右脳と左脳で理系・文系を分けられるのか。科学の推論に関するレビューと、大学生が物理や生物の問題に取り組んだ脳画像研究から考える。知識を使う働き、自分の出来の見積もり、反例を探す課題を分け、左側の活動を人物の適性へ読み替えないための見方を紹介する。
物理の説明は途中で見失うのに、小説の登場人物の関係なら追える。そんな経験から「私は文系の脳だから」と言いたくなることがある。しかし、科学の問題を考えている最中の脳を調べた研究は、理系と文系を左右の半球へ振り分けるための名簿ではない。扱われているのは、誤解を乗り越え、原因を考え、仮説をつくるときの働きである。[1]
答えの芯は、科学の推論を「左側が働いたから理系」と読むことはできない、という点にある。レビューでは前頭葉の外側や側頭葉の中央部が関わり、物理の授業を受ける前後を比べた研究では、課題中の脳活動に変化も見られた。課題を解く働きと、生まれつきの人物分類は分けて考えたい。[1][4]
既存記事「計算は右脳と左脳のどちらでする？答えを思い出す暗算と量を比べる処理の違い」には暗算の分担を、「論理的思考は左脳だけで進む？言葉の理解と結論をつなぐ脳のネットワークを読む」には一般的な論理と言葉の関係を譲る。ここでは、文章で書かれた科学の説明を読み、モデルの誤りを見つけ、予想を修正する場面を取り上げる。
理系と文系という名札を、研究の課題に置き換える
「理系の脳はどちらか」と尋ねる前に、研究で何をさせたのかを確かめたい。科学の推論に関する文献レビューは、誤概念を乗り越えること、因果関係を推論すること、仮説を生成することを対象にした。科学を考えるという大きな言葉の内側を、異なる課題に分けている。[1]
誤概念とは、本人にはもっともらしく感じられても、科学的な説明とは食い違う理解のことである。ここで大切なのは、知識を持っているかだけを見ていない点だ。思い浮かんだ答えを採用するか、それとは違う説明を検討するかという問題も含まれる。レビューは科学の推論と、思考を調整する実行機能との関連を指摘している。[1]
たとえば、机の上の物の動きを説明する文章を読んだとする。読者としては、文の意味を取ることと、その説明が現象に合っているかを判断することを分けて考えられる。これは課題を整理するための例であり、読解力と物理の理解を同じ能力として測った結果ではない。文章が読めたのに納得できないとき、何が引っ掛かったのかを言葉にする入口になる。
理系と文系という呼び方には、得意科目、進路、好きな話題など、さまざまな意味が混ざっている。一方、ここで取り上げる脳画像研究が測るのは、物理の推論や生物のモデル評価といった具体的な課題中の活動である。その成績や活動から、読者の進路を判定する話へ飛ぶことはできない。[3][4]
この違いを押さえると、苦手の見方も細かくなる。問題文の条件を取り違えたのか、覚えていた説明が合わなかったのか、自分の答えを疑うところで止まったのか。これらは日々の学びを振り返るための問いだ。「文系だから」の一言では、どこを確かめればよいかが残らない。
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
科学の推論では、考えを調整する働きと知識が関わる
文献レビューで共通して関与が見いだされたのは、外側前頭前野と中側頭領域である。前者について著者らは実行機能との結び付きを、後者については宣言的記憶との結び付きを示唆している。宣言的記憶とは、言葉で説明できる知識などに関わる記憶である。科学の推論は、知識を呼び出すことから切り離されていない。[1]
ここには「理系は記憶ではなく思考」という分け方を見直す手掛かりがある。レビューは、推論に関する研究を読み合わせる中で、思考の調整に関わる領域と、知識の記憶に関わる領域の双方を挙げている。考えることと覚えていることを、別々の学科へ追いやる説明にはなっていない。[1]
ただし、領域名を覚えれば本人の解き方が全部分かるわけでもない。レビューが示すのは、対象となった科学的推論の課題で、どの領域の関与が重なって報告されているかである。「この領域が関わる」という説明を「この領域だけで解いている」と読み替えないことが大切だ。[1]
