創造論とインテリジェントデザインをめぐる米国を中心とする論争・情勢など

否定論・陰謀論を信じる理由

科学理論が前提としている概念を持っていない人々


人々が、直観物理を選好したり、自然選択の理解が困難だったりする理由として、人々が「科学理論が前提としている概念(オントロジー)群」を持っていないことが挙げられている。
2.2. MISSING ONTOLOGIES (オントロジーの欠落)

One reason that folk theories are preferred to scientific theories is that many scientific theories rely on ontologies missing from the learner’s mental repertoire of known ontologies (Chi, 2005; Thagard, 1992). An ontology, as psychologists use the term, is a framework for organizing and interpreting a domain of phenomena. It is a theory that specifies a unique category of existence – an ontological category – that differs from other known categories in its properties and its role in causal operations. Some examples of ontological categories, as studied by psychologists, are physical object, material substance, intentional agent, living creature, artifact, event, and number (Carey, 2009). Each category is psychologically distinct from the others. Physical objects, for instance, are psychologically distinct from numbers in the types of properties they are attributed (e.g., weight and location vs. sign and magnitude) and the types of operations they are thought to enter into (e.g., mechanical operations vs. arithmetic operations).

[人々が体験によってつくりだした]素朴理論が、科学理論より選好される理由の一つは、「多くの科学理論が前提としているオントロジー群」が、「学習者の既知のオントロジー群のメンタルレパートリーに存在しない」こと。オントロジーとは心理学用語で、現象のドメインの組織化と解釈に使われるフレームワークを意味する。一つの理論は、固有の実在カテゴリを指定する。このオントロジー的カテゴリは、因果操作における性質と役割が、他の既知のカテゴリとは異なっている。心理学研究におけるオントロジー的カテゴリの例は、物理オブジェクト、物質実体、意図を持つエージェント、生ける生物、アーティファクト、現象、数字などである。個々のカテゴリは、別のカテゴリと心理的に異なっている。たとえば物理オブジェクトは、それぞれ、そのオブジェクトに与えられた特性のタイプに対する数字(重量や位置と符合や大きさなど)と、取り掛かれると思われる操作のタイプ(機械操作と数値計算など)が異なっている。

[ Andrew Shtulman: "How Lay Cognition Constrains Scientific Cognition", Philosophy Compass 10/11 (2015): 785–798, 10.1111/phc3.12260 ]

そして、たとえば、進化論を理解するために必要なオントロジー的カテゴリを持っていないと、手持ちのカテゴリに合うように、進化論をへし曲げる。
Research on the ontological foundations of everyday knowledge suggests that we are conservative in how many ontological categories we represent (Chi, 2005; Slotta & Chi, 2006). When confronted with information that does not conform to any known category, we tend to distort that information so that it does. Evolution by natural selection, for instance, is a process that operates over populations, yet, in the absence of a population-based ontology of biological kinds, we assimilate information about evolution into an organism-based ontology, construing evolution as the directed mutation of individual organisms (Shtulman, 2006). Germ transmission is a process that operates at the microbial level, yet, in the absence of a microbebased ontology of infectious disease, we assimilate information about germs into a substancebased ontology, construing germs as non-biological toxins rather than as biological organisms (Solomon & Cassimatis, 1999). And heat is a process of energy transfer at the molecular level, yet, in the absence of an energy-based ontology of physical change, we assimilate information about heat into a substance-based ontology, construing heat as an invisible substance that f lows in and out of objects and can be trapped or contained (Reiner et al., 2000).

日常知識のオントロジー的基礎の研究によれば、我々はオントロジー的カテゴリをいくつ使うかについて保守的である。どのカテゴリにも当てはまらない情報に直面すると、我々は情報を歪曲して、当てはまるようにする。

たとえば、自然選択による進化は、集団に対して働くプロセスである。
しかし、生物種の集団ベースのオントロジーを持っていないなら、
進化についての情報を、個体ベースのオントロジーへと同化させて、
進化を、生物個体に対する、方向を持った突然変異だと、解釈する。

病原菌感染は、微生物レベルで働くプロセスである。
しかし、感染症についての微生物ベースのオントロジーを持っていないなら、
病原菌についての情報を、物質ベースのオントロジーへと同化させて、
病原菌を、生物ではなく、非生物的毒物だと、解釈する。

熱は、分子レベルのエネルギー輸送過程である。
しかし、物理的変化についてのエネルギーベースのオントロジーを持っていないなら、
熱についての情報を、物質ベースのオントロジーへと同化させて、
熱を、物体に出入りする、見えない物質で、捕獲したり、閉じ込めたりできるものだと解釈する。

[ Andrew Shtulman: "How Lay Cognition Constrains Scientific Cognition", Philosophy Compass 10/11 (2015): 785–798, 10.1111/phc3.12260 ]

特に典型的な例として知られるのが熱伝導。
Naïve conceptions of heat are a prime example of how scientific information may be assimilated into non-scientific ontologies (Chiou & Anderson, 2010; Slotta, Chi, & Joram, 1995; Wiser & Amin, 2001). In one study, Slotta et al. (1995) gave physics experts and physics novices two sets of questions: questions about heat and isomorphic questions about material substances. Physics experts provided qualitatively different responses across the two sets of questions, but physics novices did not. Rather, physics novices reasoned about heat transfer similarly to how they reasoned about the flow of a material substance, claiming, for example, that coffee would stay hotter in a ceramic mug than in a styrofoam mug because ceramic is less porous than styrofoam just as helium would stay longer in a rubber balloon than in a paper balloon because rubber is less porous than paper. Moreover, the language they used to justify their judgments was the same in both cases, appealing to material properties like containment (‘keeps’, ‘traps’, ‘blocks’), absorption (‘soaks up’, ‘takes in’, ‘absorbs’), and macroscopic motion (‘leaves’, ‘f lows through’, ‘escapes’). These effects are ameliorated if novices are taught to think of heat as a process rather than as a substance (Slotta & Chi, 2006), but devising strategies for teaching new ontologies is far from trivial (Ohlsson, 2009).

