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高校までの理数教育の問題点を是正する方法を考える
0001Nanashi_et_al.2011/09/11(日) 08:30:05.44
数学:
計算なんて四則演算が出来ればとりあえず生活は出来るんだから
集合や写像や(エクセル辺りを使った)統計処理をメインに据えるべき。
微積も大事だけど、現在の高校レベルの微積分が何かの役に立つようには見えない

物理や化学:
方程式や現象の物理的意味や化学式や合成の方法
何かを説明というか暗記させる時間を使って

ガンダムを作るにはどういう計算が必要か考えよう
→構造体が安定しているとはどういうことなのか
→それを方程式で記述するにはどんな方法があるのか
→生徒それぞれに方程式を作らせ、誰の方程式はどの状況では正しいがどの状況では使えない、みたいな検討会を開く

新しい素材を合成するには化学知識が必須で、性能の良い素材を開発すれば特許だって取れる。
しかし、合成のためにはpHや温度、適切な触媒の選択や合成をどうやって進めるかの検討が必要
という説明をして、どうやって応用して考えればいいのか、組み合わせて考えるにはどうしたらいいのかを学ばせる

みたいなもっと具体的に意味を持った内容にした方が分かりやすいし理科離れも止まるはず

生物:
何故か文系が高校の必修理系科目で喜んで取る科目だけど
生物(一般)と生物(医系志望者)に分けちゃった方がいいような

地学:
何故か滅茶苦茶虐げられてる科目だけど
簡単な宇宙論とか地球科学とか温暖化とかそういうのをふんだんに盛り込めないのか?
俺は物理屋だけど、高校レベルなら地学が一番面白いと思うんだが…
0059Nanashi_et_al.2012/05/10(木) 12:17:11.61
数学や物理学は、世界の構造を調べているというよりも
人間の認識のしかた・様式を調べているという方が実情に近い。
あれこれの定理や公式は人間特有の存在形式からくるものにすぎない。
教師は、物理法則や数学の定理を、まるで天から降ってきた絶対知ででもあるかのように
生徒に見せかけるのはやめて、もっと人間的に、
所詮そこらのおっさんが思いついたアイデアのひとつに過ぎないのだから
まさにそのようにザックバランに教えるべきである。
0060Nanashi_et_al.2012/05/10(木) 15:12:46.67
>まるで天から降ってきた絶対知ででもあるかのように生徒に見せかける
これも生徒個人の受け止め方次第だよね
俺は勉強していてそんな印象は持ったことがないけど、君は違ったの?
世の中、君みたいな方が多数派なのかな
0061Nanashi_et_al.2012/05/12(土) 02:58:49.29
数学なんてのは、あまり厳密に考える生徒よりも
いいかげんなやつのほうが、疑問も感じないで
すらすら勉強できるところがある
頭がよすぎるのはよくないw
0062Nanashi_et_al.2012/05/12(土) 03:01:57.61
ニューヨーク州立大学ストーニブルック校

サイエンス、数学の分野において非常に有名であり、多くの優秀な
教授陣を擁する。物理学者(ノーベル賞受賞者)の楊振寧、数学者
(フィールズ賞受賞者)のジョン・ウィラード・ミルナー、数学者
(ウルフ賞受賞者)のデニス・サリヴァンなどが教授を務めている。
フィールズ賞受賞者で現ハーバード大学数学科教授(学部長)
のシン=トゥン・ヤウも准教授としてストーニーブルック大学に
在籍していた事がある。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8B%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%A8%E3%83%BC%E3%82%AF%E5%B7%9E%E7%AB%8B%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%BC%E3%83%8B%E3%83%96%E3%83%AB%E3%83%83%E3%82%AF%E6%A0%A1
0063Nanashi_et_al.2012/07/20(金) 19:12:10.54
生物:元来体系性の無い暗記科目だから今のままでおk 

化学:本質的に理解しようとなると波動方程式だったりMO法だったりをやらんとならんからまぁ今のままでもおk
実際大学で専門的にやるとなっても頭の中にインプットされている反応式の量がものを言ったりするから暗記ゲーも悪くない
ただまぁ原子核周りに円いくつも書いて電子がポツンと配置されている例の図はよろしくない 電子の確率分布や軌道の「概念」くらいは
ざっと教える方がいいかもね そこら辺の塩梅が難しいんだろうけど

