地学のひろがり

地学とは

• 「地学」ということばの意味のひろがりは、現代日本語のなかで、かならずしも一定していない。
• 日本で近代科学がはじまって日が浅い明治のころには、「地学」と「地理」という語が区別なくつかわれていたこともある。 東京地学協会 (ウェブサイト http://www.geog.or.jp/ ) の『地学雑誌 (Journal of Geography)』はそのころ名づけられた。 しかし、いまのふつうの用語では、地学と地理とは、共通部分 (だいたい「自然地理学」にあたる) はあるが、別の概念とされている。
• 日常語としての「地学」は「地球科学」とだいたい同じ意味だろう。
• 日本の学校教育(とくに高校教育)では、第二次世界大戦後ごろから、「理科」を「物理、化学、生物、地学」の4分科に分けることが慣例になった。 この地学は、いいかえれば「宇宙と地球の科学」であり、 日常語の「地学」に「天文学」をあわせたものに近い。
• 実際の学校での科目名は上記の4分科のとおりとはかぎらない。 現在の高校の科目にはまぎらわしいところがあるが、あとでのべる。
• 立正大学でわたしの担当する「地学 II」は、 教職課程の教科に関する科目でもあるので、 そこでの「地学」という分科名のひろがりは、だいたい、日本の学校教育にあわせることにする。

人間の知識の分類のなかでの地学

人文科学、社会科学、自然科学

• 大学の授業科目の大分類として、 「人文科学、社会科学、自然科学」がつかわれることがある。
  • これは、1950年ごろ、当時「新制」の大学の科目の大分類として考えられたものである。
  • すべての知識ではなく、そのうち学術の大分類というべきだろう。
  • 人文学は科学ではないとする立場もあるが、ここでは「科学」ということばの意味のひろがりを広くとって、「人文科学」としている。
• 慣例として、数学は自然科学にふくめる。 (数学の対象は自然界ではなく概念なので、数学はむしろ哲学の分科だという考えもある。 しかし、現実に、数学を人文科学にふくめるあつかいは見られない。)

理科

• 「理科」は明治期以来の日本の初等中等教育 (小・中・高等学校) の教科名である。
• 理科の範囲は、だいたい (上にのべた) 自然科学のうち、数学以外にあたる。
• 理科には、工学、農学、医学などの応用分野は直接にふくまないが、 そのような応用分野の専門教育を受けるための基礎知識はふくむ。
• (このほかに、高校や大学初級の教育課程を大きく 「文科系」「理科系」と分類するときの「理科」がある。 このばあいは、数学の重みが大きいものを理科系とするばあいと、 大学の自然科学系のところ (工学、農学、医学をふくむ) につながるものを理科系とするばあいがある。)

物理、化学、生物、地学

• 1950年ごろ以後、日本の高等学校の理科は、「物理、化学、生物、地学」の4分科で構成される(と認識されている)。
• 制度上の科目名は、指導要領改訂ごとに少しずつ変わっている。
• 中学校の理科は、「第1分野」が物理・化学、「第2分野」が生物・地学にあたる。

地学

• ここでいう地学は、日本の中等教育 (中学・高校) のために設定されたまとまりであり、学術研究や専門家養成のたちばでの専門分科名ではない。
• 内容を簡単にのべれば「宇宙と地球の科学」である。
• 英語で earth science あるいは geoscience というと、このうち地球の科学の部分だと思われるだろう。 なお、geoscience は地理学をふくみ、その地理学は人文地理学をもふくむので、 (『地学雑誌』があつかう範囲とはあっているのだが) ここでいう地学から はみだすところもあるだろう。 ここでいう地学を英語で表現すれば、earth and space science あるいは science of the earth and the universe だろう。 (英語のspaceとuniverseとはだいぶ意味がちがうのだが、その話題はあとまわしにする。)

自然科学のうちでの、地学という分野の特徴

• 普遍的法則性を追求はするのだが、物理・化学よりは個別的。 この宇宙、この地球、1回しかない (自然の) 歴史 の経過を問題にする。
• 素過程として、また手段として、物理・化学・生物学を利用する。
• 人 (個体) にくらべて、けたちがいに大きい空間・時間規模をあつかう場面が多い。 (けたちがいに小さい規模をあつかう場面もあるが、 そこでおこなわれることは物理・化学の応用でもあるので、地学の特徴とは言えないと思う。)

