COTI jr

COTI jrとは

　1991年4月にブッシュ大統領は、教育の改革を提言しました。そのうちの一つとして次のような目標が挙げられています。 ｢2000年までにアメリカの生徒は4年・8年・12年の過程を終えるときに、英語・数学・科学・歴史・地理を含んだ問題に挑戦し、その能力を示さなければならない。また全てのアメリカの学校は、生徒全員が責任ある市民となり、さらなる学習をし、現在の社会経済で創造的な職業につく準備ができるように、自分の知性を正しく使えるようになることを保証しなければならない。｣ 　アメリカのCONTACTは、科学と数学を中心に全ての分野の重要な概念と技術を教える教育手段として、 FCSを用いることを提案しています。このカリキュラムはCOTI jrと呼ばれ、8年生のレベルで行うことを前提として設計されています。このカリキュラムはすでに バージニア州とメリーランド州の二つの学校でテスト済みです。以下にあるのは、学校の先生が必要な背景知識と授業計画を持ってCONTACTに臨めるように作られたガイドのうち、企画(授業)内容に関係する部分を翻訳したものです。

カリキュラムの紹介

　COTI jrは、技術が発達し宇宙に進出した未来のわくわくするようなビジョンを紹介するところから始まります。これを背景に、生徒たちは未来の人類がどのようにして異星人の存在を発見するのかの例を示されるでしょう。
　人類の技術の加速的な進歩を、20世紀の始めから今日の宇宙飛行までの飛行技術の発展に焦点を当てて紹介されます。これからの宇宙への人類の進出についてのもっともらしいシナリオが提出されますが、さらに情報伝達や航空術を発展させ、人類社会の地球環境に与える影響を観測し、地球環境整備の手段を発達させるのに、宇宙航空技術がどのように役立ってきたかも言及します。宇宙空間の設備に関しては、太陽からの豊富なエネルギーと小惑星や彗星、他の惑星の資源を利用することで人類が成長の限界を乗り越えたものとして議論されます。
　ここで生徒たちは他の恒星系に送ったプローブが異星人の存在を知らせてきたことが、人類社会に与える衝撃について考えられるように指導されます。この項目により様々な文化からなる社会での生活についてよりよく理解できるようになります。また異星人の生命形態と地球人との相違について考えるように求められます。これは学校や近所に新しい人が来たときに生徒がまずはじめに考える疑問の典型です。
　次に生徒たちが想像した宇宙に進出した未来の人類社会と、同じく創造された異星からの知性体との間の出会いを含んだシミュレーションを行います。彼らは自分が取り組みたいチームを選択します。この時に教師は二つのチームの参加者のバランスを取るために、必要ならば生徒を割り振らなければなりません。特に理科系が得意な生徒と文科系が得意な生徒をどちらのチームもうまくバランスを取らなければなりません。
　二つのチームはシミュレーションの背景を合同で設定した後、二つの平行したユニットに分かれ、最後のコンタクトで再び一つにまとまります。分かれている間はコンタクトまでに相手の情報をさらに集めるためにプローブなどを作ることができます。授業が時間内に終わるかどうかを確認したら、教師はそれぞれのユニットでその日の最終日標を設定しておくべきでしょう。

カリキュラム

UNIT A:恒星探索
　－恒星を選び恒星系を作る－

［目標］

  1. １０の乗数表示を用いて宇宙の距離を調査する。
  2. 宇宙における銀河の構成と大きさについて学ぶ。
  3. 恒星とはなにかを学び主な連星を明らかにできるようになる。
  4. どのタイプの恒星が惑星系を持ちやすいかを思索できるようになる。