物理:どう考えても微積を導入するべき 力学も熱も電磁気もかなりの問題は微積(微分方程式含む)の初歩で扱える 
重力のポテンシャルだったり、断熱方程式の導出だったり、ローレンツ力の軌跡だったり、微積のおかげで確実に理解が深まるはず

数学;その物理に合わせてなるたけ早く微積を習得できるようなカリキュラムに改める 微分方程式も2回定数係数線形くらいまでなら
十分高校生にも扱えるはず(一般解の導出にオイラーの公式が要るが、端っから解を与えておいて「はい、代入すると確かに式を満たして
なおかつ未知定数が2つあるからこれでいいんですよ〜」でおk) 複素平面は中途半端極まりないから削っちゃっていいと思う
3次元ベクトルは既に扱っているし、外積の要望もあるから行列は3次まで組み込みたい
0064Nanashi_et_al.2012/07/20(金) 20:01:26.68
>>63
複素数は重要だよ。
微分方程式を解くのにも運動方程式解くのにも使える。
もっとも高校レベルを超えちゃうんだけどね。
0065Nanashi_et_al.2012/07/20(金) 20:57:14.91
>>64
三角関数絡みのやつかい もちろんそうなんだけど、実際それやるとなるとオイラー使わなきゃならんでしょ
んでオイラー導入するにはマクローリンが要ると ちと厳しいんじゃないか
0066Nanashi_et_al.2012/07/20(金) 21:07:05.05
微積がわかるならマクローリン展開がキツイはずない
0067Nanashi_et_al.2012/07/20(金) 21:08:36.20
具体的には、1年のうちに微積を完成させて2年から物理(微積による)を始めるのが最高
無理があるのは重々承知だけど、体系立って綺麗な様相を呈しているはずの物理が単なる公式覚えゲーと化してしまっているのは物悲しすぎる
0068Nanashi_et_al.2012/07/20(金) 21:10:12.67
そんな感傷的な理由でいいんすか
0069Nanashi_et_al.2012/07/20(金) 21:11:05.87
いや級数展開となると収束半径やらの面倒な話が入り込んでくるじゃない 簡単な微分方程式なホントにただの積分の延長でしかないから
大丈夫そうだと思ったんだけども 実際指導要領に従う必要のない参考書には微分方程式の話載ってるでしょ
0070Nanashi_et_al.2012/07/20(金) 21:13:22.59
だから感情的な理由のみならず >微積のおかげで確実に理解が深まるはず って言ってんだろ文盲が
0071Nanashi_et_al.2012/07/20(金) 21:13:32.79
>>65
>63だとオイラーの公式とかも言ってるんですけど?
微分方程式よりもマクロ−リン(っていうかテイラー展開?)が先だよね?
0072Nanashi_et_al.2012/07/20(金) 21:14:49.97
実際に採用するとすれば、使うのは収束半径が無限大のものだけだろうから問題ないかもよ
収束半径が有限のベキ級数も例示しておいて、注意を喚起
0073Nanashi_et_al.2012/08/29(水) 04:22:57.40
>>71
> >63だとオイラーの公式とかも言ってるんですけど?
オイラーの公式を「使え」と言っているのではない
2階の微分方程式をキチンと扱うのに際しては本来必要なんだけども、天下り的に一般解を与えてしまえば
オイラーに頼る必要が無い(=用いる必要が無い)ということ
ちゃんと理解させようとすると 
sin,cos,expのマク展⇒オイラー⇒2階についての特性方程式⇒オイラー使いつつ一般解の導出
ってな手筈踏むことになるでしょ? でもこっちとしては複素数は扱いたくないわけ これで分かった?