高校地学 (および 地理) の学習指導要領

• 高校の理科の学習指導要領は、現在の学校制度ができてからの約70年間に、たびたび変わっている。
  • 左巻 健男, 2022: 『こんなに変わった理科教科書』。ちくま新書。 [読書メモ]
    • (*) [37ページの表]
• 2018年3月末に改訂された指導要領が2022年4月入学生から実施されている。
  • その指導要領の本文は、文部科学省サイトの [外][平成29･30年改訂 学習指導要領、解説等] のページからリンクされている 『高等学校学習指導要領（平成30年告示）』 である。
  • 地学は「地学基礎」と「地学」の2科目になっている。 (物理、化学、生物も同様に2科目に分割されている。) 「地学」という科目名が全体とまぎらわしい。英訳が advanced earth science とされているので、 わたしのウェブページでは便宜上 "地学上級" と表現することがある。 これは正しい科目名でないことに注意してほしい。
  • 「地学基礎」と "地学上級"を書きぬき、すこしならべかえたものを [ここ]に置いた。
  • 2018年2月現在の案にもとづいて、新指導要領の「地学基礎」と "地学上級" のおおまかな構成を [2018-02-15のブログ記事(1)]、 「地学基礎」の旧指導要領との比較を [2018-03-03のブログ記事]で紹介した。 (そして、大気・水圏関係の部分について、わたしの意見をのべた。) 今回の改訂による変化は、理科(という教科)については小さい。
  • 今回の改訂による変化は、「地理歴史」という教科については非常に大きい。 そのうち地理の部分は、「地理総合」という必修科目と、 その上につみあげられる選択科目「地理探究」になる。 2018年2月現在の案から、「地理総合」と「地理探究」を書きぬき、すこしならべかえたものを [ここ]に置いた。 (この案から3月末の決定までに、変更があったかもしれないが、わたしはまだそのチェックができていない。) また、「地理総合」と「地理探究」のおおまかな構成と、 大気・水圏にどのようにかかわっているかを、 [2018-02-15のブログ記事(2)]で紹介した。 両科目とも、新指導要領では、「課題解決」など、学ぶ態度に関することが強調されているが、 学ぶ対象となる知識についての記述がとてもおおまかだ。 実際に何がおしえられるかは、教科書に何が書かれるかによるところが大きいだろう。 (わたしはまだ教科書を確認していないが。)
• わたしは、地学・地理にわたって、大気・水圏に関して、どんな知識内容を重点としておしえるべきかについての 意見を、つぎの記事に書いた。(そこでは指導要領の項目を参考にはしたが、指導要領との対応をくわしく考えてはいない。)
  • [*] [地理・地学教育の中で気候・気象のどのような内容を扱うか] 『地理』 (古今書院) 2019年 3月号 20-27.

高校地学用図集の構成 (別ページを見よ)

