STEAM教育の推進

ＳＴＥＡＭ教育の推進 　　

１　ＳＴＥＡＭ教育の実践と目的
　Society5.0 の実現のためには、「多面的に学び、考える力を育成」することが重要です。そのために、本校では、ＳＴＥＡＭ教育を推進しています。ＳＴＥＡＭとは、Science, Technology, Engineering, Art, Mathematicsの分野が複雑に関係する現代社会の課題を、各教科・領域固有の知識や考え方を統合的に働かせて解決する学習のことです。これらを円滑にするために必要なものが、「Ａ」すなわち「Art」（デザイン、感性等）現在、「Ａ」は「Liberal Arts」（芸術、文化、生活、経済、法律、政治、倫理等）とされています。
　本校は、文部科学省から第Ⅲ期（R5～R9）「スーパーサイエンスハイスクール（ＳＳＨ）」事業の指定を受け、Society5.0の実現に向けて多くの地域課題を解決し、地域の未来を科学的に創造するイノベーション人材を育成するために、ＳＴＥＡＭ教育にロボット・データサイエンスの考え方を融合させた宇東ＳＴＲＥＡＭ（Regional Problems × ＳＴＥＡＭ × Robotics）のカリキュラムを研究開発しています。　

【第Ⅲ期研究開発課題】
「地域の未来を科学的に創造するイノベーション人材育成のための宇東ＳＴＲＥＡＭ」
　第Ⅲ期SSH概要　PDFはこちらです 　

【本校におけるＳＴＥＡＭ教育の取組について】
（県教委と連携し、令和５年度ＳＴＥＡＭ教室を設計、令和６年度設置）
〇教科等横断型授業、探究型授業（宇東ＩＣＥモデルの開発）
　➡  教科等横断型授業の取組はこちらを御覧ください

〇ＳＴＲＥＡＭ型課題研究
　地域課題探究プログラム｢Regional Future Design｣
　・南海トラフ地震事前復興デザイン探究（東京大学、愛媛大学等と連携）
　・地域課題解決ロボットアイデア探究（ＴＨＫ株式会社と連携）
　・ＲＥＳＡＳ等を活用した地域課題解決データサイエンス探究　
　　滋賀大学データサイエンス学部、愛媛大学データサイエンスセンターと連携
◆学校設定科目で課題研究
　①学校設定科目「ＳＴＲＥＡＭ探究基礎」　　　　　　１年理数科・普通科
　②学校設定科目「ＳＴＲＥＡＭ探究Ⅰ」　　　　　　　２年理数科・普通科理系
　③学校設定科目「ＳＴＲＥＡＭ探究Ⅱ」　　　　　　　３年理数科・普通科理系
　④学校設定科目「グローカル探究Ⅰ（ＧＬ探究Ⅰ）　　２年普通科文系
　⑤学校設定科目「グローカル探究Ⅱ（ＧＬ探究Ⅱ）　　３年普通科文系

〇学校設定科目「ＳＴＲＥＡＭ探究応用」　ロボット等の先端科学技術に関する探究活動
　・ＡＩやＩｏＴによる植物工場探究（愛媛大学農学部と連携）
　・自動収穫ロボット探究（株式会社ディースピリットと連携）
　・ロボットプログラミング探究
　・インボリュート曲線探究（ロボットに用いられるギアの探究）
　・ＳＴＲＥＡＭアイデア創生探究
　・オールイングリッシュによる先端防災工学探究

〇ハワイ、マレーシアの高校とＳＤＧｓに関する国際共同研究
〇ハワイ大学・コロラド大学と連携したＳＴＥＡＭ教育（宇宙工学に関する探究実験）
〇関東ＳＴＲＥＡＭ研修（本校卒業生が講師　東京大学での先端科学研究、AmazonでのＡＩ研究）

２　地域課題探究プログラム  ｢Regional Future Design｣

◆南海トラフ地震事前復興デザイン探究（東京大学、愛媛大学等と連携）
　(1)事前Forms（現状理解、質問）
　(2)講義（動画）愛媛大学　山本浩司　教授
　(3)ロールプレイングディスカッション①
　　高台移転に対する住民としての意見
　(4)ロールプレイングディスカッション②
　　高台移転案に対する住民の合意形成
　(5)南海トラフ地震事前復興プラン

