み合わせ、課題解決をする能力を育成することが目的です。

日本はSTEAM教育を教える専門の学校もないし海外よりも遅れているのね。

日本は海外に比べると遅れをとっていますが、学校によっては熱心にSTEAM教育に取り組んでいるところもあります。

日本におけるSTEAM教育の課題

STEAM教育の課題

自分の子供に教育機関で体系立ったSTEAM教育を受けさせたいと考えるかもしれません。しかし日本は海外に比べると、国を挙げてのSTEAM教育の導入に遅れをとっているため、STEAM教育を受けられる学校が限られてしまいます。

それでは、日本においてSTEAM教育が普及するための課題は何でしょうか。ここでは日本におけるSTEAM教育の課題を3点説明します。

専門の先生が少ない

日本には、STEAM教育の専門性を持った教員が不足しています。そのため、指導者よりも生徒の方がスキルがあることもあります。

また、STEAM教育を取り入れるか、STEAM教育に積極的かは個々の教員に委ねられてしまうということも問題です。

STEAM教育を受けさせたい場合は、学校をあげて取り組んでいる場所を探した方が良いでしょう。

授業などの方法が確立されていない

授業の方法が確立していないことも課題です。

プログラミング授業の必修化はSTEAM教育とも深い関連がありますが、どのようなカリキュラムや授業の内容になるのかは小学校の教員によります。

また、日本では国としてのSTEAM教育の施策はありますが、具体的な内容は決まっていません。国や学校として統一した授業方法やカリキュラムを決める必要があるでしょう。

日本における認知度が低い

STEAM教育においては、日本での認知度が低い結果もあります。

STEAM JAPANの2020年のデータでは、子どもの教育に関するアンケートで「STEAM教育を知らない」人が74%いるという結果があります。

また、STEAM教育の説明を受けた後のアンケートでは「STEAM教育が必要と考える」人が64%であることもわかりました。

STEAM教育のアンケート
STEAM JAPAN「子供の教育に関する調査」(出典:STEAM JAPAN RESERCH


小学校のプログラミング教育が必修化されても、何が目的で必修となったのか知らなければ教育の機会も失いやすく非常にもったい無いことです。これを機に、STEAM教育についての理解を深めましょう。

STEAM教育の取り組み事例

STEAM教育の取り組み事例

日本は2020年に義務教育でプログラミング教育が必修化されましたが、IT先進国であるインドは2015年から導入しています。

ただし、日本は遅れをとるばかりではありません。ここでは実際に海外と日本の取り組み事例を見てみましょう。

海外の取り組み事例

アメリカ

アメリカの公立校「High Tech High」では、独自の課題解決型学習で注目を浴びています。授業料も無料です。

ここでは、PBL(課題解決型学習)を取り入れています。PBLとは、少人数のチームに分かれて調査やグループ学習をすることで社会課題の解決に取り組むことです。日本でも2022年度から新しく問題解決型「探究」の科目が加わりますが、アメリカでは2000年に学校が設立されています。

また、STEAM教育を教える学校は他にもあり、プレゼンテーションや体験型学習を取り入れた教育が取り入れられています。

アメリカ発 「STEAM教育」とは?
アメリカ:STEAM教育を取り入れている学校

シンガポール

PISA(OECD生徒の学習到達度調査)の結果が中国についで世界2位を誇るシンガポールでは、2017年から小学校1・2年生に「アクティブ・ラーニング」が必修化されました。

「教える」授業でなく、「生徒自らが参加する」体験型の授業で、身体表現、アウトドア、スポーツ・ゲーム、美術の領域で体験学習を実施しています。

中国

中国では、企業でのSTEAM教育向けサービスの取り組みが盛んです。

中でも、2013年創業のメイクブロックでは、世界で小学生から高校生向けのSTEAM教育の製品を提供しています。「mBot」と言うSTEAM教育向けのビジュアルプログラミングのロボット製作キットなどがあります。

国内の取り組み事例

筑波大学附属小学校の「Music Blocks」

筑波大学附属小学校では、「音楽×算数×プログラミングの横断的学習」として株式会社学研プラスのサービスである「Music Blocks」というビジュアル型ソフトをカリキュラムに取り入れることを進めています。