>微分方程式よりもマクロ−リン(っていうかテイラー展開?)が先だよね?
それって大学でのカリキュラムの話でしょ 別にテイラー展開の知識が無くても微分方程式は扱えるじゃん
単なる不定積分の延長 

>>72
まぁ、それでもいいかもね
0074Nanashi_et_al.2012/08/29(水) 04:25:53.47
あっ、もちろんだけど単振動の運動方程式を解くことを想定しているわけね
0075Nanashi_et_al.2012/10/07(日) 11:49:35.97
教育的にはscienceからengineeringという流れが王道で
これはエコールポリテクニークからの伝統だって聞いたけども
研究的にはengneeringが基礎でその過程でscientificな基礎事実が
整備されてくるというのが研究開発の歴史的な流れ
それに対してscienceありき、応用としてのenineeringという研究の方向になったのは
つい最近のことで、これが誤った生産性の低い方向だということも既に明らかになりつつ
0076Nanashi_et_al.2013/05/25(土) 13:21:41.75
科学のセンスが無い理科教員多すぎ。
自分が生徒の時から、教え方が下手だなーという理科教師が多かった。
授業中も、もっと楽しい実例や、興味ある現象がたくさんあるのに
科学の面白さを知らないんだなー、とおもわざるを得なかった。
byPh.D.,MD.
0077Nanashi_et_al.2013/05/25(土) 22:36:00.24
>>76
理科教員は教育学部出身者を雇わないようにするべき
0078Nanashi_et_al.2013/08/15(木) NY:AN:NY.AN
大学院入試の推薦入学は定員の半分以下というルールを作れば
大学の専門科目と英語数学を勉強するモチベーションになるな
日本の科学者・技術者の平均レベルが上がり、修士の価値も上がると思う
0080Nanashi_et_al.2013/09/06(金) 06:55:47.63
絶対知の件は、先生にもよるんだよね。私の習った理系の先生は、みんなすっごい権威的で保身ばかり
かり考えている見栄っ張りばかりだった。だから大学に入って、「あり?全然違うじゃんか」ってことが多かった。
実力のない教師ほど難しい質問をさせないようにするために決め付けるんだよな。
そうして勇気出して疑問点を質すと怒り出して成績下げられるんだよな。世も末だな。
0081Nanashi_et_al.2013/09/06(金) 07:02:20.10
なんかの本にかいてあったけど、科学史を中心に発明・発見ストーリーみたいなカリキュラムがいいらしいよ。
誰々がここまで突き止めた、そしたら誰々がこれをもとにしてここまで明らかにした。ところが誰々がこれこれの実験をして間違いであることが分かったとかさ。
ただ知識を羅列しているだけの教科書は退屈。なんでそんなことが分かったのー?
みたいな知的好奇心を蝕んで暗記させるなんて、おバカを育てるだけだよ。
0082Nanashi_et_al.2013/09/06(金) 08:41:29.16
学校教育は、わかりにくい真実よりもわかりやすい嘘を教えると予備校講師に教わった。多少理解が難しいことも教えて、考える力をつけないとだめだ。興味を持てば難しくても追求したくなるもの。科目関係なく視野を広げてやらないとかわいそう。
0083Nanashi_et_al.2013/09/06(金) 12:30:23.65
自分で調べず教科書暗記するだけで終わるようなら、元来バカなんだろう
0084コメント2014/03/19(水) 18:46:15.10
教育問題を論じる割には、新教育課程や教科書(特に理系)の問題点を指摘する声もないし、場所もありません。
ここがそれにふさわしいかはともかく、まず、教科書にはウソ(または甚だしく不適切なこと)がたくさん書いてあることを、多くの人たちに知ってほしいと思います。

