これは、『いきいき物理わくわく実験２』の中の「『文化としての科学』の教育」の元になったものです。

『物理教育通信』第76号　1994.6　物理教育研究会　所収

 

 

第41回応用物理学関係連合講演会シンポジウム　1994.3.29

 

 

学ぶに値することをもとめて −いきいき物理わくわく実験−

 

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　名古屋市立富田高校　　　飯田　洋治

 

【１】　生徒が驚き喜ぶものの中には何かがある。……私にも超能力、

 

　「これまで超能力批判をしてきた私にも、最近超能力が出せることがわかった」と、おもむろにサインペンを取りだし、机の端にバランスを取って置き、指先に念力を集中させる。……ペンは触れることなく数十秒でポトリと落ちる。すっかり私の超能力を信じてくれるものやら、もう一度やれとか、自分の鉛筆で試しはじめるもの、ここが怪しいと疑いをはさむものなど、授業は間違いなく熱気を帯びる。数日間放置した後、今度は糊を使ってやる。容器が透明なので中の糊の動きが丸見えである。物理法則通りのことが起きていたのだ。

　超能力のトリックが見えないように、製品の中身も見えない。物理の概念・法則も目に見えない。見えないものだらけでは、非科学への憧れが生じるのも無理もない。「見えないものが見える。Black Boxの中身をあばく」。科学にたいする信頼感はこんなところから始まる。

　1974年、ユリゲラーの超能力をＴＶの前で試みたある生徒は血相を変えてこう言った。「私の壊れた時計が事実、動きだしたんだよ！この事実は絶対否定できない！絶対念力を信じる！」。こういう生徒にどう答えますか？事実も大切だが、事実だけでは解決しない大切なものがある。

　現代は情報化時代というが、情報をうまく操作すれば人は簡単にだませる。要は壊れた時計が沢山集まればよい。そのうち100個の時計が動きだせば大成功。ＴＶを使って確率法則をうまく利用すればよい。動かなかった人の情報は抹殺し、動いたという情報だけを大きく報道するだけでいいのだ。

 

　このような実験は、確かに生徒の心をとらえる。

　「生徒の心をとらえるもの」、これを前提に教材の全面的再検討が必要ではないか。我々の分析、位置付け次第で、多くのものが教材になるにちがいない。

 

 

【２】　いきいき物理わくわく実験

 

　'88年、私たち愛知・岐阜物理サークルは『いきいき物理わくわく実験』（新生出版）を出版した。この本をつくる中で、数はそれほど多くはないにしても、色々な条件の違いを乗り越えて、その内容だけで彼らの心をとらえて離さないものいくつかあることがわかってきた。これは、きっとこれからの物理教育のあり方に対して、ひとつの典型を示すものとなっていくように思えてならない。こうした教材は少なくとも次の条件をいくつか満たしているものがほとんどであることがわかってきた。

 

《生徒の意欲が解き放たれるときはどういうときか》

 

（１）内容が彼らの感覚や感情にまでくい込んでいくとき　　　　　　→体を通して全感性が働くとき

（２）「何かわかりそう、オレにもつくれそう」、自分で挑戦可能に思え、主体が入り込めるとき

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→自分の頭で自己構成ができそうだと思えるとき

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→手や体が自然に動きだしてしまうとき

（３）いくら間違えてもいい、自由に考えることが許されるとき　　　→強制のない自由な雰囲気が保証されるとき

（４）みんなと議論したり、作ったり、仲間と一緒にできるとき　　　→社会的で、共同作業ができるとき

（５）世界の広がりと深まりが感じられるとき

　　　見えない世界や、そのつながりが見えてきたと感じられるとき　→宇宙の法則がより深く広く見えてくるとき

 

　このような条件がいくつか満たされると、生徒の思考と行動は爆発する。

 

　実は、これは何も生徒だけでなく、我々教師自身にあてはまっている。教師自身が「いきいきわくわく」できなければ、生徒も「いきいきわくわく」できない。

 