〔ロールプレイングディスカッション〕
○１０種類の立場カードが割り振られ、その立場から住民としての意思を示す。
   （職業、家族構成、被災の状況、資産の状況、地域への思い）
○同じ立場が割り振られた生徒同士のディスカッション→他の立場とのディスカッション
○行政が示した高台移転に世帯としてどのような意志を示すか。

〔活動の感想〕
○なかなか意見を一つにまとめることは難しく、これが市、県、国と大きくなればなるほどもっと複雑になっていくことが分かった。実際の問題は災害だけにとどまらず外交やそれぞれの利害関係なども絡んでくると思うので一回一回の話し合いを大切に、効率的にやっていく必要があることが分かった。

○「高台移転」や「防潮堤建設」など、一見、誰もが喜ぶようなことでも、いろいろな立場に立って考えてみると、かえって、ある立場の人たちの生活を苦しめるようなことにも、なり得るのだと思いました。

○確かに、次いつやってくるか分からない津波に備えて高台移転をしたり、防潮堤を建設したりするという計画を提案するのはいいことだと思いましたが、実際に津波が起きた後にはそんなことする暇はないと思いました。私たちがグループで話し合いをしていた時に「犠牲者はいない家族の設定なのかな。」という言葉が出てきました。津波が来たのですから犠牲者がいないはずがありません。だからまずは町を復旧するべきではないのかという意見になりました。実際に災害が起きた後はみんな避難して生活するだけで精一杯だと思います。最終的に私たちのグループでは高台移転や防潮堤にお金をかけるよりも先に生活するために必要な日用品にお金をかける方がいいという意見になりました。それからでも、町を復興させるのは遅くないと思ったのです。しかし、様々な職種の人たちの意見を聞くとそれぞれの事情があってどうすることが正解なのか分からなくなりました。私たちは実際にその現場に行ったことがないし、体験したこともないです。しかし、起こってからでは遅いです。私たちはもっと現実を知って向き合っていくことが今、すべきことだと感じました。

◆地域課題解決ロボットアイデア探究（ＴＨＫ株式会社と連携）

　ＴＨＫ株式会社　小林　久朗　様　「産業ロボットを通じて社会を知る/未来を創る」
　
　(1)事前Forms（現状理解、質問）
　(2)講義
　(3)質疑応答
　(4)振り返りForms
　(5)夏季休業中の課題　テクノアイデアコンテスト2023（アイデアシートの提出）

　〔講義〕
　○日本の産業とロボット
　○サービスロボット・ロードマップ
　○人と協働するロボット
　○Society5.0
　○人とＡＩが創る未来
　○新たな価値を創造するために
 

〔質疑応答〕
○ロボットの開発にはどれくらいの人が関わっているのか。どのような点が大変か。
○ＡＩの発達によって、職を奪われ生活ができなくなる人が生まれるのではないか。
○近い将来「ドラえもん」のようなロボットの開発は可能か。
○Society5.0の社会の中で、高校生としてどのような力を身に付けておけばよいか。
○ロボットが人間を攻撃する可能性はあるのか。

〔講義の感想〕
○質疑応答の時に小林さんがおっしゃっていた「一人一人がスーパーマンである必要はない。それぞれが、互いの得意を生かすことが出来たら良いものが創れる。」という言葉が心に響きました。だから、これからの活動を自分一人の力は、小さくても互いの長所を生かし合える、高め合える仲間と大きなものを作れるような活動にしたいと思いました。

〔どのような未来を創りたいか〕
○人間とロボットが協力し、お互いが支えあう社会です。ロボットは、人間が苦手な単純作業や危険な作業を担い、人間はより高度な判断や創造的な作業に従事することができます。また、ロボットがデータの収集や処理を行い、人間がより正確な意思決定を行うことが可能になります。このような社会で、人間とロボットは共存し、平等に活躍できると考えます。

