STEAM教育とは？ 推進されている背景やメリット、国内外の事例を解説

STEAM教育とは、5分野を統合的に学ぶ教育のこと

STEAM教育とは、「科学（Science）」「技術（Technology）」「工学（Engineering）」「芸術・リベラルアーツ（Art）」「数学（Mathematics）」の5つの分野を統合的に学ぶ教育のことです。文部科学省は「STEM（Science、Technology、Engineering、Mathematics）」に加え、芸術、文化、生活、経済、法律、政治、倫理などを含めた広い範囲で「A（Arts）」を定義し、学んだことを実社会での問題発見や解決に生かしていくための教科等横断的な学習を推進しています。

STEAM教育が推進されている背景

STEAM教育は、数理的思考力を重視したSTEM教育が前身となっています。STEM教育は1990年代からアメリカで科学リテラシー教育の底上げを目的に提唱され、2009年にオバマ大統領が演説の中でその重要性を強調したことで一躍注目を集めました。その後「STEM」に、創造力を伸ばすために必要な「芸術・リベラルアーツ（Art）」が加わりました。

一方、日本では、2016年に内閣府がこれからめざすべき未来社会の姿としてSociety 5.0を提唱。内閣府によると、Society 5.0とは「サイバー空間（仮想空間）とフィジカル空間（現実空間）を高度に融合させたシステムにより、経済発展と社会的課題の解決を両立する、人間中心の社会（Society）」のことを指します。こうした時代を生き抜いていくためには、各教科等の学びを基盤としつつ、さまざまな情報を活用しながら統合し、課題の発見・解決や社会的な価値の創造に結びつけていく資質・能力が必要です。このような力を身に付けるために、STEAM教育が有効であることから、日本でも推進されるようになりました。

学校におけるSTEAM教育の事例

学校では実際に、STEAM教育がどのように行われているのでしょうか。ここでは、小・中・高等学校におけるSTEAM教育の事例を紹介します。

兵庫教育大学附属小学校：デザイン思考を取り入れた総合学習

兵庫県の国立大学法人 兵庫教育大学附属小学校では、2021年度から、「未来を築く子ども―『かわる』を愉しむ（1 年次）」をテーマに、予測困難といわれる未来社会において「人間として生きぬく力」の育成を目的とした研究が始まりました。そのなかで、「附小STEAM」という名の取り組みを行っています。デザイン思考（デザイナーが仕事で使う思考プロセスを使ってさまざまな課題解決を図る思考法）を取り入れた、異学年による縦割りの総合学習が中心のプロジェクトです。デザイン思考によって社会的な課題を見いだし、児童ならではの視点で解決策を導いているそうです。

芝浦工業大学附属中学校：最先端の学びに触れる体験講座

東京都の芝浦工業大学 附属中学校では、STEAM教育の実践として、芝浦工業大学の協力を得ながら、最先端の学びに触れて「知る楽しさ」を実感できる、さまざまな取り組みが行われています。中学1年生の「工学わくわく講座」では、スパゲティを使って橋を作成、さらに強度を高めるための構造も考えました。中学2年生の「ロボット講座」では、リモコン操作ロボットを製作し、トーナメント形式の障害物競争で優勝をめざして競い合いました。中学3年生の「ものづくり体験講座」では、「段ボール飛行機」や「金属フィギュアの制作」など、デザイン工学の楽しさを体感できる5つの体験講座が実施されています。

熊本県立鹿本高等学校：さまざまな分野で教科等横断授業を実施

熊本県の鹿本高等学校では、1年生でSTEAM授業が展開されています。例えば、自然科学の分野として、体育・情報・数学・物理の教科を横断し、体力テストの結果の向上というテーマを設定。体力テストのデータを分析し、健康の保持増進・体力向上に向けた課題とその解決法を考えました。また、建築科学の分野では、美術・地歴・情報・地学の教科を横断し、観光を目的にした展望台のデザインコンペ（競技会）への出品というテーマを設定。生徒たちは美しく耐震性が高い展望台の模型をグループで協働して作成しました。

海外におけるSTEAM教育の実施事例

海外ではSTEAM教育を国策として位置づけ、積極的に取り組んでいる国もあります。海外におけるSTEAM教育の実施事例について紹介します。

シンガポール：すべての中学校の生徒にSTEAM教育を提供するサイエンスセンター

STEAM教育にいち早く取り組んだのはシンガポールだといわれています。シンガポールでは、国内最大の科学館であり、次世代の人材育成を担う教育機関でもあるサイエンスセンターを中心にSTEAM教育を進めています。サイエンスセンターは2014年、シンガポール政府の協力の下、中学校のすべての生徒にSTEAM教育を提供するための組織を設立。この組織に所属するSTEAM関連領域で修士号や博士号を持つスペシャリストや退職したエンジニアらが、カリキュラム作成や授業のサポートなどの学習支援を行っています。

中国：イノベーション人材を育成する翺翔（こうしょう）計画

中国は2010年、「国家中長期教育改革・発展計画綱要」において、「傑出したイノベーション人材を絶えず輩出できる局面を形成」することを掲げました。初等中等教育段階の施策として、イノベーション人材を育成する改革試行プロジェクトを展開。その一例として挙げられる北京市による「翺翔（こうしょう）計画」では、一般高校200校、育成拠点校29校、大学等36機関が連携し、生徒は研究者の下で各自の課題に取り組んでいます。

