TED日本語 - ボー・ロット、エイミー・オトゥール: 科学は万人のもの (子どもも含む)



TED日本語 - ボー・ロット、エイミー・オトゥール: 科学は万人のもの (子どもも含む)

TED Talks

科学は万人のもの (子どもも含む)
Science is for everyone, kids included
Beau Lotto + Amy O'Toole


科学と遊びに共通するものは何でしょう? 神経科学者のボー・ロットは、(子どもも含む)すべての人が科学に取り組み、発見プロセスを通じて認識を変えるべきだと考えています。12歳のエイミー・オトゥールもこれには同意見です。彼女は25人のクラスメートと共にブラックオウトン・ミツバチ・プロジェクトを遂行し、学童による初の査読付き論文を生むことになりました。「昔々あるところに・・・」で始まる論文です。


Beau Lotto: So, this game is very simple. All you have to do is read what you see. Right? So, I'm going to count to you, so we don't all do it together.

Okay,one,two, three.Audience: Can you read this?

BL: Amazing. What about this one? One,two, three.Audience: You are not reading this.

BL: All right. One,two,three. (Laughter) If you were Portuguese, right? How about this one? One,two,three.

Audience: What are you reading?

BL: What are you reading? There are no words there. I said, read what you're seeing. Right? It literally says, "Wat ar ou rea in?" (Laughter) Right? That's what you should have said. Right? Why is this?

It's because perception is grounded in our experience. Right? The brain takes meaningless information and makes meaning out of it, which means we never see what's there, we never see information, we only ever see what was useful to see in the past. All right? Which means, when it comes to perception, we're all like this frog. (Laughter) Right? It's getting information. It's generating behavior that's useful. (Laughter) (Laughter)

(Video) Man: Ow! Ow! (Laughter) (Applause)

BL: And sometimes, when things don't go our way, we get a little bit annoyed, right? But we're talking about perception here, right? And perception underpins everything we think, we know, we believe, our hopes, our dreams, the clothes we wear, falling in love, everything begins with perception. Now if perception is grounded in our history, it means we're only ever responding according to what we've done before. But actually, it's a tremendous problem, because how can we ever see differently?

Now, I want to tell you a story about seeing differently, and all new perceptions begin in the same way. They begin with a question. The problem with questions is they create uncertainty. Now, uncertainty is a very bad thing. It's evolutionarily a bad thing. If you're not sure that's a predator, it's too late. Okay? (Laughter) Even seasickness is a consequence of uncertainty. Right? If you go down below on a boat, your inner ears are you telling you you're moving. Your eyes, because it's moving in register with the boat, say I'm standing still. Your brain can not deal with the uncertainty of that information, and it gets ill. The question "why?" is one of the most dangerous things you can do, because it takes you into uncertainty. And yet, the irony is, the only way we can ever do anything new is to step into that space. So how can we ever do anything new? Well fortunately, evolution has given us an answer, right? And it enables us to address even the most difficult of questions. The best questions are the ones that create the most uncertainty. They're the ones that question the things we think to be true already. Right? It's easy to ask questions about how did life begin, or what extends beyond the universe, but to question what you think to be true already is really stepping into that space.

So what is evolution's answer to the problem of uncertainty? It's play. Now play is not simply a process. Experts in play will tell you that actually it's a way of being. Play is one of the only human endeavors where uncertainty is actually celebrated. Uncertainty is what makes play fun. Right? It's adaptable to change. Right? It opens possibility, and it's cooperative. It's actually how we do our social bonding, and it's intrinsically motivated. What that means is that we play to play. Play is its own reward.

Now if you look at these five ways of being, these are the exact same ways of being you need in order to be a good scientist. Science is not defined by the method section of a paper. It's actually a way of being, which is here, and this is true for anything that is creative. So if you add rules to play, you have a game. That's actually what an experiment is.

So armed with these two ideas, that science is a way of being and experiments are play, we asked, can anyone become a scientist? And who better to ask than 25 eight- to 10-year-old children? Because they're experts in play. So I took my bee arena down to a small school in Devon, and the aim of this was to not just get the kids to see science differently, but, through the process of science, to see themselves differently. Right?

