実験 実験と仮説

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実験

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/07/07 19:55 UTC 版)

実験と仮説

板倉聖宣によると、かつては科学論や科学教育論では、しばしば「実験以前に予想（仮説）を持つことは、実験（観察）事実をゆがめて見てしまうから、実験以前に予想を持つべきではない」と言われたことがあった、という。しかし板倉聖宣によると、これは認識の成立過程について誤った考え方から来ているのだという。対象を積極的に知ろうとする意欲がなければ、たとえ眼前である種の自然現象が行われようとそれは実験ではないし、その自然現象の事実は無視されて注目をよばないことになる。学校での生徒実験ではしばしばそのような現象が見られる、と板倉聖宣は言う。

板倉聖宣によると、先入観は当事者に検証の必要性を感じさせない独断的に考えられているものであるが、偶然にその先入観と反するような事象に出会えば、その先入観が意識され、否定されることによって正しい認識が実現されうる。従って予想と先入観の境界は流動的である、という。

実験と法則

板倉聖宣によると、もともと有限の事実から無限の事象に適用できる法則を一度に一義的に導き出すことは困難なことである。既に知られている事実がいかに多くとも、別の解釈の可能性がそこには残っている。そこで科学の進歩は「事実→理論」と進むものではなく、「仮説→実験（事実）→仮説→実験（事実）」の繰り返しの形でのみ進歩していく、と板倉聖宣は説明した。

『従って最初に一連の事実を示して、その事実から一つの理論を引き出すというような帰納的方法では、いかに最初に示された事実が典型的なものであろうと、それをどう解釈するかは一義的には決まらない。従って、教科書や教師が「これらの実験（事実）から○○のことが分かる」というのは実験を盾としながらひどい押しつけを行っていることになり、子どもたちの心の中になんとなく納得のいかないものを残すのは当然である』と板倉聖宣は指摘した。

対照実験

厳密な意味での実験では、比較のための対照実験（コントロール実験）が行われる。これは観察対象とする現象にある要因が影響するという仮説を実験で検証する際に、その要因だけを変え、それ以外の条件を同じにする実験をいう（対象 と対照 を間違えないように注意）。現象が起こらない対照を陰性対照、現象が起こることがすでにわかっている対照を陽性対照という。また、ある数値データが得られることがすでにわかっている条件に設定する実験を標準といい、これも対照実験の一種である。例えば吸光度から目的とする物質の濃度を求める場合など、得られた数値データから条件を逆算するには、条件と標準データとの関係をグラフ化した標準曲線（検量線）が用いられる。対照実験は、微妙な条件が実験ごとに異なる可能性があるため、可能であれば主実験と同時に行うことも多い（対照群とか対照区とか呼ばれる）。また直接的な対照が置かれない実験でも、例えば同種の実験を従来多数行っていればそれらの結果と比較するのが普通であり、このような従来の実験結果を背景（バックグラウンド）データという。対照実験が不可能な場合（例えば生命に係るような医学的処置、あるいは条件の設定が困難な自然現象や社会現象を調べる場合）もあるが、この場合にも対照の代わりに比較できるようなデータを得る工夫が必要である。