　これまでの物理教育でこれらの条件はどれだけ満たされてきたのだろうか。ひょっとすると１つも満たされてこなかったのではないか。

 

【３】みんな学びたいのだ！　教材はよって、たかって議論すればどんどん進化する
　　サークル、自主的教育研究運動……物理教育の要は教師が生き生きできること！

 

　『いきいき物理わくわく実験』（新生出版）ができるまでには、これまでの私たち約30年近いサークルや教育研究運動があり、その中からいくつか学んだこと。

 

（１）運動の原点

　★「ああ、せいせいした。これで一生物理をやらんでもよくなった」(28年前の生徒)
→「自分の教えてきたことは何であったのか」《自分の原点》

「面白くない・わからない・くだらない」…現在の教育の矛盾を集中的に反映した声だ。「この声を避けて通った試みはいくら手段を労しても失敗に終わるだろう」。

これが私たちの主張。現状はますます深刻。私たちの主張のもつ意味が大きくなった。

 

（２）自主的理科教育運動　　共有財産の結集と蓄積

　★「私はクラスのなかで一番授業を受けようとしない生徒を『リトマス試験紙』と呼んでいます。このような生徒を一年間物理の授業に引張り込む力量なんて私にはありません。でもこんなリトマス君が驚きや感動で青くなったり赤くなったり反応する授業をせめて年に１度だけでもなあということをいつも考え続けています。“こうやるとどうなるかな？ダメか。じゃこれはどうだ！”と何回も挑戦と失敗を繰返しているわけです」（近沢秀光）

 

　つまり、一時間でもいい、断片でもいい、リトマス君がいい反応を示してくれるものをウンと集めて交流検討する。何々論や観念からではなく具体的投げ込み教材から出発し、そこで何々論をたたかわす。現場に根差した生の姿で《無理をしないで長続きする方法》を追求する。《多くの人の智恵の結集》と《断片の蓄積》。１年に一つでいい。３０年たてば３０。みんなでやればその人数倍。それだけでない。プラスαがある。サークルとサークルが一緒にやると、これ又プラスα。このαが大きい。相乗作用。

　これを私たちは《投げ込み教材運動》と呼んでいる。普通の教師にできる実践的、創造的教育研究運動。

　これが『いきいき物理わくわく実験』に結晶した。一番儲かったのは我々自身！それ以上に大切なことは、この本をみんな自分が作ったと思っている。個々の教師はごく普通の教師なのに、トータルとしてみると、この本をつくった我々自身が自ら驚く。こうなってくると、平凡な教師でも研究主体になれる。我々自身が生き生きする。我々が生き生きすると、これが生徒にはねかえる。生徒も教師も共に科学と教育の研究者だ。

　でも生徒の意欲の解き放ちにつながる教材は決定的に足りない。

 

（３）みんな学びたいのだ！　サークル　物理教育にコペンハーゲン精神を！

　サークルは全くの出入り自由。会則もない。みんな実に個性豊かで様々。その中で私は、恥かき屋。でも恥かき屋の存在も必要だ。それぞれの個性が発揮でき、生かされる場。気楽に真似られ、学び合える場、こう言う場にみんな飢えている。よく話題ののぼること。「今ここで我々が議論しているように、生徒が議論するようになったらもう最高だね」。「物理教育にコペンハーゲン精神を！」だ。自分たちのアカデミー。自分たちなりの創造活動。みんなが対等平等で、個人が生かされるとサークルは活性化する。みんな学びたいのだ。自分の工夫したものをみてほしい。欠席するとすごく損をした気持ち。次々とわからない問題が噴出。それに教育論。激しい議論。電話やニュースや口答で。一つの実験アイディアがどんどん進化する。質が変わってくる。量から質的転化。質の転化が新たに量を生み出す。

 