［説明］

　両方のCOTI jrチーム参加者は、現存の銀河の中の恒星を1つ選びます。彼らはその恒星に惑星系を与え、1つの惑星を生命体に適合するように決めます。生徒たちは地球からその惑星までの距離を測定し、そこまでいくのにかかる時間を計算します。飛行時間は数世代にわたるかもしれず、生徒たちはそれをどのように扱うか決めなければなりません。
　UNIT Aは天文と宇宙科学を教えるために設計されています。この課題はたいてい中学校よりも上の学年で教えらます。もし、教師がこのユニットは教育課程をこえていると判断したなら、教師側で概念を説明し、恒星を選び、その恒星系の一部として惑星を定め、地球外文明の居住惑星として合うような惑星の大気まで設定してしまっても構いません。しかし、ここの部分は生徒たちには特におもしろいことですから、なにかを選択する過程では生徒を何人か巻き込むようにして進めることを勧めます。このユニットでの選択過程に少しでも参加しておくことにより、地球外文明とのコンタクトヘ調子が乗るのです。

UNIT B1 宇宙民族
　－宇宙に対応した地球人の文化の創造－

［目標］

  1. 恒星間宇宙船を建造することのできる未来社会の社会、経済モデルを理解し、設定する。
  2. 人類文化の主要な構成要素を学び、それらが宇宙における未来社会をどのように構成するかを学習する。
  3. 宇宙空間での生活で、社会の構成員として必要な専門的・技術的な能力とは何かを考える。
  4. 宇宙移民の閉鎖系および長期間(世代間の)航宇宙にそなえた社会的・個人的な生活を考察する。

［説明］

　地球人チームに参加した生徒たちは，他の恒星系を訪れるミッションに対する背景を設定します。生徒たちは宇宙に対応した文明を創造するのに必要となる社会的・経済的な要素について学ぶでしょう。
　生徒たちは地球人類が宇宙開拓地に広がっていくのに必要不可欠なもの、すなわち酸素、推進剤、エネルギー、建築材料といったもの、を作り出す我が太陽系の潜在的な資源について学ぶでしょう。地球および他の太陽系の惑星を比較することにより、この学習では化学の知識を応用する機会が大いにあります。
　地球人チームは宇宙空間に巨大な構造物を建造するために、地球を周回する設備や、月や火星基地、アステロイドの鉱業設備も作ります。物理、工業デザイン、技術の学習はみなこのユニットに含まれます。生徒たちは人工的な生態系の中で人々がどのように暮らしているのかを説明することができるようになり、異なった文化を管理する政治形態を考案します。彼らは社会学、心理学、人類学だけでなく、生物学や経済学についての知識も応用するでしょう。
　生徒たちはより深い背景を設定し、我々の太陽系における人類活動の可能性について理解するために、さらに遠い惑星での植民地や、その軌道上の宇宙ステーションを含んだ追加シナリオを作ることもできます。　

UNIT C1 異星人の世界
　－惑星環境とその世界の特徴を創造する－

［目標］

  1. 生命にとって大気が重要であることを理解する。
  2. 気体が有機物の発生、進化とどのように関係するかを決定する。
  3. 惑星の地質学・地理学・化学の間の関係を決定する。
  4. 惑星規模の自然の循環について理解する。
  5. 生態系に対する地球科学の重要性について理解する。
  6. 太陽および惑星系について理解を深める。
  7. 正確な惑星モデルを作る。

［説明］

　このユニットではUNIT Aでの結果をふまえて、恒星の明度や質量、惑星の恒星からの距離などを考えながら設定を行います。異星人側の生徒たちは生命に適した大気を作ります。また、その惑星の気候や地理について設定します。陸地の大きさ、山脈、水源、植物相、天候の変化が考察の必要な特徴として挙げられます。生徒たちは地理的な特徴を示した惑星モデルを製作することが出来ます。これには彼らのシミュレーションする世界に対する視覚的なセンスを与えます。
　UNIT C１は有機生命体と環境の関係が明らかになるように設定されています。このユニットの主題は一般に7から8年生での学習内容をカバーしています。このためCOTI jrで、このユニット全体を行うことを推奨します。

