概念の変化

概念の変化とは、個人の生涯または歴史を通じて概念と概念間の関係が変化するプロセスです。認知心理学、認知発達心理学、科学教育、科学史と科学哲学の4 つの異なる分野の研究は、このプロセスを理解しようとしてきました。実際、概念の内容と構成がどのように変化するかを理解しようとするこれらの 4 つの分野の収束により、それ自体が学際的なサブフィールドの出現につながりました。このサブフィールドは、「概念の変化」研究と呼ばれています。

認知心理学者は概念の変化のプロセスとその2つの対比を研究しました。

1. 閉鎖的精神: 自分の確立した信念と矛盾する考えを考慮することを嫌がること。
2. 信念の固執：決定的な反証を受けた後でも、そのような考えに固執する傾向。例えば、1950年代に、フェスティンガー、リーケン、シャクター^{[1]は、1954年12月21日に世界が} 終わるという信念を共有するカルトに加わった。予言が外れた後も、ほとんどの信者は以前の概念的枠組みに固執した。その後の調査により、これらの初期の実験の結果が確認され、さらに強化された。^{[2] [3] [4]}

認知発達心理学において、概念の変化への関心は、ジャン・ピアジェが提唱した認知発達段階理論で特定された問題に端を発している。^{[5] [6]}ピアジェは、発達する子どもは一連の4つの異なる思考段階を経て、概念の発達は段階間のこれらの広範な移行を反映していると主張した。しかし、子どもの概念の発達は、考慮される概念領域ごとに異なる発達経路（例えば、数に関する知識、無生物の動きと相互作用に関する知識、目標指向の意図的実体に関する知識）の観点から説明するのが最も適切であることが次第に明らかになった。これらの異なる発達経路に関する研究により、概念の内容と構成にさまざまな種類の変化が発生することが発見されたため、「概念の変化」という用語がますます使用されるようになった。

同時に、科学教育の研究者たちは、力やエネルギーなどの科学的概念を学生が理解しにくいと感じる主な理由の1つは、学生が教室に持ち込む自然界についての直感的な概念にあることを知りました。 ^{[7] [8]学生が教室で提示された科学的アイデアを既存の概念に同化していることは明らかであり、その結果、} 「誤解」と呼ばれるようになりました。科学教育の研究者は、これらの指導前のアイデアを特定する作業に着手し、学生が直感的な概念をより科学的な代替案に変換するのに役立つ指導戦略を模索しました。

概念の変化に対する抵抗、認知発達心理学、科学教育に関する認知研究のこれらの発展は、科学の歴史と哲学の発展を背景に起こり、またその影響を受けた。おそらく最も重要なのは、トーマス・クーンが1962年に画期的な著書『科学革命の構造』で提唱した、歴史の過程で科学的概念と理論がどのように変化するかに関する斬新なアプローチであった。^[9]この本で、クーンは、自然界の科学的理解の変化は、よりよい理解への漸進的で漸進的な進歩として見るべきではないと主張した。彼は、より最近の概念が以前の概念よりも優れている理由を特徴づけることが非常に難しい場合があることを指摘した。困難の理由は、後続の概念が他の概念や調査手法との明確な関係に埋め込まれているためである。したがって、2つの概念の内容と他の概念との関係は非常に異なる場合があり、2つの後続の概念を直接比較することは不適切である。この推論から生まれた重要な概念は、「パラダイム」というアイデアであった。評論家たちは、クーンがこの用語をさまざまな意味で使用していたと指摘しています。しかし、ある意味が「概念変化研究」と呼ばれるようになったものに最も影響を与えたようです。つまり、「パラダイム」という概念は、特定の研究コミュニティで当然のこととされている理論的概念と方法の統合セットとして理解されています。クーンによると、科学者の研究のほとんどはパラダイムの範囲内で行われています (クーンが「通常科学」と呼んだもの)。しかし、時には克服できない問題によって科学者がパラダイムの前提に疑問を抱くようになり、新しいパラダイムが出現します (クーンが「パラダイムシフト」と呼んだもの)。

