鎌倉市立手広中学校　"家庭では扱えない機器"がある STEAM Labは地域の貢献拠点

「子どもたちが将来飛び込んでいく社会のものづくりに対応した教育を届けてあげたい。デジタル・ファブリケーションの技術を利用し、教科横断的で多様な表現の手段を提供してあげたい」という鎌倉市教育委員会の思いを受け継ぎ、本校のSTEAM Labはスタートしました。将来、多くの学校で使うようになった場合、環境負荷の課題に直面することも考え、リコージャパン株式会社と協力し3Dプリンターのフィラメントを、小学校で使わなくなったアサガオの植木鉢をアップサイクルして確保するというチャレンジも行いました。
また、数学、美術、技術·家庭、特別支援の教科担当によるSTEAM Lab推進チームを中心に、教科横断的な学習活動や地域への還元、小中交流をキーワードとしたSTEAM教育授業カリキュラムの開発および授業実践を行いました。

授業の様子
・x軸、y軸、Z軸の世界を「作ってみよう！」を使って、楽しみながら知ることができました。
・z軸が増えたことで図形が立体的な形になることを実感できました。
・対称の軸をX軸、y軸、Z軸のどれかに変えることで立体図形が傾いたりすることを実感できました。
・「建築の分野で使えそう」「z軸も増えたら式はどうなるのだろう」など考えを発展させている生徒もいました。

授業の様子
本校では「お元気だより」というボランティア活動を10年以上実施しています。お元気だよりとは、社会福祉協議会が地域のご老人に配付しているお弁当にお手紙を添える活動です。今回、そのお弁当にお手紙と3Dプリンターで出力した箸置きを添えて地域の方に届けていただくことで、STEAM教育の取り組みを地域に知っていただく機会を得ました。箸置きは、第1学年·美術科の授業において制作しました。地域のお年寄りが使うことを念頭にデザインし、使いやすさだけでなく、健康や長寿を願うものや食卓が華やかになるようなものなど、さまざまなデザインが生まれました。この活動は、2種類のCADソフトを活用して行いました。数学的思考を用いる一般的なソフトと、積み木を組み立てるような直感的な操作で制作できるソフトを併用し、生徒自身が目的や扱いやすさを考え、選択できるようにすることでICTやモデリングヘの苦手意識を軽減することができました。完成した箸置きには、制作者の思いを添えて社会福祉協議会の方にお渡ししました。

・Tinkercadの基本操作を楽しみながらCADの操作技術を身に付けることができました。
・他者意識をもってデザインするなど、教科特性を生かした課題解決学習を行うことができました。
・地域の方からお礼のお手紙をいただき、社会との繋がりをより、実感することができました。

授業の様子
3Dプリンターを用いることで、教材の大量生産が可能になり、効果的な学習をすすめることができました。また、保健体育の授業や体育祭などの集団演技などを構想する場面でも活用することができ、CADで作成した教材の可能性を感じました。

授業の様子
鎌倉市では、ふるさと納税の仕組みを活用したガバメント・クラウド・ファンディングを実施しており、小中学校におけるリアルな社会課題に基づくプロジェクト型学習など、学校現場が主体となり外部機関と連携しながらさらに魅力的な教育を実現する取り組みを行っています。このスクール・コラボファンドを活用し、映像表現の専門家（映画監督 山崎達璽氏）を講師に、全校生徒を対象にタブレットを使った映像表現の体験学習を行いました。
「非言語表現を使いこなそう！」をテーマに文字情報を用いず、時候の挨拶を30秒程度の映像に表現するという活動内容で、体育館での一斉オリエンテーションの後、各クラス3~5名の班に分かれて学校敷地全体を使った素材を集め、各教室でオンラインでのインストラクション・編集作業を2時間で実施しました。ICT機器をフル活動した授業展開に、生徒も教員も夢中になって取り組んでいました。
活動後の生徒アンケートは次のような結果となり、この活動を通してSTEAM教育のさらなる展開が期待できると実感しました。

生徒作品

https://drive.google.com/drive/mobile/folders/1kMbQpY9q5zd8lLTseooZAtoK2FlJwonZ

授業の様子
「作ってみよう！」のソフトにテンプレートがあったことでキーホルダーを作る活動と聞いた時に生徒が作成できるものにイメージを持ちやすく、前向きに活動に取り組むことができました。
当初、X軸、y軸、Z軸の理解は難しいのではないかと考えていましたが、横方向に大きく・小さくする時はXの数を小さくする、奥の方向に向かってはy…のように簡単に書いたプリントを提示し、これを見ながら練習問題に取り組むことで、各軸の数値を理想のものに自分で調整することができるようになりました。
パソコン上でのデータ作成は、オリジナルのデザインにするために名前をどこに入れるか、どこにチェーンを通す穴をあけるかなど生徒個々のアイデアを試行錯誤することも容易で、生徒が納得いくまで繰り返して作成することができました。
パソコンの操作は一見難しそうに見えますが、繰り返し練習をしたり教員が簡単な説明を心掛けたりすることで生徒は全員が自分のイメージした作品を完成させることができ、嬉しそうに持ち帰っていきました。今回の取り組みを通して生徒の自己肯定感を育むことができたと考えられます。

