概要

工作体験を通じて子どもがSTEM(理工学・数学)の基礎を身につける

想定読者

小学校低学年〜中学年の子どもを持つ保護者・教育者、および初等STEM教育の教材を探している方

こんな人には向いていない

• すでにSTEM学習の体系的カリキュラムを理解している中高生以上には内容が平易すぎる
• 学校のプログラミング教育ツールや専門的な電子工作を求めている読者には範囲が合わない
• 子ども向けではなく大人が工学知識を体系的に学ぶ目的には不向き

読了後にできるようになること

• 質量・エネルギー・力といった物理の基礎概念を実験を通じて体感できる
• 建物・橋・トンネルの構造が崩れない理由を工学的視点から理解できる
• 斜面・くさび・車輪・歯車など古典的な単純機械の原理と使われ方を説明できる
• 身の回りの乗り物や機械がどのように動くかをエンジニアリングの観点で読み解ける
• 家庭でできる30以上の簡単な実験を通じて、科学的探求の進め方を体験できる
• STEM各分野(科学・技術・工学・数学)の相互関係と、なぜこれらを学ぶ意義があるかを理解できる

本書のキー概念(章解説)

• 第 1 章 ようこそSTEMワールドへ! — STEM教育の意義と本シリーズの読み方を示す導入章
• 第 2 章 質量とエネルギー — 物理学の基本概念を子どもが直感的につかめる章
• 第 3 章 物体が動くときにはたらく力 — ニュートン力学の初歩を工作体験と結びつける
• 第 4 章 ビリビリ...電気のヒミツ — 電気の基礎を安全な実験で探る
• 第 5 章 いろいろな材料 — 材料の特性と選び方の視点を養う
• 第 6 章 背の高いビルを支えるしかけ — 構造工学の基本概念を高層建築の例で学ぶ
• 第 7 章 建物がくずれないのはなぜ? — 耐力・バランス・基礎の概念を実験で確認できる
• 第 8 章 橋とトンネル — さまざまな橋梁形式を比較しながら力の分散を学ぶ
• 第 9 章 斜面とくさび型 — 単純機械の中でも日常生活への応用例が豊富な章
• 第 10 章 ものをラクにもち上げるには? — てこ・滑車の原理と機械的有利の概念を学ぶ
• 第 11 章 車輪の役割 — 摩擦と回転運動を身近な乗り物で解説
• 第 12 章 歯車は何のために使う? — 回転速度と力の変換の仕組みを具体的な機械例で説明
• 第 13 章 動きの方向をかえるしくみ — カム・クランクなど複合的な動力伝達を扱う
• 第 14 章 のびちぢみする部品 — バネや弾性素材の特性と応用を学ぶ

ハイライト

• 未来を生きる子供たちが、人工知能を『使う』人材になれるか、それとも人工知能に『使われる』人材になってしまうのか、この2つを分けるのはSTEMの力だといわれています。(本書が子ども向けSTEM教育書として出版された背景の核心が端的に表れている箇所)
• 高校生のSTEM教育が成功するかどうかは、初等教育の段階で興味を持てたかどうかに左右されるともいわれます。(幼少期からのSTEM体験の重要性を示す根拠として購買動機に直結する記述)

編集メモ

Qiita言及0件、楽天ランキング情報なし。2018年刊行の子ども向けSTEM教材であり、技術者向けオンライン記事での引用実績は確認できないため、補完的な位置づけとして評価

読む前に押さえておきたいこと

• 特別な前提知識は不要。小学校低学年以上の読み書き能力があれば取り組める
• 実験を行う場合は保護者の付き添いが推奨されている

学習のコツ

• 各章末の家庭実験は道具を揃えてから読むと理解が格段に深まる。まず目次で実験リストを確認し、用意できるものから始めるのが現実的
• 『橋とトンネル』の章は構造工学の入口として最もビジュアルが豊富なため、子どもの興味を引くきっかけ章として最初に見せるのが効果的
• 歴史上の科学者紹介コーナーは読み物として独立して楽しめるため、理科が苦手な子どもへの導入として先行して読ませる使い方もできる
• シリーズ全体のSTEM入門として位置づけられているため、工学分野以外の巻(科学・数学編など)と並行して読むことで横断的な理解が得られる