UNIT B2 移動のための宇宙船を作る
　－宇宙船を設計し、ミッションを計画する－

［目標］

  1. ロケット推進の方法と将来的な推進技術の理論について学ぶ｡
  2. 宇宙旅行の航行計画を計算し、宇宙船を建造するために数学的な能力を用いる。
  3. 空気、水、食糧の製造方法や、不要物のリサイクル、緊急時の対応などの宇宙旅行の理論について学ぶ。
  4. 地球の生態系と宇宙船の閉鎖された環境を比較することにより、環境についての理解を深める。

［詳細］

　このユニットでは宇宙旅行のために必要な装置、運用方法について具体化するように設計されています。またこのユニットで生徒たちは、宇宙空間で人間が生活出来るような設備を建造するのに何が必要かをも考えることになるでしょう。このことは人間が生化学的、行動的、社会的に必要なものを強く印象づけます。このユニットには数学的な学習や、生徒たちがこれまでに考えたことがないような人間の社会的な振る舞いについて正確に指摘することも含まれます。
　CONTACTのカリキュラムの中でこの部分は、特に数学を応用することについて、非常に優れた教育的な効果があります。宇宙船や推進システムを設計することや、恒星間の宇宙旅行の運行方法を学習することにより、生徒たちは問題解決方法・コンピュータ・測定・代数・幾何といった数学の分野について学習することになります。生徒たちは宇宙船の青写真を作り、そのモデルを作り、さらには数学的な能力を使うことを奨励されます。

UNIT C2 知的存在を進化させる
　－生物的な環境とそれに合った生理機能の創造－

［目標］

  1. 有機生命体の解剖学的、心理学的な構造を検討する。
  2. 環境と植物相・動物相との相互関係について学習する。
  3. 道具と技術の発見について学ぶ。

［説明］

　異星人チームの生徒は創造した惑星環境に矛盾のない生物的な構造を持った異星人を創造します。生物学・行動・社会／文化形態についての知識を最大にする方法として、出来るだけ地球人と異なる有機生命体を創造することを推奨します。知的生命体の外見、心理を地球人と大きく変えることにより、生徒たちはその異星人の行動、コミュニケーション、文化の特徴の相互関係についてより深く考察しなければなりません。
　異星人の生体や外見の特徴を作ったら、その異星人が技術レベルを持つか、持つならばそのレベルを決めなければなりません。UNIT C2は有機生命体の生物学・行動・社会的／文化的特徴について考えるように計画されています。これらのトピックスは7年生から8年生で扱われるので、このユニットに重点を置くことを推奨します。我々は2種の異星人を作り、生徒たちが環境中での二種の生命体の社会的、進化論的な相互作用について学べるようにすることを提案します。異星人のうち少なくとも一方は地球人と同等の知性を持つように設定します。コンタクトを含む次のユニットは異なる知性間の反応について考えます。

UNIT B3 星々への遠征
　－コンタクトの練習－

［目標］

  1. 我々の技術社会での専門的な職業につく機会を生徒に与える。
  2. 遠征隊の運用方針について教育する。
  3. 民族学・人類学・中道主義・普遍的な表象・挨拶の表現・タブー・カルチャーショックといった、異文化接触から引き出される人類学的な現象について体験する。
  4. 異文化間、異種族間のコンタクトについて考える。

［説明］

　異星人チームのとぼしい情報から、地球人チームはそのクルーが新しい惑星に到着したときになされる遠征や体験について考えます。生徒たちは情報処理・文化的な関係・心理学的な訓練や、ミッションを行い異星人の文化とのコンタクトを成功させるための諸活動について体験することが出来ます。この過程において、関係する職業に就いている人を招いて発表を行ってもらい、生徒たちとともに設定に加わり、彼らの質問に答える機会を設けることもできます。
　このユニットでの最も重要な点は，人類が新しい文化や種族とどのように接触するべきかについて、倫理的な考えを説明し、議論することです。生徒たちの実生活を点検できるようになっています。このユニットは、UNIT B2 に重点が置かれているかどうかにかかわらず、その宇宙船内での生活と密接に関係しています。