The first step was to ask a question.

Now, I should say that we didn't get funding for this study because the scientists said small children couldn't make a useful contribution to science, and the teachers said kids couldn't do it. So we did it anyway. Right? Of course.

So, here are some of the questions. I put them in small print so you wouldn't bother reading it. Point is that five of the questions that the kids came up with were actually the basis of science publication the last five to 15 years. Right? So they were asking questions that were significant to expert scientists.

Now here, I want to share the stage with someone quite special. Right? She was one of the young people who was involved in this study, and she's now one of the youngest published scientists in the world. Right? She will now, once she comes onto stage, will be the youngest person to ever speak at TED. Right? Now, science and asking questions is about courage. Now she is the personification of courage, because she's going to stand up here and talk to you all. So Amy, would you please come up? (Applause) (Applause) So Amy's going to help me tell the story of what we call the Blackawton Bees Project, and first she's going to tell you the question that they came up with. So go ahead, Amy.

Amy O'Toole: Thank you, Beau. We thought that it was easy to see the link between humans and apes in the way that we think, because we look alike. But we wondered if there's a possible link with other animals. It'd be amazing if humans and bees thought similar, since they seem so different from us. So we asked if humans and bees might solve complex problems in the same way. Really, we wanted to know if bees can also adapt themselves to new situations using previously learned rules and conditions. So what if bees can think like us? Well, it'd be amazing, since we're talking about an insect with only one million brain cells. But it actually makes a lot of sense they should, because bees, like us, can recognize a good flower regardless of the time of day, the light, the weather, or from any angle they approach it from. (Applause)

BL: So the next step was to design an experiment, which is a game. So the kids went off and they designed this experiment, and so -- well, game -- and so, Amy, can you tell us what the game was, and the puzzle that you set the bees?

AO: The puzzle we came up with was an if-then rule. We asked the bees to learn not just to go to a certain color, but to a certain color flower only when it's in a certain pattern. They were only rewarded if they went to the yellow flowers if the yellow flowers were surrounded by the blue, or if the blue flowers were surrounded by the yellow. Now there's a number of different rules the bees can learn to solve this puzzle. The interesting question is, which? What was really exciting about this project was we, and Beau, had no idea whether it would work. It was completely new, and no one had done it before, including adults. (Laughter)

BL: Including the teachers, and that was really hard for the teachers. It's easy for a scientist to go in and not have a clue what he's doing, because that's what we do in the lab, but for a teacher not to know what's going to happen at the end of the day -- so much of the credit goes to Dave Strudwick, who was the collaborator on this project. Okay? So I'm not going to go through the whole details of the study because actually you can read about it, but the next step is observation. So here are some of the students doing the observations. They're recording the data of where the bees fly.

(Video) Dave Strudwick: So what we're going to do -Student: 5C.

Dave Strudwick: Is she still going up here? Student: Yeah.

Dave Strudwick: So you keep track of each.Student: Henry, can you help me here?

BL: "Can you help me, Henry?" What good scientist says that, right?

Student: There's two up there. And three in here.

BL: Right? So we've got our observations. We've got our data. They do the simple mathematics, averaging, etc., etc. And now we want to share. That's the next step. So we're going to write this up and try to submit this for publication. Right? So we have to write it up. So we go, of course, to the pub. All right? (Laughter) The one on the left is mine, okay? (Laughter)

Now, I tell them, a paper has four different sections: an introduction, a methods, a results, a discussion. The introduction says, what's the question and why? Methods, what did you do? Results, what was the observation? And the discussion is, who cares? Right? That's a science paper, basically. (Laughter)

So the kids give me the words, right? I put it into a narrative, which means that this paper is written in kidspeak. It's not written by me. It's written by Amy and the other students in the class. As a consequence, this science paper begins, "Once upon a time ... "(Laughter) The results section, it says: "Training phase, the puzzle ... duh duh duuuuuhhh." Right? (Laughter) And the methods, it says, "Then we put the bees into the fridge (and made bee pie)," smiley face. Right? (Laughter) This is a science paper. We're going to try to get it published. So here's the title page. We have a number of authors there. All the ones in bold are eight to 10 years old. The first author is Blackawton Primary School, because if it were ever referenced, it would be "Blackawton et al," and not one individual. So we submit it to a public access journal, and it says this. It said many things, but it said this. "I'm afraid the paper fails our initial quality control checks in several different ways." (Laughter) In other words, it starts off "once upon a time," the figures are in crayon, etc. (Laughter)