クーンの業績、そして他の哲学者や科学史家の業績は、認知発達^[6]と科学教育研究に大きな影響を与えました^[10] 。人間の概念は、他の概念との関係性の中に埋め込まれていると考えられるようになり、概念の変化のプロセスは一種のパラダイムシフトとして見られるようになりました。

哲学者や科学史家による概念と理論の変化に関する主張は、日常生活、子供の発達、教室で概念の変化が起こるか起こらないかという仮説の源泉となりました。これらの最初の仮説は、多くの理論的および実証的研究の原動力となりました。概念の変化に関するさまざまな視点が生まれ、1980 年代初頭から支持者たちの間で活発な議論が繰り広げられてきました。

ある見方では、概念の変化の過程を「理論の変化」と見なしている。^{[6] [11] [12] [13] [14] [15] [16]}大人や子供、学習者の概念は、科学者の概念に似せるためには大幅な再構築を必要とする直感的な理論に埋め込まれていると見なされている。この見方は、クーンの研究に最も直接的に影響を受けたものである。実際、特定の大人の信念や子供の指導前の概念は、科学史の初期の概念に似ていると考えられていた。

この理論変化の見解に密接に関連する観点は、素朴な概念と科学的概念の違いについて特に主張している。この「存在論的シフト」の見解^{[17] [18] [19] [20]}は、多くの素朴な概念が、（制約ベースの）プロセスの存在論的カテゴリではなく、物質的実体という広い（存在論的）カテゴリに誤って割り当てられていることを強調している。この見解では、概念の変化には、制約ベースのプロセスの新しい存在論的カテゴリを構築し、この正しいカテゴリに概念を再割り当てすることが含まれる。

3 番目の見解は、最初の 2 つの見解の基本的なコミットメントの一部を引き継いでいますが、素朴な概念の形成についてより動的な説明を提供します。この「フレームワーク理論」の見解^{[21] [22] [23] [24]}は、新しいアイデアに遭遇したとき、基本的な存在論的コミットメントが、そのアイデアが無視されるか、抵抗されるか、または同化されるかに影響を与えることを示唆しています。その結果、存在論的コミットメントと提示された新しいアイデアの側面の両方と一致するモデルが作成されることがよくあります。ただし、その過程で新しいアイデアが歪曲されることも少なくありません。この見解で概念をうまく変更するには、干渉する存在論的コミットメントを戦略的に変更する必要があります。

最後に、4 番目の視点は、概念とその変化に対してより体系的なアプローチを採用しています。この「断片的な知識」または「リソース」の観点^{[25] [26] [27] [28] [29]}では、素朴な概念理解と科学的概念理解の両方が、「サブ概念」と見なすことができる複数の小さな知識リソースに基づいていると見なしています。これらは、単語に関連付けられた意味よりも「粒度」が小さいという点でサブ概念的であり、感覚運動スキーマからの抽象化から生じたものと見なすことができます。素朴な概念と科学的概念の両方が同じ広範なサブ概念リソースのプールに基づいているため、概念の変化はこれらのリソースの再編成と見なされます。再編成は、異質なリソースのコレクションで構成される知識システムの適用における一貫性と一貫性の程度が徐々に増加することを意味します。

概念変化の研究者のほとんどは、上記の 4 つの観点のいずれかに固執していると考えられます。さらに、概念変化の理論的説明は別の側面でも異なります。つまり、変化のプロセスが、感情的、動機的、社会文化的要素を含むプロセスではなく、 「合理的」または純粋に「認知的」なプロセスとして見られるべき範囲です。最近では、この区別を明確にすることに関心が高まり、この隔たりを越えてリンクを作成しようとする試みが増えています。^{[30] [31] [32] [33] [34]}さまざまな意見の相違があるにもかかわらず、概念変化を成功させるには、学習者のメタ概念的認識と洗練度がしばしば必要であるという考えについては、かなりの合意が得られています。ただし、人々が持つ直感的な概念の一部は、日常生活などの一部の状況で広く普及し、持続し、役立つため、変更できません。^{[35] [36]}ここで研究者は、生徒の概念を変えるのではなく、生徒がこれらの直感的な概念をメタ認知的に認識し、科学的文脈でこれらの概念を抑制できるように支援しようとしました。^[37]メタ認知と自己調整学習に基づく指導アプローチは、この点で、また生徒の概念理解を高めるのに効果的であることがわかっています。^[38]

