“科学”とひとくちに言っても、すでに確立して揺るぎないニュートンの法則から、異論続出の最先端仮説まで、そのありようはさまざまです。だから、私たちと科学の関係や、私たちと科学をつなぐものの姿も、なかなかとらえどころがなく、一筋縄では行きません。そんな混沌を少しでも見通し良くするために、科学とは何なのか、科学の鏡を社会に向けるとどう映るのか、みなさんと一緒に考えてみたいと思います。

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#12-1:小川眞士(理科教師)

2010年4月20日

「理科的思考力」はどこに生まれるか(前半)


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中学受験の進学塾で25年間、トップレベルのクラスを担当した有名理科教師。 受験指導のプロが、受験指導以前に大切にする「理科的思考力」とは何か? 全分野を内包する学習、身体感覚、グラフ……。キーワードをたどっていくとそれは、「人間としての力」につながるものでもあるようだ。 小さな教室のなかで営まれるユニークな指導を探ってみた。 (撮影=邑口京一郎)

おがわ・まさし
東京都練馬区立中学校での理科教員を経て、四谷大塚進学教室で25年にわたり理科を担当。理科教務主任を務めたあと、2009年4月に小川理科研究所を開設。小学生を対象とした少人数の教室で教鞭をとっている

体験の延長線上に理科がある
佐倉

小川さんはもともと、公立中学校の理科の先生だったんですよね。それから中学受験の進学塾、四谷大塚進学教室に移られて、今は小川理科研究所というご自身の教室で小学生に理科を教えていらっしゃる。中学校の先生は何年なさっていたんですか?

小川

1975年から9年くらいです。

佐倉

中学校を辞めて小学生対象の塾に移られたのは、どうしてだったんでしょう。

小川

中学からの理科は、物理・化学の第一分野と、生物・地学の第二分野にわかれるでしょう。でも僕はそれ以前に、分野にわかれない、全分野を内包するような学習が小学校時代に必要じゃないかと考えていたんです。

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佐倉

全分野を内包するような学習というと……。

小川

簡単にいうと、理科的な視点と思考力の養成ということです。理科というのは、小学校時代に自然のなかでいろいろなものを見たり触れたりする経験を積むことが始まりだと思うんです。そこで自然に、理科的な見方や考え方を学んでいく。そして中学校では少しずつその経験をまとめ、高校でより高度に深めていくものだと思います。

佐倉

大切なのは中学以前の教育であると。

小川

ええ。それで当時、受験指導にかぎらない幅広い教育ができて、かつ実験室をもっている小学生用の塾ということで、四谷大塚に移ったんです。

佐倉

小学校時代に涵養しておくべき理科的思考力とは何か、というのが今日のテーマのひとつなんですが、まず小川理科研究所ではどんな授業をなさっているか教えていただけますか。

小川

授業では実験や観察を必ず行うことにしています。顕微鏡や上皿てんびんなど、実験器具は基本的にひとりに一台です。ものの溶け方の学習ではみょうばんの結晶をつくったり、ヨウ素反応の学習ではジャガイモをむくところから始めてジャガイモの貯蔵デンプンを確認したりと、五感を使って体験することが基本になります。

佐倉

まずは見せて、体験させる。

小川

それで「どうしてそうなるのか」を考えさせて、そのうえでプリントなどを使って理論を確認します。現象を見て仮説を立て、観察や実験で検証し、次にそれを理論化するという流れです。

佐倉

理論が現象と切れていてはだめだということなんですね。

小川

そうです。昔は現象を体験する場は自然のなかにいくらでもありましたよね。でもそういう体験がなくなってきている以上、僕は子どもにはバーチャルではなく、できるだけ本物を見せたいんです。

佐倉

バーチャルに知ることと、実際に自然のなかで体験することの違いは、何だと思われますか?

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小川

たとえば木登りをします。そのとき、もし弱い枝をつかんでしまったら、落ちますよね。だけど何回かやるうちに、「あの枝は折れそうだ」とわかる。そのことを自分で体験したうえでわかっているか、それとも、ただ「あれは折れるから触っちゃいけないよ」と言われたから知っているか。つまり、自然を自分の五感で判断するという体験をもっているかどうか。その違いは大きいです。

佐倉

今その体験をもっている子は少ないですよね。

小川

特に最近の都会の子にないものがふたつあります。ひとつはよく言われることですが、季節感。もうひとつは東西南北の方位です。たとえば私の実家は静岡なんですが、お年寄りに道を聞くと、「あそこの道を北に行って、それから東に曲がれ」と言うんですね。うちは駿河湾沿いなので、北に必ず富士山が見えるんです。東京では、「大塚駅から南東に」なんて絶対に言わないですよね。

佐倉

角のマクドナルドを曲がって、とか言う(笑)。

小川

そうすると、たとえば授業で天体の勉強をしても、方位の感覚がないから頭の中で東西南北をまず考えてからでないと前に進めない。

佐倉

方位も季節感も、自然のなかで人間が生きていくために必要な感覚ですよね。それが身体化されているかどうかということですね。

小川

そうです。体験して、そして身につく。それを、その延長線上で理論化していくのが、科学じゃないかと思うんです。

佐倉

なるほど。つまり小川さんは、出発点にある体験自体が大切だと考えられている。頭で学習する以前の身体感覚のほうを重視されているのは面白いですね。でもそもそも科学に限らず学問全般が、そういったところに根ざしているべきじゃないかと思います。

