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１．道具に頼るものは考えることを忘れる・・・先日のテレビ番組より・・・
「最大傾斜1/3の斜面の東西方向の傾斜が1/5であるとき南北方向の傾斜を求めよ」というものでした。 私はすぐに図を描き4/15という解答を得ましたが、ビート武さんも全く同じことをしていました。ところが東大生の解答は√11/11という。説明を聞けばベクトルを使って解いたとのこと。 私はベクトルなどトウの昔に失念しており、何のためらいも無く図形から考えた、ビート武さんは私のようにベクトルを忘れたわけではないでしょうが私と同じことを考えた。なぜ秀才ぞろいの東大生が３人もいてベクトルだけで考えたのか・・・便利な道具に毒されていたような気がしました。 ちなみにこの問題は十数年前の東大文系の入試問題だそうです。・・２００７．７．５ ２．空想 ２次元の時間・・・？？？
先日考えていて空間は３次元だけど時間はホントに１次元なのだろうか？と言うことがふと気になってきました。
というのは、空間の場合、１次元空間では物理現象の減衰はない。２次元空間では距離に反比例して減衰し、３次元空間では距離の2乗に反比例して減衰する。 では時間的にはどうか、多くのものは時間が経過しても、つまり「時間的な距離にかかわらず」変化しない（つまり減衰はない）と言うことは時間は１時元であることを予測させる。しかし、素粒子や放射性原子核の半減期を見るとこれは正しく「時間的な距離」に反比例しているように見える。ならば時間は２次元か？？ 私たちが観察できる時間が限られているから多くのものは変化しない。実は長い半減期を持つのか。こんな取り止めのないことを考えていると退屈な時間も面白いですよ。まあ「SFの種」くらいにはなりそうにも思うし・・・（＾０＾） こんなわけのわからないことを考えるのが好きだから「SF]にはまった時もあったなあ、その中でも魅かれたのが豊田有恒氏の歴史SF,「倭王の末裔」「親魏倭王卑弥呼」「モンゴルの残光」「退魔戦記」・・・虚構とわかっていても私には不思議に説得力が感じられたのを思い出す。やっぱりこんな取り止めのないことがすきなんですねえ （＾−＾） ２００７．２．３ 節分 ３．「公式」の魔力
高校物理といえば力学から入り、最初に直面するのが等加速度運動だ。そして等加速度運動となれば有名な（物理をやった人にだけ）３つの公式を覚えさせ、これを使って考えさせるのが一般的である。しかも本によっては「自由落下」「鉛直投げ下ろし」「鉛直投げ上げ」などとご丁寧に分割して公式なる物を示しているから「公式を覚えて当てはめる」ことを教わる生徒は大変である。
しかし、ここでも公式はそれがどのように導かれたのか、ということの方がはるかに大事なことはすっかり忘れられており公式利用の技術のみに終始しているのが常である。 運動というものは空間で起こるきわめて具体的でイメージしやすい現象である。このイメージしやすい現象をわざわざ「公式」と称する無味乾燥なものに置き換えて考える必要がどこにあるのか私には理解できない。運動という具体的なものを理解するには「図」と「グラフ」に限る、と私は思っている。 速度と時間のグラフ（いわゆるｖ−ｔグラフ）の下の面積が移動距離であることと、そのグラフの傾きが加速度であることを理解させることはどの公式を覚えさせるよりも重要であり有用なことだと私は思っている。 ４．科学とは・・・
私たちの「常識」を整理・補強し、またその中の誤りを修正していくのが「科学」のように思います。
ところがいまの物理教育はそんな常識の世界とは縁を切っているように思います。 もう少し「常識の世界」に近づき、それを広げる形で始められないかなあ・・・と・・・・ 数式・公式が無くても考えられる部分もあり、公式に当てはめるよりもその方が数段頭の訓練にもなるし面白いと思います。そんな中から宇宙のあり方が見え、法則性や公式へと発展する。 現在の忙しい教育ではその辺りが全く抜けているように思います。 ２００７年１月２６日 ５．「公式主義」が及ぼす害悪
物理嫌いになる要因の一つが公式が多いことらしい。しかし、私が言いたい害悪はそんなことではなくてもっと根本的なことです。 公式や法則はそれまでの研究成果であると同時に、それ以後の思考を節約する道具だと思います。「知っていると便利が良い」道具です。しかし道具という物は往々にして人間の能力を低下させます。調理器具などに付いている点火装置が子ども達（中には大人も）からマッチを使う能力を奪い、野菜カッターは包丁を使う能力を奪い、炊飯器は美味しいご飯を炊く能力を奪ったように・・・。 公式が思考や計算の手間を省く道具として有用なのは事実ですが、これは既に理論を理解し熟練した人たちにとってのことであり、学習途上にある若者に便利な道具を与えることは「思考停止」を招き学ぶ意欲を失わせるのではないでしょうか。 しかも、今の学校では「受験競争」に追われ、先を急ぐあまり肝心の「理解」を待たずに公式という道具を与え、道具の使い方のみを教える。これでは面白いはずもなく、自然の理解など得られるはずもないし、若者が物理嫌いになるのは当然ではないでしょうか。 想い出せば私が高校生であった頃、授業中の説明が理解できず（居眠りが原因のことも多々ありました「先生ごめんなさい！！」）図書館に行って本を探し、納得できるまで読んだものです。あれが私を物理の虜にしたのだと思います。 「実験重視」とよく言いますが私の頃は「理科教室」さえありませんでした。そうではなくて「思考重視」これこそ科学の基本、思考節約の方法に走ることが一見「効率」が良さそうに見えても若者から思考能力を奪っている元凶だと思うのですがいかがでしょうか。 臨時の教員として最後に教壇に立った半年、わたしはわざと公式を使わず図やグラフ、時には常識のみから出発して入試問題を解説したりしました。ところが「公式主義」に凝り固まった生徒さん達からは「先生、正しい方法で解いてください」と言われる始末。この時は受験も迫っているし短期間で思考方法の根底から変えることは不可能と思い断念しましたが、現在の教育が陥っている深みを見たようで暗澹たる思いでした。 ２００７年１月１９日 ６．科学と技術
