科学の教え方を見直すことは、私たち全員の未来にとって不可欠です

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  • COVID-19によって、授業の提供方法は大きく変わることを余儀なくされました。

  • しかし、世界の教育にはさらに根本的な再考が求められています。

  • 科学、技術、工学、数学は、私たちの未来にとって極めて重要です。

COVID-19により、10億人以上の児童・生徒と若者が学校に通えなくなり、ほぼ一夜にして、歴史上最大規模の教育技術(エドテック)の導入が引き起こされました。学校や大学は、あらゆる年齢の児童・生徒が自宅で学習できるように、教育と学習の方法を急いで再設計しています。これは、児童・生徒、教員、保護者(特に女性)にとって大きな実務上・物流上の課題をもたらしている一方で、21世紀の学びの姿を再構想するための多くの機会を開いています。

この危機において個人、組織、社会が直面している圧力は、第四次産業革命を加速させ、物理、デジタル、生物の世界の境界をあいまいにしています。私たちの教育制度は、人工知能、ロボティクス、バイオテクノロジー、クリーンエネルギー、量子コンピューティングにおける破壊的な科学技術の進歩によって動かされる世界に向けて、児童・生徒を準備させられているでしょうか。科学、技術、イノベーションが、経済、地政学、環境、社会の課題の解決にどのように役立ちうるか、批判的に考えるよう児童・生徒を促せているでしょうか。科学、技術、イノベーションが対処に役立つか、あるいは課題を悪化させるかについて -

多くの産業や国では、最も需要の高い職業や専門分野は、10年前、あるいは5年前でさえ存在していませんでした。変化のペースはさらに加速する見通しです。最大で今日入学する子どもの65%は、まだ存在しない仕事に就くことになるでしょう。世界中の教育制度は、COVID-19以前からすでに機能不全に陥っており、科学の教え方と学び方を変えなければ、さらに取り残され続けるでしょう。

教育は、もはや世代間で明示的な知識を伝達することだけであってはなりません。OECDの「2030年の教育とスキルの未来プロジェクト」によれば、OECD 2030 Future of Education and Skills Project:「古い教育基準を、創造性、批判的思考、コミュニケーション、協働という21世紀のスキルと知識を組み合わせた教育の枠組みに置き換える必要がある。」これは、単に授業を黒板からZoomの通話に移すだけでは実現しません。科学と技術のスキルの教え方と学び方を根本から変え、一方向的な内容の伝達や暗記から、個別化された自己主導型の学習へと移行させる必要があります。急速に変化する世界では、将来どの技術が台頭するかを予測できないため、子どもたちに自ら学ぶ力を教えなければなりません。児童・生徒には、より力を与えられたグローバル市民として、自らの未来の中で成功し、それを形作るための知識だけでなく、スキル、態度、価値観も必要です。このことは、現在のパンデミックにおいて、これまでになく明白になっています。

COVID-19と、すべての人の科学リテラシー向上の必要性

COVID-19危機によって生じた問題の多くは、科学リテラシーに根本原因があります。パンデミックに直面する中で科学を理解する必要性は、即時かつ世界的に、これまでになく切迫しています。数か月前まで、STEM分野を専門としない多くの人々は、ウイルスと細菌の違い、抗原と抗体、DNAとRNA、線形成長と指数関数的成長の違いを覚えていなかったでしょう。これらは高校の生物学と数学で学ぶ概念です。しかし、科学の学位に進まない限り、これらの用語は研究誌や学術界に追いやられてしまいます。今では、あらゆる主要紙の見出しを飾っています。パンデミック以前、アメリカ人の81%は、生存している科学者の名前を一人も挙げられませんでした。今日では、科学者は誰もが知る存在となり、ゴールデンタイムのテレビに毎日登場しています。

18〜19世紀の産業革命では、読み書きの非識字による明らかな「社会的苦痛」に苦しみましたが、第四次産業革命において、リテラシーはもはや読み書きに限定されません。COVID-19以前は、分子生物学の基礎的な理解や疫学の概念は、市民にとって完全に任意のものでした。パンデミックの抑制の負担が私たち全員の責任にかかっている今、この知識は自分自身や他者にとって生死を分けるものになりえます。私たちは、科学の理解が日々の生活にどれほど具体的で、実践的かつ即時的な応用をもたらすかを、集団として実感しながら生きています。