UNIT C3 異星人の文化を創造する
　－文化的な特質やコミュニケーションの形態を創造する－

［目標］

  1. 知性ある異星人の生物学的、生態学的な背景の中でどのように文化が発展していくのかを学習する。
  2. 社会／文化的な振る舞いを、その生命体の生物学的な構造と関連づける。
  3. コミュニケーションの形態について考える。

［説明］

　生徒たちは彼らの生命体の特徴やその環境に適した行動・文化・言語を確定します。UNIT C2で設定した技術レベルをもとに、生徒たちは異星人がその技術をどのように用い、また技術がその文化にどのように影響を与えているかを示さなければなりません。また、政治形態を考えだし、その異星人が個人という考えを持っているのなら、個人と政府との関係について説明しなければなりません。さらに個人同士の関係についても考慮し決定をしなければなりませんし、大きな政治的な単位と小さな「家族」単位との中間段階の文化的な単位があるかどうかを考察しなければなりません。

UNIT D　コンタクト
　－異なる文化間でのコミュニケーションを行う－

［目標］

  1. 人類と異星人の出会いをシミュレーションする。
  2. 生徒たちがシミュレーションを解析することにより情報解析能力を高める。
  3. コンタクトのシミュレーションを、文化的・肉体的な差別について議論をおこなうための題材とする。
  4. 生徒たち自身で何を学んだかを評価する。

［説明］

　地球人クルーの役割は設定された異星人世界に着陸し、異星人グループとコンタクトを行うことです。シミュレーションにしたがって、演技している生徒も見ている生徒も「コンタクト」の状況を分析します。二つ目の異星人グループが創造されていれば、このプロセスを繰り返します。二つの異星人グループと地球人による接触も起こり得ます。一連のシミュレーションは特定の結果報告を提出するように計画されており、それによって学習効果を高めています。最後の解析には何を学んだかを生徒自身が評価することが含まれています。
　先生がたはこのユニットを生徒たちが「差別」についての議論にとりくむ材料として用いることが出来ます。異星人は地球人がいままでにコンタクトしたことがないという意味で中立的な立場です。いっぼう、人類社会の中には文化・民族・人種・肉体的、精神的な障害による「差別」が存在します。COTI jrはシミュレーションされた遭遇と比較することにより、我々自身の日常における経験を考える機会を与えます。

授業計画

UNIT C1 異星人の世界
　－「月をつくる」－

［目標］

　生徒が惑星に1個または多数の月(衛星)をつくることを選択した場合、この付属の授業計画で生徒を指導します。

［対象］

  1. 利用できる科学知識に基づいて、惑星に1つまたは複数の月をつくることができる。
  2. 我々の太陽系内の月に関するデータを調べることができる。
  3. 我々の太陽系内の月の起源の仮説を学んだ後、月の可能な起源を措くことができる。

［資材］

  1. 我々の太陽系内の衛星に関する参考書。
  2. 黒板または大きな紙と太いペン。
  3. オプション：月の模型を作るための地球儀または類似の球体、ねんど、絵の具。

［手順］

  1. 生徒はチームにわかれて我々の太陽系内の月に関するデータを調査する。
  2. 各チームはクラスにデータを紹介する。
  3. 発表を聞いた後、クラスは月の特徴を決定する。
  4. 各チームは月の起源の仮説についての調査を発表する。視覚的な補助があると効果的である。
  5. グループは彼らの月についての可能な起源の仮説を決める。
  6. 月の名前を選ぶ。
  7. オプション：もしグループが彼らの惑星がリングを持つと決めているなら、彼らは土星、冥王星、海王星、木星のリングについて勉強すべきである。

［評価］

　生徒は以下の能力によって評価される。

  1. 調査(データシートに記録される)
  2. 口頭発表
  3. 協力してのチームワーク
  4. 授業への参加


［データ調査シート］

　我々の太陽系内の月に関する調査のためのデータシート。各グループは以下のうちから1つ選ぶ。

  • 月(地球)
  • フォボス(火星)
  • タイタン(土星)
  • ミランダ(冥王星)
  • トリトン(海王星)
  • イオ・エウロバ(木星)