So we said, we'll get it reviewed. So I sent it to Dale Purves, who is at the National Academy of Science,one of the leading neuroscientists in the world, and he says, "This is the most original science paper I have ever read" - (Laughter) - "and it certainly deserves wide exposure." Larry Maloney, expert in vision, says, "The paper is magnificent. The work would be publishable if done by adults."

So what did we do? We send it back to the editor. They say no. So we asked Larry and Natalie Hempel to write a commentary situating the findings for scientists, right, putting in the references, and we submit it to Biology Letters. And there, it was reviewed by five independent referees, and it was published. Okay? (Applause) (Applause)

It took four months to do the science,two years to get it published. (Laughter) Typical science, actually, right? So this makes Amy and her friends the youngest published scientists in the world. What was the feedback like? Well, it was published two days before Christmas, downloaded 30,000 times in the first day, right? It was the Editors' Choice in Science, which is a top science magazine. It's forever freely accessible by Biology Letters. It's the only paper that will ever be freely accessible by this journal. Last year, it was the second-most downloaded paper by Biology Letters, and the feedback from not just scientists and teachers but the public as well. And I'll just read one.

"I have read 'Blackawton Bees' recently. I don't have words to explain exactly how I am feeling right now. What you guys have done is real, true and amazing. Curiosity, interest, innocence and zeal are the most basic and most important things to do science. Who else can have these qualities more than children? Please congratulate your children's team from my side."

So I'd like to conclude with a physical metaphor. Can I do it on you? (Laughter) Oh yeah, yeah, yeah, come on. Yeah yeah. Okay. Now, science is about taking risks, so this is an incredible risk, right? (Laughter) For me, not for him. Right? Because we've only done this once before. (Laughter) And you like technology, right?

Shimon Schocken: Right, but I like myself.

BL: This is the epitome of technology. Right. Okay. Now ... (Laughter) Okay. (Laughter)

Now, we're going to do a little demonstration, right? You have to close your eyes, and you have to point where you hear me clapping. All right?



Okay, how about if everyone over there shouts. One,two,three?

Audience: (Shouts) (Laughter)

(Shouts) (Laughter)

Brilliant. Now, open your eyes. We'll do it one more time. Everyone over there shout. (Shouts) Where's the sound coming from? (Laughter) (Applause)

Thank you very much. (Applause)

What's the point? The point is what science does for us. Right? We normally walk through life responding, but if we ever want to do anything different, we have to step into uncertainty. When he opened his eyes, he was able to see the world in a new way. That's what science offers us. It offers the possibility to step on uncertainty through the process of play, right?

Now, true science education I think should be about giving people a voice and enabling to express that voice, so I've asked Amy to be the last voice in this short story. So, Amy?

AO: This project was really exciting for me, because it brought the process of discovery to life, and it showed me that anyone, and I mean anyone, has the potential to discover something new, and that a small question can lead into a big discovery. Changing the way a person thinks about something can be easy or hard. It all depends on the way the person feels about change. But changing the way I thought about science was surprisingly easy. Once we played the games and then started to think about the puzzle, I then realized that science isn't just a boring subject, and that anyone can discover something new. You just need an opportunity. My opportunity came in the form of Beau, and the Blackawton Bee Project.

Thank you.BL: Thank you very much. (Applause)


簡単なゲームをしましょう 見たものを読んでください 123で 声に出して一緒に読んでください

1 2 3(観客: Can you read this? / これが読めますか?)

すばらしい これはどうですか? 1 2 3(観客: You are not reading this. / これを読んでいませんね)

いいですよ 1 2 3(観客: ・・・・) (笑) ポルトガル人なら読めますねこれはどうですか? 1 2 3

(観客: What are you reading? / 何を読んでいるんですか?)