イギリス人科学者は縦軸と横軸で考える
佐倉

理科的思考力とは何かという点では、小川さんが書かれた『中学受験 理科のグラフ完全制覇』(注1)は受験参考書ながらとても面白かったです。受験のためのテクニックでなく、理科的に思考するための道具としてグラフを解説されていますよね。

小川

先ほども言いましたが、中学校からの理科は分野にわかれるので、中学受験の勉強では小学生にも分野別に教えることが多いんです。でも僕としてはそうじゃなくて、たとえば何らかの現象を表現する手段として、“グラフ的な考え方”というのを教えたいなと。

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佐倉

それで思い出したんですが、僕が大学院でサルの生態学の研究をしていたとき、イギリスの生態学者が在外研究で研修に来て、しばらく滞在していたことがありました。それで印象的だったのは、彼らは研究の話をしていると、必ず縦軸・横軸を描いて議論を始めることなんです。生態環境とサルの群れの大きさの関係とか、エサの量と攻撃行動の関係とか、なんでもいいんですが、とにかくグラフが出てくる。

小川

なるほど。

佐倉

ところが、当時の日本で僕らが受けたサル学の教育は、ボスザルがハナレザルから群れを守ったとか、メスザルがどのオスザルに惚れたとか、サルの複雑な行動の連鎖をある種の“物語”として記述し、その物語を生みだす“構造”としてサルの社会を把握するものだった。それに対してイギリスの研究者たちは、サルの行動も社会も、さまざまな変数どうしの「関数」で説明しようとしていたんだと思います。だからすごく新鮮で、「あ、こういう見方があるんだ」と。考えてみれば、縦軸・横軸のふたつの変数の関係でものを見るというグラフの方法は、科学のもっとも重要な考え方──というか、ものの見方のひとつじゃないかと思うんです。

小川

教室では生徒に「自由に考えたグラフ」というのを描かせるんですが、面白いのがでてきますよ(注2)。これはお母さんの感情を冷静に分析していて、なかなか説得力がある(笑)。

注1:『中学受験 理科のグラフ完全制覇』

中学入試のグラフ問題の参考書。演習問題と解説のほか、グラフの「考え方」に関する解説に全体の3分の1が割かれてる(2009年ダイヤモンド社刊)


注2:「自由に考えたグラフ」より

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授業で生徒が考えたグラフ。ケアレスミスを少しするだけで、お母さんの怒りは急激に増加。頂点に達し、それ以後はおさまる様子が表されている。ある時点を過ぎるとお母さんがあきらめるため、というのが生徒の解釈だ(出典:『中学受験 理科のグラフ完全制覇』P56)


佐倉

うん、これも身近なものごとに対する、ひとつの科学的な見方であり、表現ですよね。

小川

よく条件整理という言葉を使うんですが、グラフに表すには条件を整理することが必要なんです。世の中にあるいろいろなファクターのなかで、一番重要な条件は何と何か。それを見きわめることも、グラフでは必要になります。

佐倉

そこはだいじな点ですよね。縦軸・横軸を決めるイギリスの研究者に対して、僕らは「サルの行動は複雑だから、その変数だけに決められないんじゃないか」とつい反発してしまう。でも彼らは、「仮にある変数に注目したらどうなるか」という思考実験をしているんです。で、それがすんだら次の変数で実験する。つまり条件を整理して変数をわけることで、ひとつひとつ仮定として切っていく。それを見て、なるほど、科学的思考が身体化されているというのはこういうことかと思いましたね。

小川

それは素晴らしいな。

佐倉

東洋の見方は自然を全体としてとらえる見解を備えているのに対して、ヨーロッパの科学は、客観的にわかるデータだけで切ってしまって、全体を単純化しすぎている、といった安直な批判をよく聞きます。でもそうじゃないんです。

小川

ものごとのひとつの断面ではなく、いろんな側面から見て判断していくということですよね。

佐倉

そういう考え方は、政治など大きなものを動かすリーダーには必要だと思うんです。

小川

本当にそうです。僕は国家を動かすリーダーたちが科学的なマインドをもっていないと、非常に危険だと思います。客観的な証拠にもとづいて合理的に判断すること、普遍的な法則を見つけること、再実験性など、科学的な見方や考え方は社会を動かしていくのには必要なんじゃないかな。

佐倉

たとえば高速道路や空港の建設の場合だと、どういう観点の、どの基準でやった場合、これは必要でこっちは不要、という整理をして説明しないと、意志決定の根拠が提示できない。

小川

さっきいった条件整理ですよね。

佐倉

ええ。だけどそういう議論をしないで、すぐに公共工事自体がいけない、という話になってしまう。それで結局、数の多いところやお金を持っている組織の意見が通ったり……。大局的な正しさや合理性というのが置き去りにされている気がします。

小川

そういうのはやっぱり教育で変えていくしかないんじゃないでしょうか。

佐倉

そういえば今の内閣は「戦後初の本格理系内閣」でしたね。

小川

だったらもっと理科的にきちんと説明できるはずですよね(笑)。

佐倉

でも彼らの話を聞いていて、「理系内閣」を感じることはない(笑)。理系出身、文系出身ではなく、文理にわかれる以前に、理科的な考え方が身についているかということなんだと思います。

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