地学があつかう空間的対象

• (広い意味の) 宇宙 ... 『図録』 第5編「宇宙の構造」
  • 宇宙 (universe) ... 多数の銀河をふくむ。『図録』 第5編 21-22
  • 銀河 ... 多数の恒星 (太陽のなかま) をふくむ。『図録』 第5編 20
  • 宇宙-銀河-太陽系の規模のちがいに注意。
    • 『図録』 第5編 21 参照。
    • [*] 浜島書店『図表』 2018年版 12-13ページ [1] 宇宙の階層構造 [左図] [右図]
  • 恒星 ...『図録』第5編 15-19
  • 太陽系
    • 太陽 ... 『図録』第5編 12-14
    • 惑星、衛星、小惑星、彗星、惑星間空間 ... 『図録』 第5編 1-11、「 [視覚でとらえる] 惑星」、1-11
  • 地球のまわりの宇宙空間 (space) ... 「(地球の) 磁気圏」など。 『図録』第5編 14 [B] [D]
• 地球 ... 「層」あるいは 「圏」 (同心球殻) の構造がある。
  • 大気 (下を参照) のうちで高層の部分である「熱圏」あるいは「電離層」。Space のうちで地表に近い部分ともとらえられる。
  • 地球表層 ... 大気、海洋、雪氷、陸面 ... 『図録』 第3編「大気と海洋」(+ 第4編「地球の環境」)
    • 「気候システム」。 [気候・気象・気候システムについての序論 (「気候・気象学」の教材)]、 [気候システムの模式図] 参照。
      • 『図録』では明確にあつかわれていないが、近いのは 第4編 6 [A]「地球システム」、 第3編 17 「地球上の水の循環」。
    • 大気 ... 下から順に「対流圏」「成層圏」「中間圏」。『図録』 第3編 1 [B]、「[視覚でとらえる] 大気と海洋」を参照。
    • 海洋 ... 『図録』 第3編 13 [B] 「海洋の層構造」 では温度分布にもとづいて「表層混合層」「水温躍層」「深層」としている。 あとの海洋の回では循環にもとづいて「混合層」「表層 (風成循環層)」「深層」とする。
    • 雪氷 ... 氷河 (そのうち大きいものが「氷床」)、積雪、凍土、海氷など。『図録』で関係するところは、第2編 4 [A] 「氷河地形」、 13 [E] 「全球凍結」、18 [B] 「氷期と間氷期」、第3編 2 [C] 「降水のしくみ」、15 [C] 「海洋の鉛直循環」、第4編 3 [C] 「地球温暖化の影響」、 第5編 1 [C] 「火星」、7 [B] 「惑星の形成と内部構造」など。
  • 地球内部 (「固体地球」ともいう。ただし「外核」は液体である。)
    • 『図録』第1編 4 [A] 「地球内部の層構造」
      • 地殻
      • マントル
      • 外核
      • 内核

地学の方法の大類型

• 数理科学的アプローチ ... 法則(の候補となる仮説)と、原因から、結果を考える。... 専門分科としては地球物理学など
• 博物学・フィールド科学的アプローチ ... 事実(結果)の証拠を総合し、法則性や原因を考える。... 専門分科としては地質学、古生物学、地理学など

地球の内部 (固体部分) については、博物学・フィールド科学的な地質学などの分野と、 数理科学的な地球物理学(地震学などをふくむ)が別々に発達してきた。

宇宙および 大気・海洋については、近代科学の早い段階から物理量による観測がおこなわれたので、 理論家と観測家がともに宇宙物理学(天文学)・地球物理学の専門分科に属してきた。

地学の専門家養成の学問分科

「地学」全体を、教育上の専門とする人はいるだろうが、 研究上の専門とする人はたぶんいない。 地学の専門家は、地学のうち、対象別や方法別にわかれた専門分科の専門家である。 対象によるわかれかたは上の「空間的対象」、 方法によるわかれかた (のうち説明しやすい部分) は上の「方法の大類型」を参照してほしい。 ここには、わたしが専門家養成という観点で思いあたった専門分科名をあげておく。 地球物理学のうちの気象学を学んだ増田の位置からの展望にすぎず、みんなが共有する分類ではない。 地学の主題をさらに勉強したい人がどんな学問の名まえをてがかりにしたらよいかの参考のためにあげた。 全部を網羅してはいない。 (「火山学」は、専門分科名としてはあるが、専門家養成上は、地球化学、地質学、地球物理学、自然地理学のいずれかから進む専門だと思うので、入れなかった。 「水文学」も同様に専門家が養成される教育コースがさまざまなので、ひとまず入れなかった。)

• 宇宙論 (物理学科でおこなわれる物理学の部分とされることが多い)
• 天文学、宇宙物理学
• 惑星科学
• 地球物理学
  • 太陽地球環境物理学 (磁気圏、電離層などをあつかう)
  • 気象学、大気物理学
  • 海洋物理学
  • 固体地球物理学 (地震学、測地学、そのほか)
• 地球化学 (化学科の部分であることが多い)
• 同位体地球科学 (地球化学の部分だったり地球物理学の部分だったり地質学・鉱物学の部分だったりする)
• 鉱物学
• 地質学 (岩石、地層などをあつかう)
• 古生物学 (化石をあつかう)
• 地理学
  • 自然地理学 (地形、気候、水文、植生などをあつかう)
  • (人文地理学 (人間社会をあつかう) ... ふつう地学の範囲にはふくめないが、たとえば東京地学協会の「地学」にはふくむ。 )

立正大学の環境システム学科の教員には、このうちのいろいろな専門分科の教育をうけた人がいる。 生物学 (そのうちの生態学など) の教育をうけた人、情報科学・情報工学の教育をうけた人もいる。