東京大学 生産技術研究所 次世代育成オフィス
     室長 大島まり教授、室員 川越至桜准教授

概要

東京大学での研究活動で世界を変えよう！　それが東京大学生産技術研究所次世代育成オフィス（以下ONG）で行われているグローバルサイエンスキャンパス（以下UTokyoGSC）です。科学技術に卓越した意欲と能力を持つ高校生を発掘し、東京大学での学習プログラムを通じて、研究活動を進めてゆくプログラムになっています。ONGのお二人の言葉は、これからSTEAM学習を進めようとする人はもちろんのこと、これから新しく何かをスタートしたいと考えている人にも示唆に富んだ内容となっています。そして何より、今後テクテクを盛り上げなければいけない私たち自身に、事業を進めるヒントとなりました。

最初にONGのミッションについてお聞かせください。青少年に対してSTEAM教育、STEM教育を提供する組織と理解してよろしいでしょうか

大島先生： はい、その理解で問題ないです。ONGは次世代育成オフィス、Office for the Next Generationの略です。2つ柱があり、1つは科学技術と社会のつながり。もうひとつは、小中高の方々が学校で習っている教科と科学技術のつながり。そのようなつながりを実感して、個々の学びに生かしていただくための活動を展開しています。課題解決型のワークショップや出張事業を含めて、さまざまな学びの形態、および場を提供しています。

科学技術教育とは、身近な生活の中にある「これなんだろう？」という疑問をこどもたちに気づかせて、学びにつなげることだと感じています

大島先生： そうですね。やはり私たちの社会は解答が1つというわけではなく、また、解自体がないこともあるので、そのようなことを考えていただくのが大事ですね。最近よく言われる「ワクワクして」「楽しんで」、いろいろと自分なりの学びを行っていただくと良いと思います。ですので、そのための活動やさまざまな教材を開発して、フィードバックを受けながら、私たち自身も学びながら進化していく活動を実践しております。 お互いに刺激しあう、いわゆるプラットフォームのような形態をとっていますので、その場にみなさまが集まることにより、それこそワクワクしながら、新しいなものを作り出していこう、ということがコンセプトです。

ONGの活動の中では、UTokyoGSCの注目度が高いと思います。拝見させていただいて、高校生のレベルに驚きました

川越先生： 私たちは大学で教育および研究に携わっているので、創造性教育を行うこと、そして大学がこういう形で初等・中等教育に携わってゆくことが大きな役割だと思っています。今回、新しい知の創造、社会的価値の創造を積極的にやっていこうという思いを込めて、UTokyoGSCのプログラムを作成しました。

UTokyoGSC(2019年撮影)  出典：東京大学

高校生たちはどのように学びを積み上げていくのでしょうか。

川越先生： UTokyoGSCは２段階のプログラムになっています。分析や研究には数学を使うので、第一段階ではまず基礎学習として、統計や微分積分、線形代数など、高校の授業から大学の学部生が習う入口のところまでを学習してもらいます。データを解釈するときには統計を必ず使います。誤差をどう見積もるかなど、研究活動を行う上で必要な知識ですので、学習を進めていきます。

  出典：東京大学

正規分布や3σまで算出するのでしょうか？

川越先生： 算出までは難しいと思いますが、正規分布の概要の話をして、データの見方を知ってもらうプログラムを設けています。次のプログラムとしてはSTEAM型学習を実践しています。東京大学のさまざまな最先端研究を実際に講義で聞いて、受講生同士でディスカッションをするものです。

このプログラムでは、受講生がグループに分かれ、先生方による研究の講義を受けます。その後、異なる講義を受けた受講生たちが集まって、 講義内容を受講生同士で教え合い、理解を深めていきます。実際の研究はどのようなものなのか、また社会的な課題や学術的な課題にどのように取り組んでいるのかを知ってもらう機会になっています。

ここまででは基礎学習と最先端の講義とでかなりのギャップがあるので、次のSTEAM型価値創造ワークショップでは、実際に高校生が自分自身で取り組みたい研究テーマについて、今自分たちが考えているところからそれが研究になるまでにどのような考え方でつなげていけば良いのかを練り、自分が取り組みたい研究を具体化していきます。そして、最後にワークショップで練った自分の研究提案を発表する成果発表会があり、ここまでが第一段階です。

