STEM教育とは？世界で通用する人材になるために必要な4つの分野

公開日： 2019/03/01

近年、21世紀型の新しい教育として世界各国で「STEM（ステム）教育」の導入が始まっています。 STEM教育では幼いうちからロボットやIT技術に触れることができるため、「自分で学ぶ力」を養えるのが特徴です。日本でSTEM教育が導入されはじめたのは最近のことですが、アメリカや中国、イギリスなどでは何年も前から導入されており、国主導の教育カリキュラムとしてSTEM教育を重要視している国もあります。今回は、STEM教育がどういったものなのか、そして世界的に注目される背景などをご紹介しましょう。

目次: STEM教育の概要と目的; STEM教育が注目される背景; 海外のSTEM教育への取り組み事例; 日本におけるSTEM教育の状況; STEM教育の普及に向けての準備; STEM教育は子供たちの未来に欠かせないシステム; 合わせて読みたい記事; ワンダースクールプログラミング部でSTEM学習しよう！

STEM教育の概要と目的

STEM教育の「STEM」は、Science（科学）・Technology（技術）・Engineering（工学）・Mathematics（数学）の4部門の頭文字をとった言葉で、今後アメリカを中心とした世界経済の成長に必要不可欠な要素だとされています。
具体的には、子供のうちからこれら4部門の学習を重点的に行い、今後迎えるAI時代やグローバル社会に適応できる人材を育成していこうというシステムを指します。

また、STEM教育には「今後社会で必要とされる能力」を身につける目的もあります。AIやさまざまなテクノロジーを学ぶうえで、論理的思考力や問題解決能力といったさまざまな能力を身につけることができるとされています。

STEM教育の主な目的は、子供のうちからこうした教育を受けさせることで、世界で通用する価値の高い人材を増やすことなのです。

さらに、STEM教育にはさまざまな要素を加えたバリエーションも存在しますので、主流なものをいくつか紹介しましょう。

芸術を加えたSTEAM（スティーム）教育

STEAM教育は、STEM教育に「Art（芸術）」を加えた教育方針です。
基本はSTEM教育の考え方と同じですが、そこに創造性や独創性を活かすことで、現実社会の問題解決力を養うという目的があります。

ロボット工学を加えたSTREAM（ストリーム）教育

STREAM教育とは、STEM教育に「Art（芸術）」と「Robot（ロボット）」が加わった次世代スキルの教育分野です。
現代におけるAI技術はめまぐるしい速さで進化しており、今後は人間に代わってロボットが仕事をする時代になるともいわれています。
そんな中、高いロボット技術やAIが苦手とするクリエイティブな領域を学ぶことで、ロボットを使いこなせる人材を生み出そうという狙いがあります。

教育環境を加えたeSTEM（イーステム）

eSTEMは、STEM教育に「Environmental（環境）」を加えたもので、あらゆる環境分野を学ぶシステムです。
具体的には、自然環境や産業環境、生活環境など、私たちの身近なものから世界規模のものまで、多岐にわたる環境について学びます。これには、技術の向上だけでなく、環境問題まで配慮できる人材を生み出そうという狙いがあります。

数学と科学を主体としたGEMS（ジェムズ）

GEMSとは「Great Exploration in Math and Science」の略称で、数学と科学を主体とした体験型プログラムです。
子供たちの発想を引き出しながら実験や観察を行うことで、中核概念の理解はもちろん、自立した学習姿勢やコミュニケーション能力などの発達を促します。

日本では、2001年から公益社団法人日本環境教育フォーラム（JEEF）に「GEMSセンター」が設置されており、子供たちの理科／数学嫌いへの対策のほか、自然への理解を深めたり、指導者としての考え方を伝えるなど幅広く教育しています。

STEM教育が注目される背景

近年では、IoTやAIという言葉が非常に注目されるようになりましたが、今後はさらに開発が進み、高度な科学技術が求められることとなるでしょう。

STEM教育では、理数系4つの分野を重点的に学ぶことによって、テクノロジーやビジネスといった幅広い分野に効果があると考えられています。これは長い目で見れば、自国の優位性を保つための国家的戦略にもなるのです。

注目のきっかけはオバマ前大統領

そもそもSTEM教育が注目されだしたのは、オバマ前大統領が国の重要な教育対策として取り上げたことがきっかけで、そこから一気に広がっていきました。

オバマ前大統領は、2009年の就任時に「科学を本来あるべき地位に戻す」と演説し、幼稚園から高等学校におけるSTEM教育を向上させるため、多額の民間投資を実施しています。アメリカではSTEM教育に対し年間数十億ドルという膨大な予算を投入し、小さな子供がパソコンやタブレットを使うことはもちろん、研究用のロボットを組み立てたり、プログラミングの授業が導入されたりしています。
また、優秀な教育者の育成にも力を注いでいます。

こうした波が次第にヨーロッパやアジアといった世界各国へ広がり、現在では世界的な取り組みとして掲げられているのです。

AI時代の必須スキルとも関連

STEM教育は国が優位性を保つための戦略だけにとどまらず、今後迎えるAI時代に求められるスキルにも深く関連しています。

これまでの日本は、系列会社や下請け構造といった家族的な企業が中心の社会でしたが、グローバル化が進む現代では、AIやロボットといった最先端の科学技術を取り入れた企業が主流になりつつあり、それとともに求められるスキルも変わってきています。
そして、この「求められるスキル」というのがプログラミングなのです。