複数の学習領域をまたがり、多数の問題解決法があることを理解するのが狙いです。

自宅でも学べ、児童からも「楽しい」との声が上がっています。

徳島県立徳島商業高等学校他の「Robotics×Media Arts」

徳島県立徳島商業高等学校では、ロボティクスとメディアアートをPBLを通して学ぶ取り組みがなされています。

サービス提供元のNPO法人TOKUSHIMA雪花菜工房では教員の研修にも取り組んでいることも特徴です。

千代田区立麹町中学校の探求学習

千代田区立麹町中学校では、1人1人の進捗に合わせた学習方法にすることで学習の効率化をし、余った時間にSDGsなどの社会課題やテクノロジーに触れ、解決法として英語・数学を学ぶ取り組みをおこなっています。

芝浦工業大学附属中学校・高等学校

芝浦工業大学附属中学校では、「プログラミング思考」「ロボット製作」「美術・音楽」など、授業に積極的にSTEAMを取り入れています。

また高等学校でもSTEAM型カリキュラムを採用していて、大学の教授を招いてのものづくり特別講座「Arts and Tech」が学べます。

STEAM教育に取り組んでいる学校が一覧でわかるサイトはないの?

SSH(スーパーサイエンスハイスクール)という機関があり、文部科学省に指定された学校が指定校に登録されています。STEAM教育を推進しているので、STEAM教育を受けたい場合は指定校の中から学校を選んでも良いですね。

STEAM教育にプログラミングをおすすめする理由

STEAM教育とプログラミング

小学校のプログラミング授業の必修化を筆頭に、STEAM教育にロボットプログラミングやプログラミングが採用される理由は何でしょうか。

ここでは、STEAM教育にプログラミングをおすすめする理由を3つ説明します。

論理的思考力・発想力が身につく

プログラミングの動きを考えることにより、論理思考力と発想力が身につきます。

プログラミングは、指示された通りにしか動きません。思い通りに動かすには、結果から考えてどうプログラミングすれば良いか、順序立てて考えることが必要になります。

例えば、「このボタンを押したら歩きながら踊る」というプログラムを考えるとき、
①ボタンを押す
②x座標を動かす(歩く)
③回転する(踊る)
という風に、細分化して順序立てて考える必要があります。この過程で論理思考力が身につくのです。

また、プログラミングでできることが増えると、自分のアイデアをプログラミングで実現させることができ発想力も身につきます。いろいろなことができるので、アイデアの引き出しが増えます。

課題発見力が身につく

日常の中から、不便を感じることについて「プログラミングだったらどう作れば解決するだろう」と考えることで身近な課題発見力が身につきます。

例えば聴覚障害者のために、手話を画像認識で解析して通じ合うようにすることなどが挙げられます。

最初は興味や趣味からかもしれませんが、結果的に日常に応用して課題を発見し解決する力が身につくのです。

自宅で無料で始められる

学校で特別な授業を受けることだけがSTEAM教育ではありません。プログラミングであれば、自宅で無料から始めることができます。

対象も、幼児や小学生から大人まで様々なものがあります。自宅でのプログラミング学習を後述するので、参考にしてSTEAM教育を取り入れましょう。

プログラミングはSTEAM教育の「体験型」学習の良い例ね。

プログラミングができると身近なことに問題意識を持ちやすくなり、解決に取り組むことでアントレプレナーシップも身につきます。

STEAM教育を実践できるプログラミング教育

STEAM教育の実践

プログラミング教育をおすすめされても、どう始めればよいか迷う場合もあるでしょう。

ここでは、STEAM教育を実践できるプログラミング教育の例を紹介します。小学生から大人まで楽しむことができますので、子供と一緒に気軽に始めてみましょう。

【小学生向け】ロボットプログラミング

ロボット製作の特徴は、実際に作成したものが動くところが見れるところです。また、ロボットを製作することで、身の回りの機械がどのように動いているのか、仕組みを理解できるようになります。