活用の様子
(1)本校所属のサイエンスクラフト部·美術部の生徒が鎌倉市内にある「リサイクリエーション慶應鎌倉ラボ」を訪問し、慶応大学・田中浩也教授に最新の3Dプリンター技術や鎌倉市におけるアップサイクル構想についてご講義いただきました。生徒たちは大変興味を持ち、STEAM Labやリサイクル・フィラメントの活用方法について活発に意見交換していました。

(2)Nゲージ規格（150分の1)スケールで想像の街をCADで制作し、30プリンターで出力、着彩してジオラマを作成し、その説明動画を作成しました。Adobeソフトウェアを使った編集を試みましたが難易度が高く、使い慣れたiMovieで編集を行いました。

(3)micro:bitを使ったプログラ三ング学習、走ってみようキットを併用した活動を試験的に行いました。他校の科学部系文化部にレクチャーし、micro:bitの競技会を実施することになりました。

これまでの学校は家庭では扱えない機器や施設のある場でしたが、近年は電化製品の家庭普及により、学校よりも家庭にある機器のほうが新しいことが多くなりました。今、3DプリンターなどSTEAM Labの最新鋭の設備に触れる機会を得ることで、学校本来の役割を果たしているように感じられました。このような機会を与えられた子どもとそうでない子で、今後の成長にどう変化が表れるか、本校の生徒の今後に大きな期待を抱きました。

(1) 生徒の感想
·3Dプリンターに触れられるとは思いませんでした。他の学校にはまだ浸透していないので自分にとってよい経験になりました。
·CADを使うことによって360度さまざまな角度から確認することができるのでイメージを膨らませることができるようになりました。
・既製品と同じようなクオリティーで制作できることに感動しました。
(2) 生徒の変容
CADを使うことにより、生徒の立体認知力が向上したように感じます。特に木材加工の課題のマケット制作に3Dプリンターを使用することで、木材を無駄にすることなくtrial&errorを体験できる点は、従来の制作に比べ学習のねらいに迫る生徒の姿が見られました。

・地域にこのような施設ができたことで、これからの社会で求められる資質・能力が育成されることを期待しています。
・箸置きなど、地域に還元される活動から、新しい教育について知ることができました。
・授業やサイエンスクラフト部の活動を通して、これからの社会に通用する資質・能力を育ててほしいです。

本校は、STEAM Lab開設と同時期にコ三ュニティ・スクール（以下cs)の認定を受けており、地域の防災拠点として防災教育を主軸に総合的な学習の時間の指導計画を立て直し、CS委員とともに防災活動における即戦力となる生徒の育成に励んでいます。 1年次は地域の危険個所などの防災実地調査を行い、2·3年次には避難所設営体験を実施します。これらの学習で得た知識と STEAM教育の教科横断的な学習展開を融合させ、地域に還元できないかと考え、3Dプリンターで地域の防災マップを制作する計画があがっています。国土地理院が公開しているCADデータを基に、総合的な学習の時間で行った防災実地調査の資料や映像をQRコードにして地図上に配置し、立体地図を本校生徒の学びと地域の防災ノウハウを共有するツールとして活用する構想です。3Dプリンターの出力はサイエンスクラフト部の生徒が中心に行い、小学校や地域の防災訓練などで展示することで、学年や世代を超えて交流する場を設ける計画が進行しています。
今後も、STEAM Labの活性化と生徒の表現力のさらなる育成を目指し、将来的には生徒が目的や内容にあわせて、伝達手段を選択できるような環境を整えていきたいです。そして、家庭・地域との連携を深め、協働的な学びを重視した教科横断と総合的な学習の時間の充実を図り、一人ひとりの生徒の個性の伸長を目指した教育活動を進めることが“地域の循環者＂として次世代の担い手となる生徒の育成につながると信じ、研究を続けていきたいです。

かつては武士政権の中心地として栄え、現在は風光明媚な海岸や山々をはじめ、歴史的な建造物を抱え、観光地としても人気が高い鎌倉市西部に位置する鎌倉市立手広中学校。令和 4 年度には、鎌倉市から学校と地域が互いに力を合わせて学校運営に取り組む「コミュニティ・スクール」の認定を受け、地域防災についての教育にも注力。地域に根差した教育活動を計画しています。地域の循環者として次世代の担い手となる生徒の育成に向けて、学習で得た知識と STEAM 教育を融合させた教育を実践する同校。その拠点となる「STEAM Lab」の活用についてお話を伺いました。

同校は、1 人 1 台端末として iPad を生徒に貸与する一方で、従来から PC ルームも設置し 40 台のノートPC を活用しながら生徒たちの学びを支えてきました。しかし、近年は電化製品や PC などの情報機器の普及によって、学校よりも家庭のほうが新しい機器を備えていることも珍しくなく、学校が本来果たすべき “家庭では扱えない機器や施設のある場” から離れてしまうのではないかと同校の池田校長は危惧。時を同じく、鎌倉市教育委員会が抱いた子どもたちが将来飛び込んでいく社会のものづくりに対応した教育を届けてあげたい。そして、デジタル・ファブリケーションの技術を利用し、教科横断的で多様な表現の手段を提供してあげたいという強い想いを同校が受け継ぎ、STEAM Lab が設置されました。高性能な PC に 3D プリンターなど、当初思い描いた “家庭では扱えない機器” に触れる機会を得た同校。授業はもちろん、授業以外でも最新鋭の設備を通した学びと活動の拠点として STEAM Lab が活用されています。