　［例２］〈実験２〉

『カラオケマイク』→『エコーマイク』→『やまびこ』

　［例３］〈実験３〉

『歯車楽器進化論』→釘、画鋲、段ボール、厚紙、プラ板、
→『磁気ディスク』（録音テープ、切符、磁気記録） 
→『光ディスク』（ＣＤ、光通信） 
→『原型歯車、磁気、光ディスク』
→『赤外線ディスク』
→『リモコン』『カメラ』

 

（４）こういうことなら私でもできる！

　☆ニュートンもアインシュタインも確かに天才だ。しかし、近寄りがたい余りにも特別な人物に祭り上げ過ぎてはいないだろうか。

「僕だってガリレオやニュートンのようにできるかもしれない」「私だってできそうだ」。教育として大切なことは、生徒が科学に対して自信を回復することではないか。

　☆教師も同じ。私たちは、ごく普通の教師。２９年間やってきても、授業で成功したといえるものは本当に少ない。毎日が試行錯誤。こういう普通の教師でも「こういうことなら、オレでもできる」。こういうところから、創造的新しい物理教育が生まれてくるのではないか。

　☆「私でもできる！」。これは、教師や生徒だけでなく、実は母親、子供まで幅広い層を含んでいた。（親子科学広場やお楽しみ広場などの経験から後からわかってきた。）

 

【４】　今日ほど教育の中味が問われている時代はない。量より質を！

 

　「ウッソー、そんなことできるはずがない」「まさかこんなものでできるはずがない」と思っていた生徒が「えっ！こんなものでできるのか」とすごく驚く、その驚きが大切だ。その驚きの秘密は何なのか。

 

　［例４］『ポット振り振り汗かきかき』

 

　「水の温度は振るだけで上がるか」。10分間、班ごとの競争。思い切り振るだけ。正直いって、初めてこれを知ったとき、余りやる気せず。「ただ振るだけじゃないか」と。生徒は毎日ポットを使っていてもこんな実験やったことない。生徒の驚きの秘密はどこにあるのか。

 

�@　「まさか！」と思った水の温度が、振るだけで上がるという事実。

　これは、「仕事と熱の等価性」に気付いたときの驚きだ。

 

�A　「こんなに振って、たったのこれだけか！」とため息をつくのはどうしてか。「仕事と熱のオーダーの違い」を、直接自分の身体を使って体験をしたからだ。

　ある生徒の言。「何で産業革命が起きたかこれでわかった」。

 

�B　これまでの数々の定量実験。一向に生徒の心はとらえられなかった。いくら精度を上げることに工夫をこらしても、�@�Aのような、質的把握、概念的把握なしに定量実験はほとんど意味をもたない。何でも実験すればいいとは限らないという典型的例。

 

�C１cal＝4.2Jを単なる換算関係として覚えれば、計算はできる。でも物理は面白くない。概念的把握なしでも、入試にはそこそこ対応できてしまう。

 

�D私が初めて教科書でジュールの実験と装置を知った時、とても自分でできる実験だとは思わなかった。特別な人間（ジュール）の特別な工夫。普通の人間にはできない相談だと思った。まさか、ポットを振るだけでいいとは思わなかった。定性的でもいい、誰でもがどこにでも転がっている材料を使ってできること―これは物理に対する信頼感の回復につながる。日常的なものをとりあげる積極的意味はその中に非日常的なものが発見できるというその素晴らしさのためである。気にもとめないようなこんなことのなかにもやっぱり法則があったんだなあという驚き、まさに当たり前として無視していたものの中に普遍性を発見できる時、彼らは驚き喜ぶのだ。

 

 

　［例５］『寝てた生徒がアンコール』

（圧気発火器）〈実験４〉

 

�@　「まさか！押すだけで、パッと火がつくなんて！」。生徒の感覚感情にくい込んでいく。

 