幼いうちからプログラムに触れるというのもSTEM教育の一環であり、日本でも2020年から小学校でのプログラミング教育を必修化することが、文部科学省により発表されました。
また、海外ではすでに小学校でのプログラミング教育が導入されている国が多く、STEM教育はAI時代の必須スキルが学べるとして、世界中で重要視されているのです。

海外のSTEM教育への取り組み事例

アメリカ以外でも、海外では既にSTEM教育を導入している国が多く、シンガポールやインドなどアジアの新興国でもSTEM教育は盛んになっています。

シンガポールでは、数学の授業は小学校1年生から、理科の授業は小学校3年生からスタート。高校生になると2科目とも専門教員が教えるという徹底ぶりです。さらに国営のSTEM教育施設もあります。
その内容も座学で知識を学ぶだけではなく、実際にモノをつくったり活用したりする体験学習が重視されています。子供たちはSTEM教育が社会でどう役立つのか実感しやすく、学習に対する高いモチベーションを維持することができるのです。

また、インドでは2015年より6歳～18歳の子供たちを対象に、科学技術を学べる「Rashtriya Avishkar Abhiyan」というプロジェクトがスタートしており、どの国でも国家が主体となって積極的にSTEM教育を導入しているのが現状です。

日本におけるSTEM教育の状況

日本でのSTEM教育は、アメリカやそのほかの新興国に比べて後れてはいるものの、文部科学省による学習指導要領の見直しや入試制度、センター試験の改革が進められています。
全国に200以上の指定校があるスーパーサイエンスハイスクール（SSH）や国際科学技術コンテスト、グローバルサイエンスキャンパス（GSC）などの設置、さらに小学校でのプログラミング教育の必修化もSTEM教育の一環だといえるでしょう。

また、STEM教育の研究を行っている埼玉大学では、2002年にSTEM教育研究センターを開設。外部共同研究機関や大学周辺地域をはじめとした多くの教育現場と連携しながら、ロボットやレゴブロックなどを教材とした「SSCIP（スキップ）」の普及を行っています。

民間企業では、ソニー・グローバルエデュケーションと学研ホールディングスが業務提携を結び、STEM教育に関する教育プラットフォームやプログラムの共同開発が計画されています。そのほか、株式会社ロボット科学教育が学童保育向けにロボット教材を用いたオリジナルカリキュラムを提供するなど、STEM教育の発展に向けてさまざまな取り組みが行われているのです。

しかし、こういった理科教育や科学技術教育の充実を図る文部科学省の活動は決して大きな活動とはいえず、「まだまだ積極的とはいえない」と指摘する声も少なくありません。

STEM教育の普及に向けての準備

現状ではSTEM教育の導入に後れをとっている日本ですが、今後AI技術の発展とともにSTEM教育も普及していくことが考えられます。
そのため、子供たちだけではなくご両親も含めて、今から準備をしておくことが大切です。

STEM教育ツールで子供と一緒に遊ぶ

STEM教育の普及に備えて、今からSTEM教育ツールに触れておくという方法があります。
STEM教育ツールとは、いわゆるプログラミングが学べるサイトやアプリ、おもちゃのことで、最近ではゲーム感覚で学べるものも多く、プログラミングに触れるのが初めての子供でも手軽に取り組むことができます。

また、STEM教育ツールは非常にハイクオリティなものが多く、大人も十分楽しめます。子供と一緒に遊ぶことで家族そろってSTEM教育に備えることができるでしょう。

プログラミング学習ができる環境をつくる

プログラミングはSTEM教育の一環として注目されており、今後は小学校だけではなく、さまざまなシーンでプログラミング教育が行われることでしょう。
そのため、子供がプログラミングを学べる環境をつくってあげるというのも大切な準備といえます。

小学校段階ではプログラミング技術ではなく、プログラミング的思考力を身につけることがメインとなりますが、自宅にパソコンがあればWebサイトを使ったプログラミング学習が可能です。
また、事前に環境を整えておけば、子供が本格的なプログラミング学習を希望した際もスムーズに取り組むことができるでしょう。

ものづくりや科学に触れさせる

プログラミングでは、コーディングをすることで自分のアイデアを形にすることができます。つまり、ものづくりの一環ということができるでしょう。
そのため、早いうちからものづくりに触れさせておけば、プログラミング教育が始まったときにスムーズに受け入れることができるといえます。

STEM教育では科学や工学も重点的に学ぶこととなるため、科学実験教室に通ったり、科学的な動画を見たりするのもおすすめです。

STEM教育は子供たちの未来に欠かせないシステム

STEM教育は世界的に優れた人材を育成し、子供たちが将来テクノロジーを駆使することによって、自国の優位性を維持するという目的があります。
今後はさらに科学技術が発展すると予測されていますから、STEM教育の導入は子供たちの可能性を広げ、より良い生活を送ることにも繋がるでしょう。

日本ではアメリカをはじめとする新興国に比べてSTEM教育の導入が後れていますが、水面下では普及に向けての準備が着々と進んでいるため、STEM教育が当たり前になる日もそう遠くはないでしょう。
今からSTEM教育についての正しい知識を身につけ、親子で準備をしておくのがおすすめです。