アメリカ：課題解決型学習を展開する高等学校・ハイテックハイ

STEAM教育発祥の地であるアメリカでも、さまざまなSTEAM教育の試みがなされています。例えば、カリフォルニア州にある公立の高等学校「ハイテックハイ」では、基本的に子どもたちが自分たちでテーマを考え、プロジェクトを進める、独自の課題解決型学習が展開されています。決まった教科書や定期テストはなく、チームを組んでプロジェクトを動かしながら自分たちで考え、実現する力を育んでいます。

日本におけるSTEAM教育の取り組み

日本国内では、STEAM教育についてどのような取り組みがされているのでしょうか。続いては、日本で実施されているSTEAM教育の取り組みについてご紹介します。

STEAMライブラリー

「STEAMライブラリー」は、経済産業省が公開している無料のデジタルコンテンツライブラリーです。さまざまな社会的・学問的テーマを扱った動画・資料が公開されており、小・中学校および高等学校における探求型学習などで、自由に活用することができます。学びのSTEAM化を実現するために、大学や研究機関、民間事業者などと連携し、産官学民一体となってコンテンツを制作・公開。コンテンツは、学習指導要領とひもづけられていたり、指導計画・指導案も合わせて掲載されていたりと、授業内で使いやすいように工夫されています。

科学の甲子園

「科学の甲子園」は、「広げよう科学の輪 活かそう科学の英知」をスローガンに、高等学校などの生徒がチームを組んで、理科・数学・情報における複数分野の競技を行う大会です。国立研究開発法人科学技術振興機構が創設し、2011年度から開催されています。全国大会では6人1チームで取り組む筆記協議と、3～4人1チームで取り組む実技協議が行われ、合計点によって優勝チームを決定。全国から科学の好きな生徒が集まり、競い合っています。科学好きの裾野を広げるとともに、トップ層を伸ばすことをめざした取り組みです。

STEAM教育実践モデル校事業

「STEAM教育実践モデル校事業」は、兵庫県がSTEAM教育を推進するために2020～2022年度の3年間行った事業です。県立高等学校3校を実践モデル校に指定。STEAM学科の設定や文理融合型のカリキュラム開発、文理融合型カリキュラムマネジメントを県内全域で展開することが目標とされていました。モデル校では、ビッグデータを活用した探究活動やAIと芸術的自己表現による文理融合型のカリキュラム開発などに取り組みました。2022年以降、兵庫県のほかにも全国でSTEAM教育推進事業が開始され、モデル校によるSTEAMプログラムが実施されています。

STEAM教育が抱えている課題

STEAM教育への注目が高まり、さまざまな取り組みが始まっている一方で、課題もあります。ここでは、日本のSTEAM教育が抱えている課題について解説します。

教えられる教員の不足

STEAM教育の専門知識を持つ教員や、適切に教えられる教員の不足が課題の一つです。教員自体が不足して1人あたりの業務量が増加しており、日々の授業やそのほかの業務だけで手一杯です。さらに、小・中学校ではプログラミング教育が必修化されるなど、すでに多忙な教員が新たに専門性の高いスキルを求められる状況です。教員がスキルアップや専門知識の習得をするための時間を、どのように確保するかが課題となっています。

ICT環境の整備

STEAM教育において、児童生徒が友達同士で考えを共有したり、自ら課題を追究したりする場面で、ICTの活用は不可欠です。現在、文部科学省のGIGAスクール構想により、1人1台端末と高速ネットワーク環境が、全国の学校に整備されました。しかし、多くの端末を同時にインターネットに接続すると、通信速度が遅くなったり、端末の故障が多かったりというケースもあり、より一層安定してICTを活用できる環境が必要です。また、GIGAスクール構想で導入した1人1台端末の更新という課題も発生しています。

理数科目への苦手意識

児童生徒が、理数科目の勉強を「楽しめる」ことも課題と言えます。「国際数学・理科教育動向調査（TIMSS2019）」によると、「算数・数学の勉強は楽しい」「理科の勉強は楽しい」と答えた小・中学校の児童生徒の割合は年々増えてきているものの、小学校の科目別の「勉強は楽しい」と答えた割合は、理科以外は国際平均より低いという結果になりました。また、中学校において「数学を使うことが含まれる職業に就きたい」と考えている生徒の割合も、国際平均を下回っています。一方で、小・中学校いずれも、教科の平均得点では世界的に上位でした。こうした結果を見ると、先生方には、児童生徒が理数科目の楽しさを感じられるような授業デザインが求められていることがわかります。

STEAM教育に有効な1人1台端末

文部科学省の提唱するGIGAスクール構想に合わせ、今後ますますSTEAM教育が推進されようとしています。小・中学校、高等学校などの教育現場において、さまざまなSTEAM教育への取り組みが行われ、自治体や企業、大学、研究機関、NPOなども含めた産官学民連携の取り組みも始まっている一方で、専門知識を持つ人材不足などの課題もあります。

そのようななかで、STEAM教育の推進に役立つのが1人1台端末の活用です。1人1台端末によって、児童生徒は情報収集をはじめ、集めた情報を整理・分析したり、調べたことをまとめたりといった作業を効率的に行うことができます。さらに、先述した「STEAMライブラリー」などから動画コンテンツを活用したり、Web 会議システムで離れた場所にいる専門家と交流したりすることで、児童生徒の興味を引き出すことにもつなげられます。

ICTを活用した学習活動を支援するSKYMENU Cloud

GIGAスクール構想によって、児童生徒1人1台のPC端末が配備され、ICTを基盤とした新しい学びのかたちが広がっています。児童生徒が自己調整しながら学びを進める「個別最適な学び」多様な個性を最大限に生かす「協働的な学び」これらの学びを一体的に充実させ、児童生徒が自らの手で未来を豊かに創り出していく力の育成を「SKYMENU Cloud」は支援します。