［基本］

  • 月の名前： (　　　 )
  • 月の惑星： (　　　 )
  • 太陽から惑星までの平均距離： (　　　 ) km
  • 惑星の赤道直径：(　　　 ) km

［月のデータ］

  • 赤道直径： (　　　 ) km
  • 公転周期： (　 )日(　 )時間(　　　)分
  • 自転周期： (　 )日(　 )時間(　　　)分
  • 化学組成とガス(わかれば％も)
    （　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　）
  • 物理的な表面の特徴 
    （　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　）
  • 大気の状態(大気があれば) 
    （　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　）

［利用できるなら］

  • 表面温度： (　 ～　 )℃
  • 表面重力(地球=1)：(　　 )
  • 核についての情報：(　　　　　　　　　　　　　　)
  • 月からデータを送ってきたプロープ：(　　　　　　)
  • 月の起源の理論：(　　　　　)


［付録A］「CUTI jrカリキュラムプロジェクトの“道具箱”」

A)生徒用印刷物と教師用ガイド

　バージニアのフェアファクスでの試験的なCOTI jrのために作られた授業の手引きと授業を行った教師によって用意されたメモをもとに、教師のために1連の1枚ものの印刷物とマスターガイドが作られました。これらの印刷物は手引き書の表題としてまとめられ、平易なコピーに編集され生徒に配布されます。

B)ビデオ番組

　1986年にKCETの制作したエキサイティングな COTI jrビデオヘの子供達の反応は、COTI jrへの子供達の熱心さを刺激するのに重要です。一連のビデオ番組は生徒たちが授業のアウトラインにそって様々な観点から文明を発展させていき、生徒たちに創造におけるいくつかの例やアイデアを与えるために作られました。
　このシリーズは可能であれば授業のアウトラインにそった生徒の進行段階に明確に繋がるように、即戟的な設定ラインにまとめられるべきです。理想的にはこのプログラムシリーズは放送用に再編集されたほうがいいでしょう。

C)科学的事実／科学的想像入門書

　これは私の考えですが、科学的な事実をSF小説を用いて紹介する印刷物を作成します。SF小説により科学的事実で述べられたことを具体的に理解することができるでしょう。各作品は授業のアウトラインとして使われる世界構築と文明創造の分野を扱うべきです。
　この人門書は生徒たちにシミュレーションのためのアイデアを提供しSF文学への刺激的な紹介となるでしょう。私はこの印刷物はアナログ誌のフォーマットを使うことを思い描いています。実際、私はデービスパブリケイション社が出版に参加することを要請しています。

D)インタラクティプなコンピューターソフト

　過去のコンタクトの創造的な仕事の多くはコンピューターのグラフィック機能を用いて行われました。私はこの過程に要したエネルギーを利用し、子供達が太陽系や異星人や文明を創造する補助手段となる一連のインタラクティブなコンビユーターソフトにまとめることを提案します。

［付録B］「学校での試行するときに使われる最初のアウトライン」

［指針］

A．恒星の選択(教師が決定してもよい。両チームは共同して作業する)

  • 銀河
  • 太陽系
  • 生命発生に必要な惑星または衛星
  • 大気
    • 酸素系を適用する
    • サポートシステムを構築する
  • 地球からの距離

B．宇宙船の構築(教師が決定してもよい。地球人チームのみ)

  • 惑星間宇宙船
  • 着陸船
  • 乗組員任命
    • 遠征隊の規模
  • 生命維持装置の設計
  • 宇宙船内での生活の描写
    • マナーと慣習
    • 日常行動

C．世界(惑星または衛星)の環境の作成(A．3，4に従う)

(生徒は一緒に創造してもよいし、異星人チームのみでもよい。生徒は地図か惑星儀を作ることを求められる)

  • 大気(化学組成)
  • 惑星(衛星)の内部地質
    • 鉱物、岩石、天気、陸地物質
    • 水(?) (これは大気と関係する)
  • エネルギー源
  • 自然の循環
  • 水や大気と関連した植物相(?)など


