現在の教育方法は、現代世界で活躍するために必要なスキルを生徒に教えることに失敗しています。
すべての生徒が科学的に考え、より良い意思決定を行えるようになることには、社会に対する明確な利益があります。
学習に関する最近の研究は、今日多くの生徒が受けている教育とは大きく異なり、より優れた教育をすべての生徒に提供する方法を示しています。
建物の中には人々が集まって談笑している集団がいますが、多くはマスクを着用していないか、鼻を覆わないマスクを着用しています。その一方で、この地域では新型コロナウイルス感染症の感染者数が急増しており、多くの人々がワクチン接種を拒否しています。その上空には、地球温暖化により米国全土で燃え広がっている前例のない山火事による煙が立ち込めています。アメリカ人の3人に1人は、これが人間によるものであることを否定しています。。
課題は大きいものの、研究はそれを克服する方法を示しています。その研究は、医療の改善や二酸化炭素排出量の削減に関するものではなく（これらも重要ではありますが）、学習と教育に関する研究です。若者が科学やデータに関わる意思決定をより良く行えるよう教育する方法が明らかになりつつあります。
このように説明されることは稀ですが、科学の実践とは本質的に、より良い意思決定を行うための方法です。それは、検証されていない不正確な意見や内在する偏見に頼る通常の方法よりも優れています。科学とは、あるシステムにおいて特定の要素が変更された場合にどのように振る舞うかといった意思決定を体系的に明確化し検証し、どれが正しいのか、その理由と条件は何かを見極めることです。その知見は保存され、将来の同様の意思決定を導くために活用されます。
この知見は科学モデルの形で体系化されており、定期的に検証・改良され、予測や意思決定の指針として用いられます。科学者は、不確実で限られたデータから最も正確な意思決定を行うための高度な手順を開発してきました。
根本的な転換
すべての生徒が科学的に考え、より良い意思決定を行えるようになることには、社会に対する明確な利益があります。私の研究グループはまた、次のことを示してきました。科学者やエンジニアの主要な活動である複雑な問題解決が、一連の具体的な意思決定から構成されていることを示しました。
学習に関する研究は、現在の教育方法がなぜこれらの貴重な思考能力を生徒に教えることに失敗しているのか、そしてどのようにすれば改善できるのかを説明します。それには、社会が教育について考える方法の根本的な転換が必要です。歴史的に見ると、教育の主な目標は情報を学ぶことでした。
現在では、脳は非常に変化しやすく、良質な教育は脳を変化させ、ニューロン同士の結びつきを「配線し直す」ことが分かっています。この配線し直された脳は新たな能力を備えています。
カール・ワイマン
かつて脳は変化しないものと考えられており、教育とは、科学的事実や手順などの有用な知識を、固定された能力を持つ脳に詰め込むことでした。脳がその知識をどれだけうまく活用できるかは、生まれつきの「才能」によって決まると考えられていました。一方、「語って教える」という方法は、印刷機がまだ発明されておらず、教育の唯一の目的が情報の伝達であった中世には理にかなっていました。しかし、今日においても中等教育および高等教育の理科教育では依然としてこの方法が主流です。
現代の研究は、脳と学習について、まったく異なる姿を明らかにしました。現在では、脳は非常に変化しやすく、良質な教育は脳を変化させ、ニューロン同士の結びつきを「配線し直す」ことが分かっています。この配線し直された脳は新たな能力を備えています。
筋肉が激しい運動に反応して強くなるのと同様に、脳も激しく訓練した精神的課題をより上手に遂行できるようになります。良質な教育とは、こうした能力を育むために脳を適切に鍛えることなのです。
脳は、実践した思考のみを学習します。したがって、脳に「科学的に考える」ことを学ばせるためには、関連する知識と推論を活用して、より良い意思決定を行うことを実践させる必要があります。研究が示すところによれば、このような学習には、生徒が現実的な文脈に埋め込まれた問題解決に熱心に取り組み、少人数のグループで仲間と協力しながら、関連する一連の意思決定を行い、その根拠を示すことが求められます。熟練した教師は、良い実践課題（例：魅力的で、意欲を引き出し、挑戦的でありながら達成可能なもの）を設計し、生徒が取り組む間に思考過程を観察しながら、改善方法について適時かつ具体的なフィードバックを定期的に提供します。
これは、優れたコーチが選手の運動能力ではなく精神的能力を育成する場合とよく似ています。ほぼすべての脳は、このような最適な指導を受ければ、能力を大幅に向上させることができます。
情報の伝達にとどまらない教育
従来型の教育と研究に基づく教育の違いは、不慣れな都市で道を覚えることにたとえて説明できます。2つの方法で2地点間を運転することを考えてみてください。1つ目の方法では、どの交差点で曲がるかを指示してくれるガイドがいます。2つ目の方法では、ガイドはいません。
あなたは、都市の心的イメージを自ら形成し、どの交差点で曲がるかを判断しなければなりません。将来、他の場所へ運転する必要が生じたとき、2つ目の方法で学んだ人の方がはるかに高い能力を発揮できるでしょう。デジタル技術が教育を変革する可能性について多くの誇大宣伝がなされていますが、それは単なるツールにすぎず、他のすべてのツールと同様に、その価値は使い方によって決まります。現在、ほとんどの教育技術は、中世的な教育パラダイムを支えるために使われており、情報を伝達する新しい方法を提供しているにすぎません。
しかし、教育技術を活用する新しく、はるかに効果的な方法も存在します。これらは優れた教師の能力を増幅させ、はるかに多くの生徒に効果的な学習活動を提供します。たとえば、無料で提供されている「PhET」のようなインタラクティブ・シミュレーションは、現在、世界中の生徒によって1日100万回以上利用されており、新しい教育体験をもたらしています。
これらにより、生徒は、科学者が世界の現象を説明するために用いる概念モデルを視覚化し、能動的に探究することができます。専門用語や数学の通常の障壁を乗り越える必要はありません。生徒は予測（一種の意思決定）を行い、それを検証することができます。インタラクティビティによって、生徒は導かれた発見と意思決定の実践を体験でき、それは魅力的であり、個々の習熟度に自動的に適応します。適切に良い指導に組み込まれれば、生徒の自然な好奇心に働きかけ、科学的な実践や思考方法を育むことができます。
学習に関する研究は、今日多くの生徒が受けている教育とは大きく異なり、より優れた教育をすべての生徒に提供する方法を示しています。この教育は、適切な精神的訓練とフィードバックを通じて、生徒の精神的能力を育成します。それは、適切に設計された教育技術を用いる高度な訓練を受けた教師によって提供されるでしょう。その結果、複雑な現代世界で活躍し、その世界の繁栄を確実にするためのスキルを持つ人々が、はるかに多く生まれることになるでしょう。