第二段階はどう進むのでしょうか？

川越先生： 第一段階の受講生に研究提案書を提出いただき、書類審査を行います。その後、面接審査を行い、合格した受講生が第二段階に進みます。この第二段階は「創造性を形にする」もので、研究テーマに応じた東京大学の研究室にて、直接指導を受けながら研究活動を行うものです。研究室の先生方とディスカッションをして、実施できる研究に落とし込みながら、受講生が自分でテーマを持って研究していく活動です。

大島先生： 課題解決型研究で一番難しいのは、自分が解ける課題にどのように落とし込むかという点ではないかと思っています。そのような意味で、まず自分が持っている知識をきちんと把握すること。いま持っている知識と解きたいテーマにはギャップがあるはずなので、それをどのように埋めていくかを把握しながら、解ける問題にまで落とし込むということに第一段階では注力しています。第一段階から第二段階に進む時には研究提案書を書いていただきますが、提案書ではテーマ設定や課題の把握などの点について重視して審査しています。

やはり研究課題にどのように落とし込むかが大事だと思っています。その点に関して、私たちはある程度サポートをしますが、ご自身で考えていただくことを重視していますね。

解決策を見つけるのが難しいテーマを設定した学生さんにはどう対処するのですか？

川越先生： 壮大なテーマをバンと提示する生徒さんもいますが、ワークショップを通して、壮大な目標に到達するまでの道のりにどのようなことが考えられるかを少しずつ埋めていくプロセスをとっています。その道のりを見たときに、自分はどの部分に取り組むのか落とし込める受講生と、そうでない受講生がどうしてもいるのが実際のところです。もし研究提案書でうまく落とし込めなかった場合には、補強段階というプログラムでもう少し具体化できないか提案したり、面接審査時にどこに一番フォーカスを置いているのかを直接聞いたりしています。 壮大なテーマだから駄目というわけではなく、少しずつ自分ごととして具体化するサポートをするようにしています。

UTokyoGSCに参加した子は研究の流れと楽しさを知った後、学部で研究に専念できると思うので、仮にこの段階では何とも思わなかったとしても、大学4年になったら感謝することになるだろうなと感じました

大島先生： そのようになると嬉しいです。UTokyoGSCは限られた時間の中で研究を行うことになるので、うまくいく場合もうまくいかない場合もあると思います。しかし、うまくいかなかったとしても、それを次につなげることが大事ですね。どうしてうまくいかなかったかを考えて、とにかくやりきる。そして振り返って次につなげるということを大事にしています。 みなさま学校との両立があり、学校でも勉強だけではなく、クラブ活動等もあるので、個々の受講生が自分のペースで、自分なりの成果を上げることができれば良いと思います。そのように考えて、みなさんにはやり遂げていただきたいです。

 UTokyoGSC(2019年撮影)  出典：東京大学

心に残っている研究はありますか？

大島先生： いけばなの美しさを数学的な手法で分析した研究は特に面白かったですね。私たちのような研究者では気づきにくい、身近ないけばなに着目されていました。感心したのは、いけばなは３次元空間の表現と思っていましたが、鑑賞者の視点から２次元空間でどのように見やすくするかという所に着眼して問題を落とし込んでいて、高校生としては素晴らしいなと思いました。着想力と、ある程度解ける問題に条件を加味して取り組んでいるのには本当に感心しました。

  いけばなの対称性・非対称性について設定した数式を解いて求められた花材配置の一例　
出典：塩谷・本間, 2020, unpublished data

先生方もUTokyoGSCの取り組みを通じて、日々進化しているというお話をお聞きしましたが、新しく得られた気づきには何がありますか？

川越先生： このプログラムでは、応募書類としてレポートを書いてもらいますが、合格ギリギリのレベルでレポートを書いていた受講生が第二段階で良い研究をしている場合もあれば、第一段階では比較的良いレポートを書いているけれども、そこから急激な変化がない受講生もいます。 ですので、最初の段階は違っていても、将来的に意欲や能力のある生徒さんをどのように選抜するかについては、いろいろな視点や観点を日々検討しないと難しいということが気づきかもしれません。受講生の育成具合はフォローしていますので、しっかり見ていきたいと思っています。

受講生に対して、これからこうあってほしいという理想像はお持ちですか？

大島先生： 個人的な思いですが、学びというのは、自分が学ぶことも大事ですが、教えるということも非常に大事な要素です。教えることによって、自分で学んだことが定着することもあります。大学あるいは社会に出たときに、この経験を生かして、ぜひ今度は自分が教える側になっていただきたいです。 卒業生が今度はチューターとしてUTokyoGSCに来ていただければ嬉しいですね。ロールモデルとしてUTokyoGSCでの経験を広めていただくことも大事だと思います。