演示実験ではわからない
直前のエントリ知識の絶対量も問題ではで、「考えるといっても、それには経験が必要では。知識が少ない状態で考えても、トンデモに突っ込んで玉砕するだけのような気がするが……。」と簡単にコメントした。これについて、亀＠渋研Xさんのところや、酔うぞさんのところでいろいろコメントが出ている。私がコメントを書いた時は、報道中の「考える力が身に付いていない」という論評について、考える力がないのではなく考える基礎になる知識や経験がない可能性もあるだろう、そもそも知識や経験が少なすぎて身動きが取れないという可能性を除外すべきでもないよなぁ、と思い、でも昨日はいろいろ忙しかったので、簡単なコメントにしてしまった。今日は少し考えてみる。
もともと、小中学校でやる「実験」は、既にわかっている自然現象を見せるための演示実験で、未知のことがらを確定させるための方法論はほとんど学ばない。教科書で先に正しい知識を学び、それが本当であることを確認しましょう、という形で実験が示され、やってみて、確かに教科書に書かれていることを裏付ける結果をだして終わる。結果が教科書通りにならないと、実験を失敗したという結論になるだけである。実験セットも最初から決まっているから、失敗はめったに起きないし（初心者でも大抵が成功するように演示実験は作られている）、考察する余地も少ない。「予想してから実験しましょう。実験が終わったら考察しましょう」とあるが、予想は教科書に出ているし、考察は「教科書通りでした」で終わってしまう。優秀な理科の先生にかかれば、意外な結果になる実験をしたり、深い考察にまで生徒を導けるかもしれないが、そういう先生が多いとは思えない。
さらに、その演示実験は試験の材料になる。試験対策としては、その演示実験でありがちな間違いを覚えておけば良いということになる。
こんなことをしているものだから、大学では、学生実験で教科書通りの結果が出ないと「自然現象が間違っています」と平気で言う学生が出てきたりする。
本来は、これまでの知識の積み重ねがあり、一方に分からないことがあって、手持ちの知識を使ってわからないことをわかるようにするにはどうするか、ということからやるべき実験を決める。その後、試行錯誤することになるのだが、実験での試行錯誤の仕方を実際に学ぶのは、大抵の場合、理系の大学に入って卒業研究をする頃になる。なお、大学の学生実験では、教科書通りにやったってそんなにキレイなデータは出ないんだということや、ちょっと操作が複雑になると人間のミスは無視できない要素だ、ということを体験し、レポートの書き方を学ぶ。レポートのどんな目的でどういう実験をしたかという部分は、最初から決まっているので、テキストの丸写しになったりする。
実験の結果を考察するというのは、実は結構大変で、実験のデザインが悪いと結果が出ても考察のしようがなかったりする。実験のデザインを決めるには、蓄積された知識が必要である。
演示実験では、知らないことをどうやって確定させるかということはやらない。そもそもそういう目的のものではない。その代わり、既にわかっていることをどうやって確かめるかということをやる。「観察や実験が好き」「どちらかと言えば好き」の「実験」とは、演示実験のことだろう。演示実験を科学の実験だと思ってトレーニングを続ければ、「考えが正しいか調べるため、観察や実験の方法を自分で考える」「予想と異なった時に原因を調べようとする」余地が少ないことを経験で学ぶから、中学生の方がそのように考えないのはある意味当たり前である。「やってみた」「こうなりました」で終わってしまう。演示実験は、わかりやすい分、そこから考察をたくさんするというのは難しいのではないか。
思考力が先か知識が先かという問いは無意味で、両方必要だということについては、渋研Xさんの意見に同じである。
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