身近な例に置き換えるなら、科学の記事を読みながら、以前に習った説明を思い出し、いま書かれている条件と突き合わせる場面を想像するとよい。ここでの例は、レビューの結果を読者の机の上に引き寄せるためのものだ。特定の行動から、どの脳領域がどれだけ活動したかを言い当てる方法ではない。
また、知識を思い出せたことと、その知識を今回の場面に適用してよいことは別の問いになる。説明を丸暗記して終えるか、成立する条件まで確かめるか。その違いを考えると、「論理的」の一語で済ませるより、科学の推論という課題が見えやすくなる。レビューが誤概念、因果、仮説を分けた理由を、読む側も意識しておきたい。[1]
物理の授業の前後では、活動する場所に変化があった
大学の入門物理で、モデルをつくって確かめ、使い、修正する学び方を扱った研究がある。モデルとは、現象を説明するための表し方だ。学生は授業の前後に、機能的磁気共鳴画像法である機能的MRIの測定を受けながら、物理の推論課題に取り組んだ。これは授業を受ける前後を比較した教育研究である。[4]
物理の推論課題中には、外側前頭前野や頭頂皮質で活動の増加が見られた。著者らは、これらを注意、ワーキングメモリ、問題解決と関係づけ、中央実行ネットワークとして説明している。ワーキングメモリは、考えている間に情報を一時的に保ち、扱う働きである。物理を考える際には、こうした領域が関わっていた。[4]
さらに授業後には、後部帯状皮質と前頭極で課題中の活動増加が認められた。前者は過去の出来事の記憶や自分に関する思考と、後者は学習と関連する領域として論じられている。著者らは予備的な結果と位置づけながら、授業の設計や教え方によって、物理を推論する際の脳活動が変わりうることを示唆した。[4]
この結果を「授業で理系の脳になった」と呼ぶと、測ったものがすり替わる。比較されたのは物理課題に取り組む際の活動であり、文系から理系への人物分類の変更ではない。また、活動が増えたという結果だけを、頭の良さが増えた量として扱うこともできない。研究の結論は、学びと課題中の活動の変化を結び付けたところにある。[4]
読む側として注目したいのは、完成した説明を受け取るだけではなく、説明のモデルを使って確かめ、修正するという授業の考え方である。ここから日常に借りるなら、物理の話を読んだときに「この説明なら、別の場面ではどうなるか」と問いを残すことだ。これは研究を踏まえた読み方の提案であり、その実践だけで同じ脳活動の変化が起こると約束するものではない。[4]
ここで「前後を比べた」という研究の形にも目を向けたい。同じ物理課題を扱っていても、授業前と授業後という比較と、推論課題と基準条件という比較は、答える問いが違う。前者は学びを挟んだ変化を問うもので、後者は課題をしている際の活動を問うものだ。物理の研究には、この両方の読み分けが必要になる。[4]
たとえば、科学館で見た実演の説明を、帰宅して図に描き直すとする。最初の図では説明できなかった場面が、描き直した図では説明できるか。これはモデルを修正するという考え方を日常に置いた例である。図を上手に描くかどうかではなく、何を説明でき、何が説明できないかを見るための作業になる。
そして、この作業をした自分を新たに「理系」と呼ぶかどうかは、脳画像の結果とは別の話だ。研究の面白さは、人物の名札を増やすところより、物理の推論という同じ課題でも授業を挟んで活動の様子が変わったところにある。その変化を本人のすべての能力へ広げず、学習中の具体的な働きとして読むと、授業の研究としての輪郭がはっきりする。[4]
数字で読む科学の推論研究
2019年：科学の推論と脳活動の文献レビューが公表された年。人物の適性判定ではなく課題の研究を整理した。[1]
3種類：レビューが扱ったのは、誤概念の克服、因果推論、仮説生成である。[1]
2018年：大学の物理授業の前後で、推論課題中の脳活動を比べた研究が公表された。[4]
50人：生物のモデルの誤りを見つける課題に取り組んだ、入門生命科学の授業を履修する大学生の人数である。[3]
2024年：生物課題で、自分の出来の見積もりと脳活動の関係を報告した研究の公表年である。[3]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
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