以下に、ロボットプログラミングの商品やスクールの例を紹介します。

レゴ(LEGO)ブースト

【対象年齢:7〜12歳】
レゴブロックで有名な、レゴから出ているレゴプログラミングです。ロボットを組み立てたらプログラミングして制御します。

アプリのプログラムパーツも多く、複雑な制御もでき大人でも楽しめます。

ヒューマンアカデミー ロボット&プログラミング教室

ヒューマンアカデミー ロボット教室
ヒューマンアカデミー ロボット&プログラミング教室(引用:ヒューマンアカデミージュニア

【対象年齢:5歳〜小学生】
毎月1体のロボットを完成させるコースです。コースも5コースあり、プログラミングによるより専門的な制御も学べます。

ヒューマンアカデミー主催の「ロボット教室全国大会」が開催されているのも特徴です。

注意点として授業料がかかりますが、ロボット制作を通して論理思考力や空間認識力、創造力など様々なことが学べるのはまさにSTEAM教育ならではでしょう。

【小・中学生向け】ビジュアルプログラミング

ビジュアルプログラミングは、実際にコードを書くのではなく、必要な処理のパーツを選んで並べるだけでできるプログラミングです。

低年齢の場合、プログラミングのコードを書くにはキーボードタイプや英語ができないと難しいですが、ビジュアルプログラミングだと動きのアイコンを並べ変えるだけで制御ができます。

ビジュアルプログラミング(SCRATCH)
ビジュアルプログラミング(出典:SCRACH

ビジュアルプログラミングの例を紹介します。

1.スクラッチ
アメリカのマサチューセッツ・工科大学のメディアラボが無料で公開しているビジュアルプログラミング言語です。ブロックをつなぎ合わせてプログラムを作ります。プログラムの中に「大きな命令」「中くらいの命令」「小さな命令」をプログラムの内部に入れたり分けて作成することができ、論理的思考力を養えます。また、作ったプログラミングをwebに公開できることも特徴です。
2.Viscuit(ビスケット)
日本人によって作られた、独特なビジュアル言語です。タブレットに絵を描き、その絵を動かすことで「ゲーム」や「動く絵」を作ることができます。文字も少なく、パソコンに慣れていない幼児でも比較的簡単に動きを作ることができます。

以下に、ビジュアルプログラミングが学べるスクールを紹介します。

ITeens Lab

ITeens Lab
ITeens Lab(出典:ITeens Lab

【対象年齢:小学生〜中学生】
ITeens Labは、ビジュアルプログラミングが学べるオンラインプログラミング教室です。

1人1人にあったカリキュラムを採用していて、 PBL学習も取り入れられています。オンラインで仲間と共に学習できることも特徴でしょう。

【小・中・高生から大人まで】プログラミング言語

プログラミング言語は、コードを書いてプログラミングします。

英語のアルファベットの知識も必要になりますが、教えてくれる人がいれば小学生でも始めることができます。

プログラミング言語の例を紹介します。

1.Unity
Unityは、2Dや3Dゲームを作ることができるゲーム開発ソフトウェアです。簡単な3Dゲームだと、コーディングなしで作成できます。細かい制御をするにはC#が必要になります。小学生向けのUnity用スクールもあるため、低年齢でも比較的馴染みやすい言語です。
2.HTML/CSS
HTML/CSSはホームページのデザインなど、webデザインに使用されている言語です。HTMLで文字やクラスを決め、CSSで装飾をします。webページのコーディングは誰でもネット上で確認できるので、最初はwebサイトのHTMLを写経してみてどのような動きになるのか確認しましょう。
3.python
pythonは機械学習やディープラーニング、ビッグデータの分析で最も注目されている言語です。プログラミング言語の中でも機械学習のライブラリが充実しています。使えると大人になってからも役に立ちます。

