イギリスの科学教育

トーントン卿（ウィリアム・メンジーズ・トゥイーディー作）は1860年代、イギリス議会の委員会の委員長を務め、学校のカリキュラムに自然科学を含めることを勧告しました。議会からこのような勧告が出たのはこれが初めてでした。

イングランドの理科教育は、一般的に「初等教育」から「高等教育」（大学）まで、イングランドの評価についてすべてのレベルで規制されています。大学レベルより下では、理科教育は教育省、 Ofqual、 QAAの3つの機関が責任を負っていますが、大学レベルでは、理科教育はさまざまな専門機関と、QAAを通じたボローニャ・プロセスによって規制されています。QAAは、さまざまな資格委員会を通じて、大学の学位以外の一部の資格に関する理科教育も規制していますが、 GCSE、 GCE AS、Aレベルの内容は規制していません。一方、Ofqualは、QAAがカバーするものを除くGCSEとAS/Aレベルの理科教育、およびその他すべての資格についても、資格委員会を通じて規制しています。

教育省はGCSEおよびAS/Aレベルの理科教育の内容を規定しており^[1] 、これは資格審査委員会によって実施され、資格審査委員会はOfqualによって規制されている。教育省はまた、16歳以下の生徒の理科教育も規制している。教育省の理科教育（およびすべての科目）に関する方針は、イングランドのすべての公立学校（公立学校とも呼ばれる）において地方自治体によって実施されている。イングランドの国家的に編成された理科カリキュラムの内容は（他の科目とともに）国家カリキュラムに掲載されており、キー・ステージ1（KS1）、キー・ステージ2（KS2）、キー・ステージ3（KS3）、キー・ステージ4（KS4）をカバーしている。4つのキー・ステージはさまざまな方法でグループ化することができ、グループ化の方法によって理科カリキュラムの提供方法が大きく左右される。公立学校では、4つのキー・ステージはKS1–2とKS3–4にグループ化されている。 KS1-2は初等教育、KS3-4は中等教育をカバーします。しかし、私立学校または「公立」（英国では歴史的に独立系）学校（「公的資金で運営されている」学校と混同しないでください）では、キーステージのグループ分けはより多様であり、「初等教育」と「中等教育」という用語ではなく、「プレップ（準備教育）」と「シニア（高等教育）」という用語が用いられます。

理科はイングランド、ウェールズ、北アイルランドの国家カリキュラムにおいて必修科目となっている。^[2]公立学校は国家カリキュラムに従う必要があるが、私立学校は従う必要がない。とはいえ、高校入学のための共通入学試験では理科が必修であるため、私立学校のカリキュラムでは重要な位置を占めている。国家カリキュラムと共通入学試験以外では理科は選択科目であるが、英国政府（イングランド、ウェールズ、スコットランド、北アイルランドで構成）は生徒が理科の勉強を続けるためのインセンティブを提供している。科学は英国（UK）の経済成長に不可欠であると考えられている。^{[3] 16歳（イングランドの義務}教育年齢の上限だが、義務教育全体ではない）以上の生徒については、イングランドのすべての公立・公的資金による教育機関が従うべき、全国的に編成された義務的な理科カリキュラムは存在せず、個々の教育機関が独自の内容を設定できますが、多くの場合（イングランドの公立・公的資金による16歳以降の学校や大学の場合は^{[4] [5] [6]}）、理科（およびすべての）コースが認定または合格（最終的には資格審査委員会を通じてOfqualまたはQAAによって）される必要があります。大学にはそのような承認は必要ありませんが、それでも認定を求める理由はあります。さらに、英国の大学はボローニャ・プロセスに従って高い水準を確保する義務を負っています。イングランドの理科教育は、何世紀にもわたって大きな変化を遂げ、その間課題に直面し、今日に至るまで課題に直面しています。