◆「ロボットアイデア甲子園愛媛大会」でファイナリストとなり四国大会出場
　RSⅡでロボット技術に関するテーマを研究している２チーム、６名が「ロボットアイデア甲子園」愛媛会場（@愛媛大学）の見学ソリューションに参加し、アイデアシートの作成に挑戦しました。ロボット産業を取り巻く現状や今後の展望について講義を受けた後、最先端技術を駆使した産業ロボットの展示ブースに移動。なめらかな動きをするロボットハンドや、自走しながら異常を探索ができる省人化対策ロボット、果樹収穫ロボットシステムなど、日頃なかなか見ることのできない精巧なロボットに直に触れたり、操作させていただいたりして、今後の研究のヒントになる刺激をたくさんいただきました。見学後は、社会課題の解決につながるロボットアイデアについてシートを作成。
１次審査通過を目指し各自がアイデアを練りました。
その結果、本校２年生１名がファイナリストとなり、10月14日に香川県で開催される四国大会に出場することになりました。
　

ロボットアイデア甲子園四国地区発表会で入賞

10月14日（土）、2年藥師神直人さんがロボットアイデア甲子園四国地区発表会（＠国立研究開発法人産業技術総合研究所）に出場しました。8月にかけて四県で開催された見学会では100名を超えるエントリーがある中、アイデアシートについて高い評価を受けた8名の一人として選抜され、全国大会出場を目指しアイデアを披露しました。藥師神さんが提案したのは「高所窓清掃ロボット」のアイデアです。大豊産業株式会社が開発した双腕協働型ロボットをベースに、危険を伴う高所での清掃、メンテナンスを可能にする仕組みや商品化の見通しについて、研究者や企業関係者を前にプレゼンテーションを行いました。

また、研究所の最先端機器や企業が開発した水害対応車両などの見学もさせていただきました。全国大会への出場はなりませんでしたが、入賞作品として表彰していただきました。今回の経験を生かして社会課題解決につながるロボットや工業機械について研究を進めていきます。ご期待ください!

１年生一人一人が考案したロボットアイデアの発表
　夏季休業中に生徒一人一人が考案した「ロボットアイデア」の発表が各クラスで行われました。様々な機能を持つロボットが考案されており、その機能が優れているもの、イラストを用いてわかりやすいものなど個人の特徴が出たデザインと発表でした。


◆地域課題解決データサイエンス探究　
　滋賀大学データサイエンス学部、愛媛大学データサイエンスセンターと連携
　(1)事前Forms（現状理解、質問）
　(2)RESASの活用、使用法について
　(3)講演会　滋賀大学データサイエンス学部　姫野哲人　准教授
　(4)地域課題解決データサイエンス探究
　(5)代表発表会

〔講演会〕
　「探究的な学びを生み出すデータサイエンス」
　　滋賀大学データサイエンス学部　　姫野哲人　准教授
　1 データサイエンスとは
　2 なぜデータサイエンスが注目されているのか
　3 データサイエンスの事例
　4 データ活用を行う際の注意点

○データを見るときに比較するデータは何なのか、対象は何なのかなど、いろいろなことを確認することでデータに騙されないようになることがわかりました。それを踏まえてこれからはいろいろな視点で物事を見たり考えたりして自分の世界を広げていきたいです。また、さまざまなことに興味を持って多くの情報を自分のものにしていきたいと思います。

○心筋梗塞で亡くなった人、罪を犯した人で、ある食べ物を食べた人が９割という検証結果の表を見て、なんだろうと考えた。そんな食べ物があるなら規制すべきだと思ったが、正解（米）が出た瞬間にそんなわけないだろうと思った。でも正解が出る前ならば私はそんな食べ物があると信じていたので、情報をよく考えずに疑いもせず鵜呑みにしてはいけないと痛感した。現代は信ぴょう性のない情報がそこら中に出回っている。今を生きる若者の一人として情報の真偽をよく疑うべきだと学んだ。また、私は将来の夢が決まっていないので、データサイエンティストという道も視野に入れたいと思った。