以下に、プログラミング言語が学べるスクールやサイトを紹介します。

LITALICOワンダー

litalicoワンダー
LITALICOワンダー(出典:LITALICOワンダー

【対象:小学校3年生〜大人】
LITALICOワンダーの「ゲーム&アプリエキスパートコース」では、Unityを使用して2D/3Dのゲーム制作ができます。

近くにスクールがない人でも、オンラインの授業を受けることが可能です。

Progate

progate
progate(出典:progate

【対象:中学生〜大人】
progateは一部無料のプログラミング学習サイトです。

様々なプログラミング言語を一から学べます。プログラミング初心者にはおすすめです。コースを進めようとすると有料になるので注意が必要です。

【小・中・高生から大人まで】ガジェット・オリジナルデバイス製作

自分で自由に組み立てて制御することができるのが、ガジェットやオリジナルデバイスです。

自由度が高く細かく制御できるため様々なことが実現できます。

以下に、ガジェット・オリジナルデバイス商品の例を紹介します。

MESH

MESH
MESH(出典:MESH

【対象年齢:小学生〜大人】
MESHは、プログラミング言語を知らなくても独自のフローチャートのようなビジュアルプログラミングで組み立てることができます。

ボタンや明るさ・湿度、温度などの7種類のワイヤレスブロックがあり、それぞれ無線でアプリとつながります。組み合わせることによってトイレの空き状況チェックや鍵のかけ忘れセンサーなど様々な用途に使用可能です。

小学校の学習から大人の趣味にまで使え、使い方を投稿するレシピ集があるのもいいですね。

Raspberry pi (Python)

【対象年齢:中学生〜大人】
raspberry piとは、2013年にイギリスのRaspberry Pi財団によって開発された「シングルボードコンピュータ」です。

音楽プレイヤーや監視カメラ、ウェアラブル端末まで幅広く開発できます。

デフォルトでプログラミング言語「pyton」の開発環境も揃っているため、プログラミング学習、さらにはディープラーニングも可能です。

何だか楽しそう!

みんな楽しんで取り組んでいるのが特徴です。自由に楽しめるからこそ、創造力も身につくのです。

STEAM教育の成果を発揮しよう!ハッカソンやコンテスト

プログラミングプレゼン

せっかく自宅でプログラミングでのSTEAM教育を取り入れたなら、積極的にハッカソンやコンテストに出場してプレゼンする機会も増やしましょう。

ハッカソンとは、プログラマが集まってチームになり、アイデアを出し合って開発するイベントです。ハッカソンやコンテストなどのイベントに参加することは、モチベーションアップにもつながり参加する過程がSTEAM教育の一環にもなります。

ここでは、小学生から出場できるコンテストやハッカソンの例を紹介します。

小学生版ハッカソン体験

小学生版のハッカソンで、チームでゲーム開発に取り組みます。開発言語はScratchです。

チーム内でアイデアを出すことで創造力が育まれたり、役割分担をすることで自分の担当箇所に対する責任感が生まれます。

他のチームのアイデアにも触れることができ、プログラミングが好きな子供だったら存分に楽しめるでしょう。

SDGs×プログラミング

10代の女性を対象にしたハッカソンです。STEAMD(STEAM+Design)教育を支援している機関が開催しています。

プログラミング言語での開発までには至っていませんが、「KANO」というRaspberry Piを使用したコンピューターキットでのプログラミング学習を体験させてもらえます。

Tech Kids Grand Prix

Tech Kids Grand Prixは、小学生のためのプログラミングコンテストです。3000を超えるエントリーの中から10名のファイナリストが決まり、決勝が行われます。

「ビジョン」「プロダクト」「プレゼンテーション」の3つの観点で審査が行われ、No1小学生プログラマーが決まります。

独学やスクールで磨いた技術をここで発揮しましょう。

【まとめ】STEAM教育の目指すもの

STEAM教育の未来

STEAM教育について、特徴と取り組み事例、実践できるプログラミング教育を紹介しました。

STEAM教育は、Society5.0の人間性を育むことができます。SDGsや環境問題、高齢化社会の不便さを取り除く方法を模索するなど、日常や周囲の環境の中から課題を発見して取り組む姿勢を養うことこそがSTEAM教育の目指す姿ではないでしょうか。

そのために、自宅で簡単に、楽しくSTEAM教育が学べるプログラミングは重要なツールとなります。プログラミングだったら小学生から簡単に始められるので、ぜひ自宅でSTEAM教育を取り入れましょう。

まる。

Python歴3年のフルスタックエンジニア&ヨギー。
大学は心理学、趣味はヘルスケア全般。

エンジニア育成コミニュティの運営と、オリジナル名刺・Web制作やハタヨガレッスンやってます。

お仕事の依頼はDMもしくはメールにて。

↓アートとかの趣味アカ。よかったらみて下さい!٩(๑❛ᴗ❛๑)
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