歴史

1800年まで

ギラード（2011）^[7]は、この時期の科学のカリキュラムと教育について文献で説明している。彼の研究によると、イングランドにおける科学教育は少なくともアングロサクソン時代にまで遡る。ギラードは、イングランドで最初の学校（知られているもの）は、6世紀末頃に聖アウグスティヌスがキリスト教をイングランドにもたらしたときに設立されたと説明している。聖アウグスティヌス以前にもローマ帝国のブリテン島に学校があったことはほぼ確実だが、ローマ人が去った後は存続しなかった。最初のグラマースクールはエゼルベルト王の治世中、598年にカンタベリーに設立されたと考えられている。ギラードはまた、ベーダの教会史では、科学（天文学の形で）がすでに600年代の初期の学校のカリキュラムの一部であったと述べている。グラマースクールの設立がイングランドの南から北に広がるにつれて、科学教育もそれとともに広がった。今日知られている科学は、自然哲学と自然史という2つの知識領域から発展した。前者は自然の推論と説明に関連しており、後者は生物に重点を置いていました。両方の知識の要素は、770年代と780年代にアルクインが運営していたヨークの学校のカリキュラムで確認することができます。 ^[7]その後のイングランドへのヴァイキングの侵入により学校の発展は中断されましたが、それにもかかわらず、何世紀にもわたって、イングランドの教育は教会と（教会にリンクされている）グラマースクールによって提供されていました。教会と学校のつながりは、教会から独立した学校が出現し始めた1300年代に変化し始めました。イングランドの大学教育は1100年代にオックスフォードで始まりました（ただし、1000年代にはそこで教育が始まったという証拠があります^[8]）。大学入学前の教育と同様に、オックスフォード大学での科学は当初、天文学の形で教えられていました（4分科会の一部として）。ルネッサンスは自然に対する物理的な探究を刺激し、自然哲学は物理学と化学に、博物学は生物学に発展しました。これら3つの分野は自然科学を形成し、そこから自然科学の2つ、あるいは3つの分野全てに重なり合う学際的分野（少なくともその現代版）が発展する。物理学におけるこの新たな潮流は、当時の学校の理科カリキュラムには反映されていなかったようである。^[7][9]大学においても、ルネサンスに伴う科学教育の変革は非常にゆっくりと進行した。^[10]今日のイギリスであらゆるレベルで認められている科学カリキュラムと教育が真に現れ始めたのは、1800年代に入ってからであった。^{[7] [11] [12]}

1800年代

1800年代まで、教育には初等教育と大学の2段階しかありませんでした。しかし、19世紀に、初等教育は初等教育（現在でも初等教育と呼ばれています）と中等教育に分かれ始めました。イングランドでは、一連の議会法^[7]によって初等学校が法的に定義され、11歳（後に12歳に引き上げ）までの子供の教育は義務教育かつ無償となりました。子供が合格すべき6つ（後に7つ）の基準がありました^{[7] [13] [14]}科学教育はこれらの基準のいずれにも含まれていませんでしたが、一部の学校では、特により高い基準（6年生や7年生など、科学の科目には物理、化学、機械工学が含まれていました）では、科学は追加の科目でした^[14]ある基準から次の基準への進級は、年齢ではなく実力に基づいていました^[13]すべての子供がすべての基準を完了したわけではなく、そのため12歳になっても初等教育を「完了」していない子供がいたのです。^[13]もちろん、義務教育終了後も子供を学校に通わせる余裕があり（そしてそうしたいと願った）、すべての基準を満たすことができた家庭はそうしました。実際、7年生以降も学校に通い続けた子供もいました。7年生以降の教育を提供する学校は高等学校（higher grade schools）として知られるようになり、理科教育はカリキュラムの一部として認められました。^{[7] [14]}

トーントン報告書 1868

これは、英国議会の観点から見ると、19世紀イングランドの学校における科学教育における、群を抜いて最も重要な発展であった。皮肉なことに、1868年の「トーントン」報告書、より正式には学校調査委員会の雑集第2巻（1868年）を執筆した委員会の当初の目的は、寄付金で運営される学校をいかに最善に運営するかを検討することであり、これは当時の議会が最も重要と考えていたことであった。^[15]この報告書の委員会は、トーントン卿（出生名ヘンリー・ラブーシェール）が委員長を務めた。報告書の準備を指揮するトーントン卿は、1866年5月28日にイングランド各地の著名人宛てに4つの質問を列挙した回状を送った。最初の3つは寄付金に関する問題であったが、4つ目の質問は、資格のある教師の適切な供給をどのように促進するかについてであった。目次を除けば、「科学」という言葉は報告書の45ページで、回覧文の受取人の一人であるWC・レイク牧師からの返信の中で初めて登場します。レイク牧師は次のように述べています。

十分な数の、かつ中流階級の教育に望ましい種類の教師を確保するために採用する最良の方法は何かという問題は、私には一見より難しいように思えます。… 大学で教養のある人材は必要ですが、大学教育を正確に受けた人材は必要ありません。… おそらく、彼らにギリシャ語を教えてほしいとは思っていないでしょうし、ラテン語に関しては、少なくとも私の意見では、算数、数学、現代語、歴史、物理科学の重要な分野の原理に比べれば、学校の主要な教科であるべきではありません。