〔代表発表会〕
○愛媛　若者に向けた水産業体験
○予土線を赤字から救う
○きさいや！うわじま
○愛媛県をより健康な都市へ　

「STREAM探究基礎」出張講義　
　愛媛県農林水産研究所果樹研究センターみかん研究所　愛媛県農林水産研究所水産研究センター

　10月26日（木）教科ＳＳ「STREAM探究基礎」の授業で1年普通科理数科を対象に出張講義が行われました。愛媛県農林水産研究所果樹研究センターみかん研究所から藤原文孝さん、水産研究センターからは谷川貴之さんにお越しいただきご講義いただきました。
　藤原さんからは愛媛みかんの現状とみかん研究所の取り組みについて、現在研究されている柑橘の画像なども示していただきながら具体的な事例や課題を交えてお話しくださいました。
　また谷川さんからは県下全海域の漁場環境の監視や宇和海の水産資源の評価、養殖業を中心とした水産業の振興に貢献する研究所の取り組みについてお話しいただきました。

　南予の自然の恵みであるおいしい柑橘、魚は私たちの日常の暮らしに当たり前にあるものだけに、その裏側にある生産者の方々や研究所の方々のたゆまぬ努力や科学的研究・調査の緻密さを知り、あらためてその素晴らしさや魅力を実感しました。
　今日の学びを生かし、地域課題解決をめざす課題研究の実践に向けて、地域の暮らしとその課題、科学的検証とその方法について挑戦と失敗を繰り返しながら粘り強く取り組みます！

　SSH講演会　「データを活用した小売業のマーケティングと販促」

10月27日（金）ＳＳＨ講演会が行われました。本年度は株式会社フジ・リティリングで販売企画・マーケティングを担当されている矢野恭子さんをお招きし「データを活用した小売業のマーケティングと販促」について実際の店舗で行われている取組をもとにお話いただきました。
　マーケティングの基本「誰に、どのような価値を、どのように提供するか」を軸に販促に関わる多様な情報発信の形態や、行動・購入履歴などから設定される顧客クラスターから分析されたデータが実際の販売にどう生かされているかなど、それぞれが自分自身の日々の消費行動について振り返りながらマーケティングの世界について学ぶことができました。

最後の質疑応答では、企画の成功例や失敗例、事業展開の方針や顧客を引き付けるコツなど次々に質問が投げかけられ、いずれの質問についても現場での経験を踏まえながら具体的に回答いただきました。終了時間になっても挙手が絶え間なく続き、宇東生の探究心が大いに発揮された講演会となりました。

　顧客の心をつかむ販促 ― マーケティングに関するワークショップ ―

　講演会後、商業科の2，3年生および理数科普通科の1、2年生希望者がマーケティングに関するワークショップに参加しました。講師は講演会に引き続き矢野恭子さんです。

　9種の顧客クラスターのパターンのデータと、鍋つゆ上位商品のクラスター別金額構成比やその差分のデータを分析しどのような販売戦略を提案するかグループごとに話合いました。販売するのはフジオリジナル商品の「だし子さん」シリーズ。活動のまとめとして自分たちが選んだ「仕事帰り単身者（即食派）」「旬を楽しむ手作り派（旬素材料理派）」など顧客クラスターに合わせた商品の提案方法や陳列場所や来店前、来店中、来店後の販促戦略について発表。高校生の視点からの斬新なキャッチコピーは矢野さんから高評価をいただきました。

　マーケティングまたデータを活用した研究方法など、今後の学びにつながるたくさんのヒントをいただける充実した時間となりました。講師を務めていただいた矢野恭子さん、大変ご多忙な中お越しいただき、またたくさんの質問に丁寧に対応いただき本当にありがとうございました！

３　ハワイ大学・コロラド大学と連携したＳＴＥＡＭ教育（宇宙工学に関する探究実験）

コロラド大学主催　宇宙開発プログラムThe Great Lunar Expedition for Everyone（通称：GLEE）に日本の代表として参加
参加国
Australia, Bahrain, Columbia, France, Israel, Italy,  Luxembourg, New Zealand, Nigeria, Poland, Republic of Korea, Romania, Rwanda, SaudiArabia, & Ukraine.

