理科教育法2

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資料紹介

『科学者が自然を探求する方法（科学の方法）を解説したあと、それを理科授業にとり入れた場合の授業展開例を示せ。』
科学者の自然を探求する方法は、近代的な方法に至るまで多くの歴史がある。近代的な科学的方法論が確立され始めたのは、１７世紀のケプラー、ガリレイ、ニュートンなどの天文現象を探求する自然科学者らによるものであり、それまでは、実証を伴わない曖昧なものも多くあった。例として、ファン・ヘルモントの「穢れたシャツで小麦の壷を入れた壷をふさいでおくと、小麦が変化してネズミになる」と考え、ハーヴェイの「蛆虫や昆虫は自然発生により生まれる」と述べているなどのこれら生物の自然発生説は、様々な論争を経た後、パストゥールにより実証的に否定された。彼は、自然発生すると考えられていた微生物について、空気中に存在する芽胞が有機物に付着したとき、微生物が増殖されることを実験で証明したのである。他の事例として、伝染病におけるゼンメルワイスの活動を取り上げる。彼は、分娩した多くの婦人が産褥熱になることを知った。その産褥熱で亡くなった人は、ある病棟では３％以下なのにもかかわらず、違う病棟では１１％にもなることを知って驚いた。当時、「伝染性の感化」によって伝染するという現代では極めて曖昧な妄想的な考え方が信じられていた。だが、彼は、この考え方に対して二つの事実から「伝染性の感化」という考え方を否定した。そして新たな経験から、彼は、産褥熱を伝染する物質を運んでいるのは、医者ではないかという仮説をたてた。そして、それを検証するためにすべての医者は、どんな検査をする前にも必ず塩素化された石灰水で手を洗うように指示した。すると、産褥熱による死亡は急速に減少したのである。さらに彼は、仮説を拡張し実証することで、産褥熱が微生物によって伝染することを明らかにしたのである。
　以上のことから、科学者の探求する方法は、次の二つの特徴が明らかになる。第一は、観察されたことについて科学者が関心を持ち、問題意識を持っていることである。ゼンメルワイスは、病棟により産褥熱の感染率の違いに疑問を抱いた。その彼の疑問は、科学の活動のもとになる重要なものである。その疑問から彼は、二つの病棟の違いについて、観察できる事実をくまなく探した。このように科学の活動は、感覚で得られる体験されたことがらに基づいて推論し、その正否を確かめるために事実に基づいてテストする。第二は、科学者は、何らかの問題に差し向かったとき、こうなっているからではないかという推論をすることである、それが整理されると、問題の答が「仮説」という一つの見解になる。ゼンメルワイスは、「死体の物質」を想定したが、これは事実を踏まえながら考えついた見解であり、その時点では証拠もない「仮の説」であった。そして、それが検証されれば、事実を超えた「理論」として位置づけられる。以上のように、科学者の自然を探求する方法は、二つのレベルで行われる。事実にも基づいて問題を明確にしたり、事実間の関係を明らかにしたりする観察のレベル活動から始まり、その問題解決のために仮説を設定して検証し、理論化する想像のレベルで研究の活動が行われる。この観察のレベルと想像のレベルの溝を埋めるのが科学者の活動であり、観察や実験という手法である。言い換えれば、問題が明確になれば、次に事実に基づいて推論して仮説を設定し、その真偽をなんらかの事実に基づいて検証するというやり方が科学者の自然を探求する方法である。
　科学の歴史は、人類が自然科学に基づく科学的世界観を形成してきた過程を示しており、理科教