D．知的生命の創造［2種つくる］

(生徒が作る。異星人チームのみで地球人チームとは分かれて作る)

  • それぞれの地球外文明に対し
    • 構造／可動性
    • 化学／生物(炭素と関係する)
    • 食物連鎖
      • エネルギーのタイプ
      • 食物の集め方
      • 栄養のリサイクル
    • 環境による圧力(公害を含む)
    • 環境への適応行動
    • 意思伝達手段
    • 住居
    • マナー、慣習、伝統、日常行動
  • ２つの地球外文明の間の関係
    • 友好的か敵対的か
    • 独立しているか、寄生しているか、共生しているか
    • 地球外文明間の意思伝達

E．地球人乗組員の選抜

  • 専門家(教師が生徒と専門的役割について討論することにより、生徒はこれらの専門についてより学ぶことができる。)
    生徒は専門家のふりをする。　(例)地質学者、生物学者、心理学者、人類学者，物理的または文化的地理学者、動物行動学者、言語学者、飛行士、食物学者など
  • 地球外文明とのコンタクトメンバーの訓練(出発前に行う)
    (人類学者によって訓練された教師が行う)以下のことを含んだトピックス
    人種主義、人間主義、地球主義、普遍的象徴、普遍的挨拶様式、タブー、カルチャーショックなど


F．人類と地球外文明とのコンタクト

　両チームの生徒を含む。生徒はずっと1つの役をしてもよいし，順番にしてもよい。シミュレーションの間、教師と生徒は進行するシミュレーションを分析できる。問題や誤りや解決策を考える)
　シミュレーション：生徒は以下の役を演じる
　観客：教師と(場合によっては)生徒

  • 地球の乗組員
  • 地球外文明1
  • 地球外文明2

［手続き］

  1. プロジェクトは6つのユニットに分けられる。教師は各々の生徒に最もあったユニットを推薦できる。
  2. UNIT AとUNIT Bは最終学年で学ぶ地球と宇宙の科学を含む。これらのユニットはオプションである。教師は必要な要素を決められる。(例えば使用する恒星、惑星の特徴、地球からの飛行時間と宇宙船のタイプ)しかしながら、いくつかの“見せびらかすような”事実を含めることにより、生徒は新しい期待を得ることができ、最終学年の科学に触れる刺激になる。
  3.  UNIT C，D，E，Fはプロジェクトの中心である。これらのユニットは中1および中2のカリキュラムに基づく｡
  4. チームでの討議に生産的な方向性を示唆するためにその場での質問も各ユニットに含められる。
  5. プロジェクトをドラマチックにするために芸術課や演劇課の学生により仮面や衣装や小道具をデザインしたりしてもよく、同様に音楽課の学生により音楽が作曲演奏されてもよい。
  6. プロジェクトの評価は参加した生徒によって一番よく作られる。教師の役割は進行役となり、建設的方向へと生徒を導くことである。

［資材］

  • プロジェクトそのものには特に資材を必要としない。
  • しかしながら、プロジェクトをドラマチックにするために材料を対象にしてもよい。公害を制御するレッスンとして再生可能、または再生した材料を衣装や小道具に使うこともできる。(例えば紙、紙袋、カードボード箱、新聞、アルミ缶、パイ皿、古着など)

［評価］

  • 参加した生徒がプロジェクトを評価する。
  • 教師の役割は進行を行うことである。
  • 考慮すべきトピックス
    • 何が学ばれたか
      • 地球と宇宙の科学
      • 環境システム
      • 有機生命体と環境の相関関係
      • 環境の中での生物の社会的／行動学的相関関係
      • 異文化との接触
    • プロジェクトを通して生徒たちが学んだことが彼らの日常生活にどのように関係しているか。以下のような観点で。
      • 環境と環境の生命への重要性
      • 有機生命体同士の相互関係
      • 「異なる」(文化、ハンディキャップ、等)人々とのコンタクト
    • 通常の授業とくらべてプロジェクトはどうだったか。