ウソその1
3年生の理科。(啓林館サイエンス3のP.149。中央下にある図43の説明)
「質量100gの物体にはたらく重力が1Nである。」
と書いてありますが、これは「円周率は3である。」と言ってるのと同じです。せめて“円周率は3.14”にならって
「質量100gの物体にはたらく重力が0.98Nである。」
と書かなければなりません。
そもそも力とは、
(力)=(質量)×(加速度)
で表されるものです。
力を、重力を使って表そうとするのは、力の方向はいつも下向き、という余計なイメージを持ちやすく、甚だしく不適切です。
0085コメント2014/03/19(水) 18:52:37.79
追加訂正。
そもそも力とは、
(力)=(質量)×(加速度)
で表されるものです。なのに、重力を使って習っているので、力の方向はいつも下向き、という余計なイメージを持ちやすのです。高校に入ってこの本当の定義を習うと、混乱してつまずく生徒がたくさん出ます。
これって、教師の教え方のせいですか? それとも教わる生徒のせいですか? あるいは学校に問題があるんでしょうか?
0086コメント2014/03/20(木) 19:43:47.80
タイトルの「高校までの理数教育の問題点を是正する方法を考える」ためには、
まず、具体的な問題点をみんなでどんどん上げて行って、議論を重ねながら仲間を増やし、
ある程度の規模になったら、新聞、テレビ、雑誌などに取り上げてもらい、より多くの人たちに
「理数科教育は、早急に改善しないといけないんだ。」
という認識を広めるのが、確実かなと思います。そうなれば、PTAは大票田ですから、国会議員も真剣にならざるを得ないでしょう。
まずは、みんなで現状の問題点や、理想的な展望(微分方程式が解けるようになる、など)をざっくばらんに語り合ってみてはどうでしょうか。
0087コメント2014/03/20(木) 22:27:13.12
【はなはだしく不適切 その1】
中学1年生理科(啓林館サイエンス1のP.23下の方)
“根の様子の観察”としてタンポポが挙げられているが、タンポポの根は地下約10mくらいまである。「根を切らないようにして」と書いてあるから、10mくらい掘って調べてみないと“タンポポの観察”とは言えない。10m掘る? 誰が? どうやって?
 もっと他の現実的な例の方がいいんじゃない?
0088コメント2014/03/21(金) 23:29:49.34
>>82
全く同感です。そのためには、現状の新教育課程や教科書の問題点を追求することが一番いいと思いますが、いかがでしょう。
0089Nanashi_et_al.2014/05/05(月) 13:26:38.98
理系と言いながら,でん7次郎の様な,博士号もない,
3流芸人のくだらない科学マジックが流行ってることがイケない。
マスゴミ受けする3流科学コミュニケーターも不用である。
そいつらは,儲かる本ばかり書いて,学術論文はゼロである。
まさに,似非(エセ)理系である。
さっさと,正真正銘の理系の博士号をとるべきだ。
ちなみに,博士(学術)や博士(教育学)は,文系であり,クソと同じである。
0090Nanashi_et_al.2014/05/05(月) 14:35:19.69
>>地学

最近の理系の高校生は高校で地学を全く勉強してこないから、太陽が酸素で燃えていると思って
いたり、地球の周りを太陽が回っていると思っている奴が散見される @国立大工学部

これは由々しき事態だ。
0091Nanashi_et_al.2014/05/05(月) 14:37:08.22
あと中学高校で理科の実験、観察をした経験が無い理系学生も散見される :地方国立大工学部

これも大問題。
0092Nanashi_et_al.2014/05/05(月) 17:55:26.48
>>89
私理学部→理学系→工学系って適当にフラフラしてたからPh. Dでとっちゃったんだけど
0093Nanashi_et_al.2014/11/21(金) 02:59:12.35
>>89
見た人が科学に興味を持ってくれれば何だっていいんじゃね

そいつらは政治的発言しないからな
論文書かない教授が肩書きだけで分野外のコメントする方が問題
0096Nanashi_et_al.2015/06/02(火) 07:26:28.78
>>91
尊大なる尊師寂滅から、この6/2で早や3歳か。
年年歳歳花相似 歳歳年年人不同。
0097Nanashi_et_al.2015/06/02(火) 14:20:58.81
それぞれの教科を学ぶ理由が、その教科を理解するために
なってるのが問題な気がする。もっと使う視点を入れないと。

数学は物理の先生が、
物理は化学の先生が、
化学は生物の先生が
生物は保健体育の先生が教えればいい。

地学だけは総合学問だから、地学の先生で
いい気がする。数学の先生は、哲学でも教えてればよい。
0098Nanashi_et_al.2015/07/14(火) 20:18:10.94
電卓使うの禁止
0099Nanashi_et_al.2015/11/27(金) 08:15:37.39
203 :名無し専門学校:2015/11/11(水) 00:21:44.77
貧困、視野の狭さ、先を読めない愚かさで騙され、短絡的に高専にいっちゃうんだろ

204 :名無し専門学校:2015/11/12(木) 06:49:15.60
奈良高専は卒業する時にはバカになってるw
そこが普通科の進学校との大きな違いwww

205 :名無し専門学校:2015/11/12(木) 08:44:13.82
卒業生名簿や同窓も現場要員バカの集まりと医者・弁護士・薬剤師・獣医師・多分野大学教員・高中小教員などなど、そりゃあ社会的地位や社会的影響力、そして結婚相手や子孫繁栄が違う罠w