徐々に広まりつつある STEAM 教育ですが、まだ多くの学校が手探りで学習指導の研究を行っており、「総合的な学習」の時間において活用されるケースがほとんど。しかし、同校では数学や美術といった独立した単元においてもSTEAM 教育を積極的に取り入れています。そのひとつが、数学の x , y , z 軸から構成される立体を PC 上で再現するといった授業。それぞれの軸の値を変えることで、立体の大きさや傾きがどうなるか。それを立体的に捉えることで学習に深みを持たせています。また、美術では「まとまりのある美しさを考えよう」をテーマに授業を展開。班ごとに 3D プリンターで出力した教材を使ったストップモーション・アニメーション映像を作成し発表。集団表現の構成を考える力と、学校行事など他の活動への応用を模索する力を養っています。また、同校の特別支援級担任の山岸教諭は、自分らしさを表現するキーホルダーのデザイン、立体を表す x , y , z 軸に対する理解を深め、同時に ICT 機器を扱う学習を展開。自分で作成したデザインが出力される体験をすることで自己肯定感を高めるといった取り組みにも STEAM Lab が活用されました。

同校の STEAM Lab は、授業だけに留まらず、地域貢献などの課外活動でも活用されています。そのひとつが 10 年以上にわたって行われているボランティア活動の“お元気だより” です。「この取り組みは、社会福祉協議会が地域の高齢者に配るお弁当に手紙を添える活動になります。そこにSTEAM Lab の 3D プリンターで出力した箸置きを添えることで、STEAM教育への取り組みを知ってもらう機会を得ました。同時に、生徒は使いやすさだけでなく、健康や長寿を願ったり、食卓を華やかに彩るといったさまざまなデザインを生み出すなど、最新鋭の機器の扱いを覚えるだけでなく、社会への貢献意識も高められたと思います」と池田校長は振り返ります。また、同校では部活動のサイエンスクラフト部の活動拠点として STEAM Lab を活用。高性能 PC を用いたジオラマ模型の作図に加え、3D プリンターでのパーツ出力、micro:bit を用いたプログラミング活動なども行っています。STEAM Lab を開設したことによって例年を大きく上回る部員が加入するなど、生徒の興味と意識が変わったと顧問の鈴野統括教諭は語ります。

STEAM Lab 開設と同時期に学校と地域住民等が力を合わせて学校の運営に取り組むコミュニティ・スクールの認定を受けた同校は、地域の防災拠点として防災教育を主軸とした総合的な学習を実施。コミュニティ・スクール委員とともに防災活動における即戦力となる生徒の育成に励んでいます。池田校長は「本校の総合学習は、防災について特化して実施しているため、教科を横断した STEAM 教育を総合学習の時間に行うことが難しい状況です。加えて、各教科で教えるべきものがたくさんあるため、STEAM を中心とした教育ではなく、職員に意識を持たせるのが精一杯でした」と課題についても言及しました。そういった、課題を解決しながら、「今後も、STEAM Lab の活性化と生徒の表現力のさらなる育成を目指し、生徒が目的や内容に合わせて伝達手段を選択できるような環境を整えたいですね。そして、家庭・地域との連携を深め、協働的な学びを重視した教科横断と総合的な学習の時間の充実を図り、一人ひとりの生徒の個性の伸長を目指した教育活動を進めることが “地域の循環者” として次世代の担い手となる生徒の育成につながると信じ、研究を続けていきたい」と締めくくりました。

STEAM Lab 開設と同時期に学校と地域住民等が力を合わせて学校の運営に取り組むコミュニティ・スクールの認定を受けた同校は、地域の防災拠点として防災教育を主軸とした総合的な学習を実施。コミュニティ・スクール委員とともに防災活動における即戦力となる生徒の育成に励んでいます。池田校長は「本校の総合学習は、防災について特化して実施しているため、教科を横断した STEAM 教育を総合学習の時間に行うことが難しい状況です。加えて、各教科で教えるべきものがたくさんあるため、STEAM を中心とした教育ではなく、職員に意識を持たせるのが精一杯でした」と課題についても言及しました。そういった、課題を解決しながら、「今後も、STEAM Lab の活性化と生徒の表現力のさらなる育成を目指し、生徒が目的や内容に合わせて伝達手段を選択できるような環境を整えたいですね。そして、家庭・地域との連携を深め、協働的な学びを重視した教科横断と総合的な学習の時間の充実を図り、一人ひとりの生徒の個性の伸長を目指した教育活動を進めることが “地域の循環者” として次世代の担い手となる生徒の育成につながると信じ、研究を続けていきたい」と締めくくりました。

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