概念変化研究がこれら 2 つの関連する質問に取り組んだ方法は、認知発達心理学、認知心理学、科学教育、科学の歴史と哲学の間に生まれた相乗効果を浮き彫りにしています。

個人の概念変化につながる心理的プロセスを理解しようとする試みは、主に認知発達心理学の領域であった。さらに、認知心理学の研究では、概念変化に対する根深い抵抗を強調し、そのような抵抗を克服する戦術を模索してきた。心理学的洞察の多くは、クーン以降の科学史と科学哲学の提案によっても動機付けられている。^{[39] [40] [41] [42] [43] [44]}クーンの研究は、概念変化への抵抗と、変化の原動力としての異常なデータの役割を強調した。さらに、ナンシー・J・ナーセシアンによって開発された認知歴史的分析と呼ばれるようになったものは非常に影響力があった。このタイプの分析には、科学史における理論的変化の重要なエピソードの歴史的ケーススタディを実施し、認知科学の分析ツールを利用して、関連する認知プロセスの説明を提供することが含まれる。このような分析では、類推的推論、視覚的表現の使用、思考実験などのプロセスの重要性が実証されており、これらは総称してモデルベース推論プロセスと呼ばれています。したがって、既存の概念と矛盾する異常な観察を理解しようとする意欲と、さまざまなモデルベース推論プロセスは、個人や学習者の概念変化の源として提案されています。最近の認知発達研究では、このリストに言語も追加されています。^{[45] [46]}

ほとんどの研究者は、概念変化の原因に関する上記リストを受け入れています (言語は例外で、言語はこのリストに最近追加されたものであり、おそらく最も議論の多いものです)。ただし、さまざまな原因の相対的な重要性や、変化のプロセスにおけるその役割の詳細については、研究者によって説明が異なります。

概念変化の原因の特定は、難しい概念に対する深い概念理解の発達を促すことを目的とした教育的介入の設計に影響を与えてきた。^{[47] [48] [13] [14] [ 15] [ 49] [16] [50] [51]}理科教育研究では、これらの介入の有効性についてある程度の文書化ができている。しかし、慎重な管理を組み込んだより多くの実験研究が必要である。慎重に管理された実験が行われると、生徒の代替概念に対処するのに効果的な特定の介入を特定することができ、これは、自分の概念の自己評価や代替概念に関するメタ概念的知識の場合に示されている。^[52]さらに、いくつかの拡張された教室ベースの研究が存在する一方で、概念変化に基づく指導の適用可能性と一般化可能性を文書化したより多くの研究が必要である。さらに、理科教師が生徒の概念変化をどの程度促進しているか、概念変化を支援する能力を専門能力開発プログラムを通じてどのように改善できるかを調査する必要がある。多くの場合、教師は生徒の概念に対処せず、したがって概念変化を支援しない。^[53]

概念研究の多くは科学的概念に向けられてきたが、最近の研究は他の領域でもますます盛んになってきている。概念の変化は現在、実験室、日常生活、数学^[54]、歴史^[55]で研究されている。より多くの領域での研究が必要である。これにより、異なる領域で概念の変化がどのように起こるかという類似点と相違点についての洞察の基礎が得られるだろう。

• 信念の忍耐
• 教育心理学
• 学習理論
• 教育構成主義

• ヴォスニアドゥ、ステラ（2008年）。概念変化に関する研究の国際ハンドブック。ニューヨーク：ラウトレッジ。ISBN 978-0-8058-6044-3。

• ヨーロッパ学習指導研究協会 (EARLI) の特別利益団体「概念の変化」