206 :名無し専門学校:2015/11/13(金) 00:46:24.61
高専へ行く奴はそもそも偏差値や学歴や教養といった類つまり社会的地位というのを気にしてないしそういう視野の狭い奴の集まりだよな
少しだけ受験難易度が高いだけで実質的には工業高校となんら変わらんし、だからここで書かれている事言われてもなんとも思わないで大事な時期をただ明け暮れる日々。
0101Nanashi_et_al.2017/12/17(日) 23:56:09.51
高校は物理とその他の理科科学という区分でいい気がする。
0102Nanashi_et_al.2018/02/14(水) 00:13:16.03
中学生でもできる確実稼げるガイダンス
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JW3NJ
0103Nanashi_et_al.2018/08/12(日) 22:50:42.52
年次別戦死者数のデータを公表しない安倍政権はクズ
0104Nanashi_et_al.2019/03/28(木) 03:48:05.60
【ソロモンの頭巾】驚異の米国教科書 長辻象平
https://www.sankei.com/column/news/190327/clm1903270003-n1.html
 アインシュタインもいたプリンストン高等研究所などが集まる米・ニュージャージー州の中学校で使われている生物学の
教科書の日本語版が出版された。
 翻訳陣は「バイオ未来キッズ」(東京都中央区)のメンバー約20人。企業や大学のバイオテクノロジーの分野で活躍して
きた平均年齢70代の専門家たちで構成するNPO法人だ。
 日本では知識の暗記に傾きがちな生物学だが、米国の教科書では科学的な思考力を育てることに重きが置かれている
という。
 「何としても、米国の生物の教科書の素晴らしさを日本で多くの人に知ってもらいたい」
 その熱い思いが、多くの困難を突破する力となって『生物・生命科学大図鑑−未知への探求』(西村書店・8800円+税)
の出版を実現させたのだ。
0105Nanashi_et_al.2019/09/30(月) 22:42:07.03
物理が必修にならないのは難易度の問題なのかなあ
0106Nanashi_et_al.2019/10/01(火) 00:36:22.31
理系に関しては,教育大学出身のやつにやらせちゃいかんでしょ
最前線で研究してたやつにやらせんと
0107Nanashi_et_al.2019/10/13(日) 05:09:25.71
日本の理科教育の問題は、「ロウソクの科学」からいきなり化学反応式に飛躍すること。
力学がいきなり数式になること。自然現象を記述する言葉が、ある日突然具体性や色彩を捨象して
抽象的で冷たくモノトーンで無機質な化学記号と数式になる。
草花の栽培や昆虫採集や魚釣り、動物の飼育が好きで得意な子、星座に詳しい子、
料理の上手な子、ラジオ制作の半田付けの上手な子、工作の上手な子、けん玉の上手な子、
スキーやスケートの上手い子、何をやっても球技が上手い子、風景画が上手で風まで表現できる子、等々、
自然の法則や仕組みを数式以外で体で理解できる理科好きの子は、実はたくさんいる。
本来子供は理科が好きなのだ。
しかし、高校の物理、化学が苦手な子は山ほど出る。自然を数学を使った分析方法に都合がいいように
あたかも人工物に作り変えてしまい、その人工物を机上で数学使って抽象的にこねくり回すので、自然を
相手にしている感じが全くしなくなり、数学使った分析法も理解できなくなるのだ。
理科教育は、中高で理科嫌いを無くす術を早急に考案すべきだ。
0108Nanashi_et_al.2019/10/13(日) 05:28:02.77
物理は実験・観察・推論と微積分(数学という道具)と理論(公式)を
断絶無く有機的に教えて欲しい。

化学は、物質(元素・分子)が身の回りで具体的にどんな用途や商品として
使われているのか、どんな性質を持っているのか、元素名の由来は何かを
面白おかしく話してくれる先生が欲しい。

テレビで、時代劇や歴史ドキュメンタリーは多いが、元素や化学反応式や
物理理論や公式を全面的に出す科学番組は皆無に近い。もっと身近、日常に
物理学と化学が溢れるべきだ。
0109Nanashi_et_al.2019/12/26(木) 10:25:47.15
>>108
断絶なく教えたら、物理選択者激減するよ
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