（1868年学校調査委員会報告書に対するトーントン卿へのレイク牧師の返答：p45 ^[15]）

報告書の77ページでは、学校調査委員会の委員であるエドワード・トウィスルトン氏が、委員会委員長であるトーントン卿が回覧文書へのフィードバックに基づいて設定した4つの質問に対する回答についてコメントしています。最初の質問について、トウィスルトン氏は次のように述べています。

プロイセンの体育館の設備に一般的に備わっているものとして、自然史博物館と、実験科学の指導に必要な哲学的器具やその他の資料を収めた陳列棚を設けることが挙げられる。プロイセンの制度に倣うべきである。すなわち、学校全体で毎週2時間をこれらの知識分野の授業に充てる。低学年では動物学や植物学といった純粋観察科学を、高学年では空気力学や流体静力学といった、通常実験科学と呼ばれる科学を指導する。しかしながら、この制度は、ある程度の予備的な資金支出がなければ採用できない。そして、この資金が基金から支出されることは異論の余地がないと思われる。

（1868年学校調査委員会報告書におけるトウィスルトンの回答：p77 ^[15]）

科学教育の問題に関して、委員会に意見を表明した寄稿者から注目すべき意見が寄せられました。ヨークにあるホルゲート神学校のロバート・モズレー氏（報告書の104～105ページ）は、「国立教育」に物理科学を含めることを提案しました。この国立教育こそが、教育基金を活用する最良の方法であると述べています。寄稿者からのフィードバックに基づき、トーントン委員会は科学教育を支持するいくつかの論拠を提示しました。そのうちの2つは次のとおりです。

• 事実の観察と収集、帰納的推論と演繹的推論の組み合わせ、思考と言語の正確さにおいて最良の規律を提供するもの。

そして

• なぜなら、科学の方法と結果は、その時代の哲学的思想全体に非常に大きな影響を及ぼしてきたため、教養のある人がそれらを知らないと、非常に不利になるからです。

（学校調査委員会報告書、1868年：p219 ^[15]）

その後、委員会はいくつかの勧告を行いました。学校における科学教育の推進に関する最初の 3 つを以下に示します。

i. すべての学校で自然科学を教える科目の一つとし、すべての公立学校に少なくとも1人の自然科学の教師をこの目的で任命する。

ii. 少なくとも週3時間はそのような科学教育に充てられるべきである。

iii. 昇進や名誉・賞の獲得において、自然科学は数学や現代言語と同等の地位に置かなければならない。

（学校調査委員会報告書、1868年：p222 ^[15]）

授業料納付者の負担増加の問題は委員会の頭を悩ませたが、委員会は「イギリスのような裕福な国」（報告書の219ページ）では負担増加が科学教育の障害となることはないと考えていたものの、カリキュラムに科学をどのように取り入れるかは各学校に委ねられた。

赤レンガ大学

トーントン報告書の時点では、イングランドには 4 つの大学（オックスフォード、ケンブリッジ、ダラム、ロンドン）がありましたが、1880 年代から、当初の 4 つとはまったく異なる新しい波の大学 / ユニバーシティ カレッジが出現し始めました。これらの大学はレッド ブリック大学と呼ばれていました。これらの大学の最初のものは 1880 年にマンチェスターに設立され、ヴィクトリア大学と呼ばれました。その後 80 年間で、ロンドン、ケンブリッジ、ダラム、オックスフォード以外の 11 の大学が設立され、イングランド全土で大学（科学）教育の機会が大幅に拡大しました。1800 年代を通じて、科学は今日私たちが知っているさまざまな分野にますます専門化されていきました。

1900年代

1902年教育法により、高等学校（前述の通り）と有料学校は、法的に定義された「高等教育」（初等教育（当時は初等教育と呼ばれていた）以外の教育）に吸収されることとなった。^[7]高等学校での科学教育やトーントン報告書の勧告、そして英国科学振興協会による科学カリキュラム導入キャンペーンにもかかわらず、名門パブリックスクールでは依然として科学はマイナー科目とみなされていた。^[11]問題は、これらのパブリックスクールのほとんどが、奨学金の大部分を古典学に提供していたオックスフォード大学やケンブリッジ大学と密接な関係にあったため、名門校では科学の重要性が低く見なされていたことであった。 ^[11]その結果、イングランドの学校間で科学教育は大きく異なっていた。20世紀を通じて数多くの教育関連法が制定されたが、イングランドの科学教育史上最も重要なのは1988年教育改革法である（次項参照）。イングランドにおける大学以下の科学教育の発展に重要だったもう一つの法律は、1944年教育法である。^[16] 1944年法の貢献は間接的なものであった。義務教育年齢を15歳に引き上げた（ただし、将来16歳に引き上げる条項があり、^[16]これは1972年に実現し、現在も適用されている）。学校卒業年齢を16歳に引き上げることで、イングランドで国家的に組織された科学のカリキュラムと教育を創設する基礎ができた（次のサブセクションを参照）。しかし、1944年教育法では科学を教えることは規定されていなかった。^{[16]大学レベルの科学教育にとって重要な2つの発展は、}遠隔教育科学コースの拡大^[17]と科学教育の提供への（インターネット経由の）ワールドワイドウェブの導入（これは大学レベル未満でも採用されているが）であった。