今世紀のスキルImage: WEF

次世代が地球規模の課題に取り組む力を備えるためには、STEMスキルをリテラシーの基本的定義に含める必要があります。今こそ、教育を変革し、達成格差を縮小し、産業革命で経験した「社会的苦痛」を再び生み出さないようにする時です。リテラシーには、OECDが示す21世紀型スキルを含める必要があります。すなわち、数学的リテラシー、科学的リテラシー、デジタルリテラシー、金融リテラシーなど、さらに、批判的思考、好奇心、創造性、チームワーク、異文化理解などの能力や態度であり、若者が、まだ存在しない将来の職業に備えて身につけなければならないものです。OECD:数学的リテラシー、科学的リテラシー、デジタルリテラシー、金融リテラシーなど、さらに、批判的思考、好奇心、創造性、チームワーク、異文化理解などの能力や態度であり、若者が、まだ存在しない将来の職業に備えて身につけなければならないものです。

科学教育の民主化

UNESCOによれば、UNESCO「国が国民の基本的ニーズを満たすためには、科学の教育は戦略的に不可欠である」とされています。しかし、STEM教育に関しては不平等が存在します。技術によって児童・生徒が自宅で教員とつながるようになったことで、学習における技術の限界が明らかになりました。コロナウイルス危機は、デジタル格差(機器や信頼できるインターネット接続がない子どもは学習から完全に遮断される)だけでなく、自ら学習を主導するスキルを持つ者は誰か、また親に子どもを手助けする時間がある者は誰かという点でも、深刻な不平等を明らかにしました。米国では、特権的な背景を持つ15歳の子どもはほぼ全員が作業用のコンピュータを持っていますが、恵まれない背景を持つ子どもの約4分の1は持っていません。さらに、STEM教育には、探究や実験を通じた教授のために高価な実験機器が必要です。遠隔学習の環境では、それにアクセスすることができません。

社会経済的な水準にかかわらず、すべての若者が自宅で探究型学習にアクセスできるよう、創造的な方法を見出すことが不可欠です。仮想実験室や仮想実験のための成功したソフトウェアソリューションも存在し、例えばコロラド大学によるPhET Simulationsや、LabXchange(ハーバード大学提供)があり、仮想実験室への没入型の体験を提供しています。これらの手法は良い出発点となりえますが、児童・生徒にとっては、仮想現実体験を通じて自転車の乗り方を学ぶように感じられることもあります。科学を学ぶには、科学的実験と探究型・問題解決型学習の実践的なプロセスに没入することが必要です。体験型の科学教育におけるこの障壁に対処するため、Lab4Uのような企業は、スマートフォンのセンサーを用いて科学実験を設計・実施しており、スマートフォンを持つ世界中のどの児童・生徒も、ポケットの中の携帯可能な実験室で実験することができます。別の例として、スタンフォード大学のManu Prakash教授によるFoldoscopeがあり、超低価格の紙製顕微鏡を設計する企業です。

コンピュータへのアクセスとは異なり、スマートフォンの普及は進んでおり、モバイルファースト経済の家庭では、コンピュータを購入する前にスマートフォンを購入する選択をしています。これにより、理論的な授業よりも魅力的な方法で科学を学ぶよう児童・生徒の意欲を喚起し、刺激する機会が生まれ、学習への主体性を持たせ、自分がどのように学ぶのかをより深く理解させることができます。チリでは、児童・生徒が学校の3Dプリンターを使い、最前線の対応要員や必須業務従事者のためのフェイスマスクを印刷しています。ラテンアメリカと米国では、携帯電話を活用したSTEM教育ツールを利用した低所得地域の児童・生徒が、STEM分野のキャリアを追求する意欲が高まりました。

現実世界のための科学、技術、工学のスキルを教えることは、これまでになく重要です。第四次産業革命において、児童・生徒が世界最大の課題を解決できるようにしたいのであれば、時代遅れの教育制度を存続させることはできません。若者が変化する未来に備えられるよう、21世紀型スキルを育成するため、教育、科学、技術への公共政策と投資を連携させる必要があります。

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