熱についてのナイーブな理解は、科学的情報が非科学的オントロジーへと同化される、有名な例である。ある研究では、物理学のエキスパートと素人に対して、熱に対する質問と、物体についての同形の質問をする実験が行われた。物理学のエキスパートは、この2つの質問に、定性的に異なる回答をしたが、素人はそうではなかった。素人はむしろ、熱についても、物体の流れのように回答した。

たとえば、「紙風船はゴム風船より、浸透しやすいので、紙風船の方が先にヘリウムが抜けてしまう」という答えと同形に、「セラミックより発泡スチレンの方が浸透しやすいので、発泡スチレンのマグカップより、セラミックのマグカップの方が、コーヒーが熱いままになる」と答えた。

さらに、ヘリウムとコーヒーに対して同じ判断を下した理由を正当化するために使った言葉にも、「閉じ込め(保つ、捉える、妨げる)」や「吸収(吸い上げる、取り入れる、吸収する)」や「微視的動き(離れる、流れる、逃れる)」が見られた。

「熱を物質ではなくプロセスとして考える」ように教えられた場合、素人の回答は改善する。しかし、新たなオントロジー群を教える方法を考案するのは、非常に難しい。

Carey, S. The Origin of Concepts. New York: Oxford University Press, 2009
Chi, M.T.H. Commonsense conceptions of emergent processes: Why some misconceptions are robust. Journal of the Learning Sciences 14 (2005): 161–199.
Chiou, G.L., & Anderson, O.R. A study of undergraduate physics students’ understanding of heat conduction based on mental model theory and an ontology-process analysis. Science Education 94 (2010): 825–854.
Ohlsson, S. Resubsumption: A possible mechanism for conceptual change and belief revision. Educational Psychologist 44 (2009): 20–40.
Reiner, M., Slotta, J.D., Chi, M.T., & Resnick, L.B. Naïve physics reasoning: A commitment to substance-based conceptions. Cognition and Instruction 18 (2000): 1–34.
Shtulman, A. Qualitative differences between naïve and scientific theories of evolution. Cognitive Psychology 52 (2006):170–194
Slotta, J.D., & Chi, M.T.H. Helping students understand challenging topics in science through ontology training. Cognition and Instruction 24 (2006): 261–289.
Slotta, J.D., Chi, M.T.H., & Joram, E. Assessing students misclassifications of physics concepts: An ontological basis for conceptual change. Cognition and Instruction 13 (1995): 373–400
Solomon, G.E., & Cassimatis, N.L. On facts and conceptual systems: Young children’s integration of their understandings of germs and contagion. Developmental Psychology, 35 (1999): 113–126.
Thagard, P. Conceptual Revolutions. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1992
Wiser, M., & Amin, T. “Is heat hot?”: Inducing conceptual change by integrating everyday and scientific perspectives on thermal phenomena. Learning and Instruction 11 (2001): 331–355.

[ Andrew Shtulman: "How Lay Cognition Constrains Scientific Cognition", Philosophy Compass 10/11 (2015): 785–798, 10.1111/phc3.12260 ]

これを「証拠としてのデータ」で修正することも困難だ。というのは、「証拠としてのデータ」より「説明」を選好するからだ。



ワクチンの概念がない場合

Jee et al. (2015)は「ワクチン」について学生を対象に調査をし、「ワクチン」の概念がないと、アンチウィルスソフトの概念を流用したような理解(ワクチンがウィルスを直接攻撃する)を示すことを見出している。
[ Benjamin D. Jee et al.: "Expert-Novice Differences in Mental Models of Viruses, Vaccines, and the Causes of Infectious Disease", Public Underst Sci. 2015 Feb; 24(2): 241–256. ]

Humans are exposed to viruses everywhere they live, play, and work. Yet people’s beliefs about viruses may be confused or inaccurate, potentially impairing their understanding of scientific information. This study used semi-structured interviews to examine people’s beliefs about viruses, vaccines, and the causes of infectious disease. We compared people at different levels of science expertise: middle school students, teachers, and professional virologists. The virologists described more entities involved in microbiological processes, how these entities behaved, and why. Quantitative and qualitative analyses revealed distinctions in the cognitive organization of several concepts, including infection and vaccination. For example, some students and teachers described viral replication in terms of cell division, independent of a host. Interestingly, most students held a mental model for vaccination in which the vaccine directly attacks a virus that is present in the body. Our findings have immediate implications for how to communicate about infectious disease to young people.

人々は生活し、遊び、仕事をしている場所でウィルスにさらされている。しかし、ウィルスについての人々の信念は混乱していたり、不正確だったりで、科学情報の理解を妨げる可能性がある。この研究では、半構造化されたインタビューにより、ウィルスとワクチンと感染症の原因についての人々の考えを調べた。我々は、中学生や教師や専門のウィルス学者など、科学の専門知識レベルの異なる人々を比較した。定量的および定性的分析により、感染およびワクチン接種などの概念についての認知的体制化の違いを明らかにした。たとえば、幾人かの中学生と教師は、宿主とは無関係に細胞分裂の観点からウイルス複製を説明した。興味深いことに、ほとんどの中学生は予防接種に関するメンタルモデルを持っていた。そのモデルでは、ワクチンは体内に存在するウイルスを直接攻撃する。我々の研究結果は、感染症について、どのようにして若い人たちに伝えていくかに関する直接的な意味がある。







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