�A　「あんなに苦労しポット振ったのに、パッと燃えるなんて信じられない」。

　教師はすぐ計算に依存したがる。計算にたよらず、直感的描像でどう答えたらいいでしょう？分子運動のイメージで考えると、気体は分子の数が少ないから温度がよく上がる（同体積中）。金属の比熱でも「重いものほど比熱が小さい」というモル比熱（数を同じにすれば、比熱は等しい）の考えを取り入れた扱いがあってもいいのではないか。重ければ数が少ない（同質量）から、エネルギーの分配が大きい」。だから気体はうんと温度が上がりやすいことが一目瞭然となるのではないか。

�B　断熱圧縮膨張は、フェーン現象やディーゼルエンジン、冷凍技術などの応用に直結。

　［例６］そろった運動をバラバラに　

   『ランダム運動台車』

�@「胡椒のように鉄粉を」切符の磁気記録　

�A『分子磁石』消磁…バラバラ、　帯磁…そろう

�B「磁石を熱すると」消磁…バラバラ、

 
�C「ニクロム線を熱すると」…バラバラ、電流は流れにくい

 

 

【５】法則にたいする信頼感の確立　　

　［例７］〈実験５〉『命中式速度計』

�@　予想を立てたうえでの実験びにため息、喚声、拍手が必ず起きる。

�A　命中のたびに「確かに法則があるんだな」「法則は正確に成り立つんだな」という、

法則に対する存在感、法則に対する信頼感が増す。（命中式は少々の誤差があっても命中し正確感が増す。記録タイマーは煩雑な計算、データ処理をすると混乱）

�B　半定量−定量と定性との中間−実験は、

定性実験ととに概念形成には重要な意味をもつ。現在、定性と定量の結節点となる半定量実験（量の比較）はほとんど意識的に追究されていない。これからの新しい物理教育には、重要な意味をもってくるにちがいない。

 

【６】教師や生徒の自主的創造的活動を妨げるもの

　　　受験競争はここまできている

　−これで創造性が育つのか−　

《資料参照》

 

☆　職業高校約20年の経験から。まず「教科書どおりの授業は通用しない」。

　　　　　　　　　　　　　　「彼らがいいと思ったものしか絶対受け付けない」。

　授業が成り立つかどうか、これが勝負。要するに本物志向。外は受け付けない。

　教科書通りやった先生の言。単位認定をめぐって、生徒が抗議にきた。

「俺は、文部省のいう通り、教科書通り教えた。それで文句があるなら文部省へいけ」

☆　４年前、多分全国の平均的と思われる普通科に転勤。私の勤める学校などまだいい方だが、職業高校とは大きく違う、２０数年前の普通科とも違う何かがあると思った。受験を意識するため、「教科書から離れづらい」。「本物かどうか」は問われにくい。

　この数年、何が問題かを、ずっと注目して見てきたが、全国的に見ると驚くべき深刻な大問題が広がっていることがわかってきた。共通一次以来特に深刻。

 

☆　大都市部では私立中学進学をめぐって、小学校まで進学競争に巻き込み始めた。そして今や、大都市部での競争の過熱がこの数年、周辺部や農村部を偏差値で煽り、過疎県では、金までつぎこんで、「○○県から何人有名大学へ入れたか」を、県の行政レベルで競争するという異様な状況が進行している。

　模試やセンター試験の平均点を、県毎に、学校毎に、クラス毎、教師毎に比較し、これで競争を煽るしくみ。ここでは内容は一切問われない。

　共通一次とともに、受験産業が驚くべき勢いで根をはり、個人の学力が、「偏差値」として商売になる段階であったものが、今や、地方の行政までが「偏差値」を利用し、学校に影響を及ぼす段階にまでなってきた。これでは、生徒や教師の真の意欲や自主性や創造性など育つわけがない。今更ながら共通一次以来、全国一斉テストのもたらす害の大きさに警鐘を鳴らさざるをえない。

 