何を読んでいるんですか?言葉は書かれていません 見たものを読んでくださいと言いましたよね? 見たとおりなら“Wat ar ou rea in?” でしょ? (笑) そうなるはずがどういうことなんでしょう?

これは認識というのは経験に基づいているためです 脳は意味のない情報を受け取ると そこから意味を引き出そうとします つまり 見えている情報そのものを見るのではなく 過去に有用だったものをそこに見るのです 認識に関する限り 人間はこのカエルと同じです (笑) ほら 情報を得て かつて有用だった行動をしています (笑) (笑)

(ビデオの男: 痛てっ! 痛てっ!)(笑いと拍手)

そして物事が思い通りにいかないと うんざりするわけですが ここで問題なのは認識なのです 認識はあらゆるものを支えています 思考 知識 信念希望 夢 着ている服 恋に落ちることすべてが認識から始まります 認識が過去に基づいているのなら 私たちは経験に従って反応しているだけということです しかしこれには大きな問題があります 違った見方をすることができません

そこで違った見方についてお話ししようと思います 新しい認識の生まれ方というのはいつも同じです 疑問から生まれるのです 疑問のやっかいな点は不確かさを生じることです 不確かというのは進化の上では好ましくないことです 相手が捕食者かどうか悩んでいたら手遅れになります でしょ? (笑) 船酔いだって不確かさの結果です 船内に入ると 内耳は動いていることを伝えているのに 目は 船と一緒に動いているので動いていないと伝えます 脳はこの情報の不確かさを処理できず具合が悪くなるのです 「なぜか?」と問うのは最も危険な行為です 不確かさへと導くからです しかし皮肉なことに何であれ新しいことをする 唯一の方法は その領域に足を踏み入れることなのです それでは新しいことなどできなくなってしまいそうです 幸い進化は私たちに答えを与えてくれました それは最も難しい疑問にも対処することを可能にします 最高の疑問が何かというと それは最も大きな不確かさを生み出すものであり それは真実だと思っていることに対する疑問です 「生命はいかに始まったのか」とか 「宇宙の果てには何があるのか」と問うのは むしろ簡単です 真実と思っていることへの疑問こそ不確かさをもたらすものなのです

では不確かなものに 進化はどう対処してきたのでしょう? その答えは「遊び」です 遊びというのは単なるプロセスではありません 遊びの専門家は 「遊びとは生き方そのものである」と言うでしょう 遊びは人間の活動の中で不確かさが称えられる唯一のものです 不確かさこそが遊びを楽しいものにするのです 変化に適応できるようにし可能性を開きます 遊びはまた共同的でもあり 人が社会的な絆を作る手段になります そして遊びには 内的な動機付けがあります 私たちは遊ぶために遊びます遊ぶこと自体が報いなのです

この5つの行動様式を見ると これは良い科学者であるための条件と 同じということが分かります 科学は論文の方法の欄で定義されたものではありません 科学とは ここに挙げたような考え方をすることであり このことはクリエイティブなものすべてに当てはまります 遊びにルールを設けるとゲームになりますが 実験もまたそうなのです

この2つの考え 科学とは態度であり実験は遊びだという考えに基づいて 誰でも科学者になれるものなのかという疑問を持ちました それを尋ねるのに 25人の8~10歳児よりも良い相手はいないでしょう? 彼らは遊びの専門家です それで私はミツバチの実験道具を持ってデボン州の小さな学校に行きました 子どもたちに科学を違った目で見てもらうというだけでなく 科学のプロセスを通して自分を違った目で見てもらうためです


この研究費は どこからも出なかったのを言っておくべきでしょう 科学者たちは 小さな子どもに科学への貢献など不可能だと言い 先生たちは 子どもにそんなこと無理だと言いました それでも私たちはやってみることにしたんです

これは子どもたちの疑問です小さな字で書いてあるので 読もうとしなくて結構です肝心なのは 子どもたちが考えた疑問のうちの5つは この5~15年の科学出版物の基礎となるものだったということです 本職の科学者にとって重要な疑問を 子どもたちは問うていたということです