GLEEプログラム公式ホームページ

Inspired by NASA's Apollo Moon landings over 50 years ago, the Great Lunar Expedition for Everyone (GLEE) will be a catalyst for a new generation of space missions and explorers. This scientific and technological mission to the Moon will deploy hundreds LunaSats to the lunar surface to conduct local and distributed science missions. LunaSats are tiny spacecraft with an integrated sensor suite that will be programmed by teams of students all over the world for a mission of their own design. These teams will be mentored by GLEE program staff through the programming, test, launch, and data gathering process. GLEE will be free to all teams that are selected for participation. From hands-on activities to a global citizen science network, GLEE is the next step to inspire and engage the world in a truly global mission to the Moon.

GLEEプログラム参加メール
Through NASA’s Colorado Space Grant Consortium and NASA’s Artemis Student Challenges, we have been able to carry out our mission with our remote workshop since October of 2021. We have reached out to you today because we want all Artemis Accord countries to be involved in our expedition to the lunar surface.

What is the Artemis lunar program:
https://www.nasa.gov/specials/artemis/
With Artemis missions, NASA will land the first woman and first person of color on the Moon, using innovative technologies to explore more of the lunar surface than ever before. We will collaborate with commercial and international partners and establish the first long-term presence on the Moon. Then, we will use what we learn on and around the Moon to take the next giant leap: sending the first astronauts to Mars.

　日本も参加し、アメリカが中心になって進めている国際的な月面探査計画「アルテミス計画」でNASAは、2025年に宇宙飛行士が月面に降り立つことを目標にしています。昨年、無人の宇宙船が月を周回する試験飛行が行われました。次は宇宙飛行士を乗せた状態で試験飛行が行われる計画です。

　令和５年度、本校は、アメリカのコロラド大学が企画している宇宙開発プログラムThe Great Lunar Expedition for Everyone 通称：GLEEに日本の代表として参加することになりました。
コロラド大学からGLEEプロジェクトのキットが送られてきました。キットを開けてみると、プログラミングの学習を通して、宇宙開発について学んでいきます。希望生徒が集まり、Google Classroomにてオールイングリッシュの動画を見ながら、宇宙で活躍するLunaSatについて学んでいます。未知なる冒険となりますが、これからどんな展開が待っているのか非常に楽しみです。

 
 

◆令和５年５月19日（金）
GLEE(The Great Lunar Expedition for Everyone)　ハワイ大学女性研究者によるオンラインミーティング

　５月19日(金)、ハワイ大学宇宙航空研究所にて航空物理学エンジニアをされているAmber Imai Hong先生とGLEEプログラム（コロラド大学主催 GLEE(The Great Lunar Expedition for Everyone)）に取り組む生徒がオンラインミーティングを行いました。
　本校生徒全員が英語で自己紹介をしたあと、現在LunaSatを作る上でプログラミングについて困っていることを英語で質問しました。
　お互いにZoomで画面共有しながら、Amber先生は丁寧に説明してくださり、プログラミングでの問題を見事解決することができました。
　ハワイ大学宇宙研究所助成コンソーシアム所長Art Kimura先生も飛び入り参加してくださり、非常に有意義な会となりました。距離は離れていても、Zoomを通してプログラミングの質問ができたことは大きな成果です。また、生徒自らが英語で質問をし、Amber先生の英語による回答もしっかり理解できていてコミュニケーションが図れていました。今回のAmber先生のご助言をもとに、さらにGLEEプログラムにも力を入れて取り組んでいこうと思います。

◆令和５年５月29日
GLEE(The Great Lunar Expedition for Everyone)　プログラム継続研究中

　コロラド大学主催 GLEE(The Great Lunar Expedition for Everyone) に日本代表として本校が参加し、毎週、継続研究を行っています。
　令和５年５月２９日、前回、LEDを点滅させるプログラミングに取り組みましたが、今日は端末からの電力の供給を停止させ、備え付けの太陽光発電パネルで自家発電し、プログラムを実行することができるかという課題に取り組みました。下左の写真は電力を供給してLEDを発光させているものです。下右の写真は端末との接続コードを抜き、太陽光発電パネルに光を当てて発光させているときのものです。電球の明かりが強くLEDの発光が写真ではわかりにくいですが、成功することができました。でもスマートフォンのライト機能程度の明かりでは発光させるほどの電力が生じないこともわかりました。

　GLEEプログラム終了証明書