　現場教師が生き生きし、「これならできる」と自信をもって、もっと自由に、自主的、積極的に創造的活動ができるかどうかが、新しい物理教育の要である。

　そのためには

　（１）受験　　（２）教科書　　（３）指導要領

など、教師や生徒を金縛りにする拘束をとくことが、まず必要だ。

 

【７】　まとめ

 

（１）「いきいきわくわく」できる、感覚にまでくいこむ楽しい魅力ある物理を

（２）そのためには我々教師自身が「いきいきわくわく」できる研究運動が新しい物理教育の要である。

（３）物理はどこにでもある。何からでも発見できる。

   私だってできる、誰でもできる。

   非科学ではなく、物理（科学）に対する信頼の回復

（４）量よりもまず質的内容、概念的把握を

（５）定性と定量を結ぶ半定量実験の意識的追究

（６）国民各階層を巻き込んだ市民のための物理教育の内容の建設。

   専門教育をすればするほど、専門家は育たない悪循環。

   一般教育としての内容は未検討のまま。

（７）生徒や教師が「いきいきわくわく」と創造的活動ができるためには、受験競争、教科書検定、指導要領など、大きな障害となっている。とくに受験競争は、今なんとかしないと日本という国が大変な危機に陥るのではないか。

 

  

《資料》

受験競争はここまで来ている　−これで創造性が育つのか−

 

（１）福井県の例

　この１０年来、受験体制一辺倒。御三家といわれる高校では、３年でトップの中のトップクラスをつくり東大、京大合格を目指す。それに新設校。上からと下から全体を受験で煽り立てる。補習は全員参加。１年から３年まで毎日７時間授業体制。最近ではこれにプラス０、８限まで。毎土曜も午後４時まで。毎日午前７時から夜７時まで。ホームルームやゆとりの時間、その他の行事もほとんどカット。

　中間と期末考査の間にもう１回考査があり、Ｓ模試は県下全校が参加。３年は９ヵ月の間に１０回以上の模試。模試の結果は学校毎、クラス毎、教科毎の平均点が出され、どの担任、どの教科担当者かも一目瞭然。教師（特に若い教師）は模試毎に担当クラスの平均点に一喜一憂。管理職もこの一覧表をもとに教師の尻を叩く。不満でも述べようものなら、「君はここには合わんのだ。職業高校でそれをやりなさい」。模試の平均点が人事移動の対象にすらなる。担任は体育や芸術の教師はなし。福井には予備校がないので学校がその肩代わりをするのだと。教科の研究会はおろか、職場のなかで議論をするゆとりすらない。最近ストレスで死亡したケースも。

 

（２）雑誌『教育』「特集　学力競争列島　日本」1993.1月号より

 

�@「青森県における進学率向上対策事業と学力競争の激化」　千田忠

東北では山形県学力向上と進学率上昇をめざして、指定校に平均250万円の助成。1988

　　　青森県大学進学率向上対策について。1990。指定６校に毎年200万円助成。1991

　地方の大学が関東・関西の高校生に狙われ、地方出身者が地元大学から締め出される。

　私立が「特進」対策を組み、大学受験における実績確立をめざし、公立高校間の競争に拍車をかけた。

　１，２年は７〜８割の高校で、３年は全ての高校で平常講習という課外講習。カリキュラム外とはいえ、参加を義務付けられている学校も多く授業時間は実質３７〜３９時間、これに朝０時間も加わることで、週４０時間を優に越える。夏休みは盆を除いてほとんど毎日という学校も半数近い。冬休みは３日を除いて毎日という学校も。過年度よりも競って日数を増やす。３年担任は帰りが７，８時が普通。１，２年でも特に英、数の教師は忙しい。慢性疲労というより、過労死症侯群に近い。プラスワン方式で仕事がどんどん増えていく。とにかく受験に対応するためしゃにむにという状態。「受験指導あって、教育滅ぶ」ともいうべき状態。

 