ここで特別な人に登場してもらおうと思います 彼女はこの研究に取り組んだ子どもたちの1人で 論文を出版した世界最年少の科学者です 彼女がこのステージに上がったら TEDで最年少の講演者ということになります 科学することや疑問を問うことには勇気が必要です 彼女は勇気の塊ですこの場に立って 皆さんに 話そうというのですから ではエイミー 来てくれるかな? (拍手) (拍手) エイミーが聞かせてくれるのは ブラックオウトン・ミツバチ・プロジェクトの話です まずは子どもたちが思い付いた疑問についてです

ありがとう ボー 人間とサルの間にある考え方の類似性なら すぐ見て取れるでしょう似たもの同士ですから でも他の動物とは 類似性があるのだろうかと思いました もし人間とミツバチが同じように考えるとしたら すごいことです とても違って見えますから それで人間とミツバチは複雑な問題を 同じよう解くものだろうかと疑問を持ちました ミツバチが以前に覚えたルールや条件によって 新しい状況に適応できるものか知りたかったのです もしミツバチが人間のように考えることができたとしたら? 驚くべきことだと思います 脳細胞がたった百万しかない昆虫なんですから でも そうできるはずだとも思えます だってミツバチは人間と同じように 時刻や光や天気や近づく方向などに関わらず 良い花を認識することができるからです (拍手)

次のステップは 実験 つまりゲームのデザインです 子どもたちが この実験ならぬゲームをデザインしました エイミー ミツバチにやらせたパズルがどんなものか話してくれるかな?

私たちが考え出したのはif-then ルールです ミツバチに花の色だけでなく 特定の色の花が特定のパターンのときだけ 行くように学習させたのです ご褒美がもらえるのは 黄色い花が青い花に囲まれている時 あるいは 青い花が黄色い花に囲まれている時だけです このパズルを解くため ミツバチに学べるルールはたくさんあります 知りたかったのはそれがどれかということです このプロジェクトが面白かったのはうまくいくのか 誰にも分からなかったことです まったく新しい 誰もやったことがないことだったのです 大人たちも含めて (笑)

先生たちにとってもです先生にはとても難しいことでした 科学者には見当も付かない領域に踏み込むのは簡単です いつも実験室でやっていることですから でも先生はそういうわけにはいきません ですからプロジェクトの協力者のデイブ・ストラドウィック先生には 大変な仕事をしていただきました 研究の詳細は読むことができるので 細かくは話しませんが 次のステップは観察です 生徒が何人かで観察をしています ミツバチがどこへ飛んだか記録しています

(先生: 今どこをやってるの?生徒: 5C)

(先生: まだ上にいる?生徒: うん)

(先生: それぞれ記録するわけだ生徒: ヘンリー 手伝ってくれない?)

「手伝ってくれない ヘンリー?」素晴らしい科学者ぶりですね

(生徒: 2匹が上で 3匹がこっち)

観察をしてデータが手に入りました 簡単な統計処理をし 平均を取るなどして結果を公開したいと思いました それが次のステップです 結果をまとめて 学術誌に投稿することにしたんですまず書かなきゃいけません 書き物といったらやはりパブでしょう (笑) ちなみに左端のグラスは私のですから (笑)

論文には4つの部分があると 教えました序論 方法 結果 考察です 序論では 問題を提起します 方法は 何をしたか結果は 何が観察されたか 考察は まあ適当に 基本的には それが科学論文です (笑)

子どもたちが文章を考えて私がまとめました つまりこの論文は子ども言葉で書かれています 私が書いたのではなく エイミーとその他のクラスの子どもたちが書いたのです その結果として この論文は「昔々あるところに・・・」と始まります (笑) 結果の部分は「トレーニング段階におけるそのパズルとは・・・ダッダッダーン」(笑) 方法の部分は 「それからミツバチを冷蔵庫に入れ(ミツバチパイを作り?)」(笑) 科学論文としての出版を目指していたんですからね これはタイトルの部分で著者名が並んでいますが 太字になっているのはみんな8~10歳の子どもたちです 最初の著者がBlackawton, P.S.(ブラックオウトン小学校)なのは 引用される時に誰かの個人名でなく“Blackawton et al.” となるようにです これを とあるオープンアクセスの学術誌に投稿したところ 返事にはいろいろ書いてありましたが 「恐れ入りますが この論文はいくつかの点で当誌の基本的な品質基準を満たしていません」(笑) これはつまり 「昔々あるところに」で始まったり 図がクレヨン画だといったことを指しているのかと思います (笑)