物理にしても化学にしても科学というものはわけの分からないことをいろいろやって、結果として法則や公式が出て来るんですよね。そしてこれが出来たらおしまいなんです。 ところが高校の物理では法則や公式があるところから始まって問題を解く。これって科学じゃなくて技術、理学じゃなくて工学じゃないのかなあ （−ｏ−） そんなあたりに現代の科学教育の問題点があるように思いますけどねえ （＾−＾） ２００７年１月１８日 午前１時 ７．便利な道具は往々にして人間の能力を低下させる
公式や法則はそれまでの研究成果であると同時に、それ以後の思考を節約する道具だと思います。「知っていると便利が良い」道具です。しかし道具という物は往々にして人間の能力を低下させます。調理器具などに付いている点火装置が子ども達（中には大人も）からマッチを使う能力を奪い、野菜カッターは包丁を使う能力を奪い、炊飯器は美味しいご飯を炊く能力を奪ったように・・・。 公式が思考や計算の手間を省く道具として有用なのは事実ですが、これは既に理論を理解し熟練した人たちにとってのことであり、学習途上にある若者に便利な道具を与えることは「思考停止」を招き学ぶ意欲を失わせるのではないでしょうか。 しかも、今の学校では「受験競争」に追われ、先を急ぐあまり肝心の「理解」を待たずに公式という道具を与え、道具の使い方のみを教える。これでは面白いはずもなく、自然の理解など得られるはずもないし、若者が物理嫌いになるのは当然ではないでしょうか。 ２００６．６．１１ ８．感動したこと
学生時代に物理を学んでいてボーアの原子模型を電子波の定常波として捉えたときのスッキリした姿に感動したことを思い出します。 あんな感動が科学を学ぶ楽しさじゃないかなあ （＾−＾） ２００７．７．１３ ９．宇宙の意思？？
科学を学んでいると「法則」と言うものが沢山出てきます。しかし、それを冷静に考えると「当たり前だ」と思われることも沢山あり、また各分野に共通するようなものさえあります。 たとえば「自然界である変化が起こると、その変化を復元しようとする変化が起こる」ということです。 最も簡単な例を挙げれば「輪ゴムを引き伸ばせば、縮もうとする」し「真っ直ぐな定規を曲げれば、真っ直ぐに戻ろうとする」わけです。 もう少し科学らしい話にしましょう。 例えば「窒素と水素とアンモニア」の混合気体が化学平衡の状態にあるとします。この時の反応式は Ｎ２ ＋ ３Ｈ２ → ２ＮＨ３ ですが、ここで大切なことは反応が右向きに進むときは４つの分子から２つの分子が出来、反応が左向きに進むときは２つの分子から４つの分子が出来るということ、つまり反応が右向きに進むと分子数が減り、反応が左向きに進むと分子数が増えるわけです。 そこで混合気体を圧縮するとどうなるか、中が窮屈になりますね、ですから反応が右向きに進み分子数を減らす、そうすると中がゆったりして元の状態に近くなる、というわけです。これを平衡移動の法則と言いますが当たり前の変化だとは思いませんか？？ つぎに生物、「BがAを食べ、CがBを食べる」といういわゆる食物連鎖があると済ます。 いまＢの数が１/３に減少したらどうなるでしょう。ＡはＢに食べられにくくなるので数が増えるでしょうね、Ｃは餌のＢが減ったので餌不足で減るでしょう。そうすると残っているＢにとっては餌が増え、捕食者が減るわけですから「生きやすい」状況になり徐々に増えるでしょう。 このようの、自然界の変化と言うものは「元に戻ろうとする」働きがある。物理の「電磁誘導の法則」もこれと同類ですね。 なにか不思議にも見えますが、そんな性質があるからこそ自然界の安定は保たれ宇宙は存在するわけでしょう。 ここに１つだけそんな宇宙の法則にそむく生物が居ます。それが人類です。 いま先進諸国では出生率の低下に悩んでいますが、これも大きな意味での自然の法則、増えすぎた人類の減少を図る「自然の意思」かもしれませんねえ・・・・２００７．７．１９ １０．私にとって「理解する」ということは・・・・腑に落ちると言うこと
私にとって理解すると言うことは、ある基本法則などから数学的に導かれたから納得できるものではなくて、もっと直感的に「常識的」な事実によって確認できることだったように思います。 それが物理のような一見式と計算で成り立っているような分野であっても、その式の元は目に見える具体的な現象であり、わかり易い説明の仕方があるはずだ。これがＨＰ「物理学」から「物理楽」へを思い立った原点であり、その中で「身の回りの科学ー照明の物理学」や「物理法則と空間の性質」に書いたことの全てです。それが私にとっては根源的な理解・・腑に落ちる・・になっているように思います。 ２００７．７．２０ |
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