�A「凝縮される学力競争−鹿児島からの報告−」　佐々木英一

佐賀県　県当局が県立学校教員を派遣し、第3セクター方式で6年一貫制私立学校の設立。

　県当局者の言「佐賀は年々県立高校からの東大合格者が減少しており、このまま放置すれば、将来、県出身の有力官僚がいなくなり、県政の発展に大きな支障をきたすかもしれない。今回の対応は、こうした事態を回避するために措置である」という。産業基盤が弱く、公共投資によって経済を支えなくてはならない地方では、このようなあまりにも「現金な」論理が、「背に腹は替えられない」ということで説得力をもっている。

　福岡を除く九州各県ではどこも佐賀と同様の状況があり、各県では、絶えず他県を引き合いにだして、自分の県の遅れを警告するというパターンが見られる。

　私立中学ブーム　　新設の私立中学の目玉は難関大学入学に向けた学習指導。鹿児島市内を中心にかなりの小学生が受験体制の中に引き込まれてきている。入学は困難で、早くから（遅くとも４年からといわれている）塾通い。小学生の通塾率は年々上昇。市内の小学校教師が私立中学入学者を競う風潮。

　鹿児島の進学高校の猛烈な詰め込み教育は有名。早朝課外６時間、放課後課外１０時間、土曜日も放課後２時間実施したり、夜９時まで自習させる例あり。

　私立進学高校の出現で、鹿児島市内の公立普通高校でも危機感を深め、強力な受験シフトに戻りつつある。

　九州は全般的に官尊民卑の風潮が強い。…知事は天下り、県の主要ポストには中央官庁から、腰掛けで若いキャリアー組がつき、年配の地方組が部下として仕える。こうしたことを日常見ている県民にとって、学力競争で勝ち抜くことは、なによりも鹿児島を脱出し、中央で活躍するうえでの不可欠のパスポートなのである。

 

�B「島ぐるみの学力向上対策−沖縄からの報告」　富田哲

　「児童生徒の学習意欲を高め基礎学力の向上をはかる方策」第2次'87、第2次答申'88

　沖縄では知能は全国水準だが学力は全国最下位だと指摘。学校別の具体的序列を明示。

　'86年度の共通一次の全国平均が全国最下位のキャンペーン。

　小中学校では本土の水準まで偏差値をどう引き上げていくかで｢達成度テスト｣を実施。

　各教育事務所単位に成績順位を新聞で公表。教育事務所は学校別の順位をつけて校長にハッパをかける。校長は「進級テスト」（年間35回）に学級単位の順位をつけて学級担任を叱咤激励。担任は「進級テスト」の成績を上げるために、毎朝10分の「豆テスト」を実施。

 

�C「今日の学力競争の社会的土台」　久富善之、高口明久

  「学力・学歴獲得競争が日本列島をおおっている。この競争の激化を示す事象には事欠かない。過熱し、低年齢化する塾通い（ダブルスクール）の広がりがそうであるし、本特集に全国各地から寄せられた「学力問題レポート」は、この点での都道府県間競争、学校間競争の新たなフィーバーを伝えている。ダブルスクールも、各地のフィーバーも、冷静に考えれば「異常」としか思われないのに、それが「あたり前」かのようにまかり通って、しかも個人も集団もそこから容易に抜けだせないところに、本当の異常状態がある。」

  「都道府県も、現役の大学進学率や、「一流大学」進学者数をめぐって競争関係におかれている。この競争が近年過熱の度を深めているのは、もとになる個人間競争や学校間競争がますます激化しているからだけでなく、そこで創出された序列価値の「正当性」がその影響力を強め、社会の諸領域におよんだからである。学力・学歴獲得競争上の序列位置が、その県そのものの日本全体の中での位置、イメージ、産業吸引力、行政の発言力、はては地価にまで影響しかねない。県民所得の大・小に次ぐ正統的序列価値を、学力競争が持ちはじめているのである。都道府県間競争では、子供だけでなく、教師も学校も手段化する。だから、フィーバーのかたわらで教育の中身の空洞化がすすむ危険をともなっている。」