それで私たちはレビューをしてもらうことにしました 米国科学アカデミーのデール・パーヴェスに送りました 神経科学の第一人者です 「これは私が読んだ最も独創的な科学論文であり 広く公開するに値する」 視覚の専門家であるラリー・マローニーは「見事な論文だ やったのが大人なら出版されてしかるべき内容だ」

それで私たちは編集者に再送しましたが それでもダメだと それならと ラリー・マローニーとナタリー・ヘンペルに この発見を科学者の立場で見たコメントを書いてもらい それを推薦状としてバイオロジー・レター誌に送りました そして5人の査読者による査読を経て 出版されたのです (拍手) (拍手)

実験にかかったのは4ヶ月でしたが 出版には2年かかりました (笑) 科学ではありがちなことですねこれでエイミーとクラスメートたちは 論文を出版された世界最年少の科学者になりました どんな反響があったでしょう? クリスマスの2日前に出版されましたが 最初の日に3万回ダウンロードされました トップレベルの科学誌であるサイエンス誌からエディターズ・チョイスに選ばれました バイオロジー・レター誌は恒久的に無償公開することにしました この雑誌で無償公開された唯一の論文です この雑誌で去年2番目に多くダウンロードされた論文でした 反響は科学者や教師ばかりでなく 一般の人からも寄せられています 1つだけご紹介しましょう

「ブラックオウトンのミツバチ」を最近読みました 今どう感じているか言い表す言葉が見つかりません あなた方がやったのはまったくもってすごいことです 好奇心 興味 純真 熱意は 科学をやる上で最も重要なものでしょう この資質を子ども以上に持つ人がいるでしょうか? どうか子どもたちのチームに私の祝福の気持ちを伝えてください」

まとめとして 物を使ったメタファーをお見せしましょう お手伝いいただけますか? (笑) さあ 来て 来て 科学はリスクを取るものですこれはものすごくリスクがあります (笑) 私にとってです 彼にではなくいっぺんしか試したことがないんです (笑) テクノロジーはお好きですよね?

(シモン・ショケン: ああ でも自分の方が大事だ)

これぞテクノロジーの極みです さあ・・・ (笑) いいでしょう (笑)

ちょっと試しにやってみましょう 目を閉じて手拍子のした方を 指さしてください


じゃあ こっちの人 叫んでください1 2 3

(叫び) (笑)


素晴らしい では目を開けてもう一度やりましょう こっちの人 叫んでください(叫び) 音はどちらから聞こえましたか?(笑いと拍手)

ありがとうございました (拍手)

要点は何かというと それは科学が私たちにしてくれることです 私たちは普段反応的に生きていますが 何か違ったようにやろうと思ったら 不確かさに足を踏み入れる必要があります 目を開いた時 彼は世界を新しい見方で見られました それが科学が私たちに与えてくれるものです 遊びのプロセスを通して 不確かさに足を踏み入れる機会を与えてくれるのです

真の科学教育は人々に声を与え その声で表現できるようにすることだと思います だから この短い物語のしめくくりはエイミーにお願いしましょう じゃあ エイミー

このプロジェクトは本当にワクワクするものでした 人生に発見のプロセスをもたらし 誰にでも何か新しいことを 発見できる可能性があること 小さな疑問が大きな発見に繋がりうることを示してくれたからです 人が考え方を変えるというのは 簡単なことでも難しいことでもあり得ます その人が変化に対してどう感じているかによります でも私が科学に対する考えを変えるのは 驚くほど簡単でした ゲームで遊びパズルについて考え始めると 科学は退屈な教科なんかではなく 誰でも新しいことを発見できるんだと気付いたんです ただ機会が必要なだけですそれを与えてくれたのが ボーと ブラックオウトン・ミツバチ・プロジェクトでした

エイミー: ありがとうボー: ありがとうございました (拍手)


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