1988年教育改革法

これはイングランドの理科教育史上最も重要な発展でした。この法律により、国家カリキュラムが確立され、中等学校と小学校の両方で理科が必修科目となりました（数学と英語と並んで）。^[2] 1988年の法律は、1世紀以上前にトーントン委員会が行った勧告を事実上実施するものでした。この法律はまた、現在ではよく知られている「キーステージ」も確立しました。^[2]

2000年代

この期間における理科のカリキュラムと教育におけるこれまでの最も重要な進展は、国家カリキュラムにおける必修理科内容の拡大と、それに伴う評価方法の変更である。もう一つの重要な出来事は、2008年教育技能法^[18]の成立であり、これによりイングランドの教育修了年齢が18歳に引き上げられた。この義務教育の延長が理科学習者の増加につながるかどうかは不明である。なぜなら、理科は16歳（学校修了年齢）以降は必修ではないためであり、この2008年法ではこの年齢は変更されていないからである。

必修の理科の内容と国家試験

学習目標

公立学校（州立学校）における義務教育の理科内容は、国家カリキュラムによって定められており、一般的に5歳から16歳までの児童に適用されます。この11年間の義務教育は、州によってKS1、KS2、KS3、KS4の4つの主要段階に区分されています。どの段階であっても、国家カリキュラムは理科教育の2つの包括的な目標を掲げています。^{[19] [20] [21]}

• 生物学、化学、物理学の特定の分野を通じて科学的知識と概念的理解を養う
• 周囲の世界に関する科学的な疑問に答えるのに役立つ、さまざまな種類の科学的探究を通じて、科学の性質、プロセス、方法に関する理解を深めます。

3つ目の目標はKS1～3に共通です。

• 現在および将来における科学の用途と影響を理解するために必要な科学的知識を備えています。

しかし、KS4 では 3 番目の目標がより詳細になり、4 番目の目標もあります。

• 実験室、現場、その他の環境において、観察力、実践力、モデリング力、探究力、問題解決力、数学的スキルを開発し、応用することを学ぶ。
• 方法論、証拠、結論を定性的かつ定量的に批判的に分析することで、科学に基づく主張を評価する能力を養います。

数学スキルの必要性は、国家カリキュラムによってすべての主要段階にわたって強調されていますが、KS3 と KS4 ではさらに強調されます。

教育上の考慮事項

理科のナショナルカリキュラムはスパイラルカリキュラムであり、規範的な傾向があります。そのスパイラル性のため、学習は本質的に構成主義的です。これらの点については、以下のサブセクションで説明します。さらに、理科のナショナルカリキュラムは、子供がカリキュラムに最も早く触れる時点から能動的な学習の必要性を強調しています。能動的な学習の価値に関する研究は実証され、出版されています。^[22]カリキュラムでは、子供による実験が重視され、観察された内容についての慎重な議論が伴います。これらの肯定的な特徴にもかかわらず、ナショナルカリキュラムの学習効果を評価することは難しいと主張されてきました。^[23]

初等教育における科学教育の現状

英国では、KS1とKS2にあたる小学生が理科教育をほとんど受けていないという証拠がある。^[24]その理由は、小学校における理科の専門知識の不足にあると思われる。^[24]これには3つの意味合いがある。第一に、公立学校（つまり公的資金で運営されている学校）の小学生は、一般的にKS3（中等教育の最初の段階）まで定期的な理科の授業を受けない。このことから2つ目の意味合いが生まれ、KS3開始時点では、中等教育前の理科の知識に生徒間で大きなばらつきがある可能性が高い。そして3つ目の意味合いは、理科教育の不足はプレップスクールの生徒にとっては問題にならないため（プレップスクールは私立または独立系の学校であることを思い出してください）、公立学校で初等教育を終え、高等教育で独立系の学校に転校したいと希望する生徒は、理科の共通入学試験を受ける際に大きな不利に直面する可能性が高いことを意味する（公立小学生は、私立の補習授業がない限り、理科を比較的ほとんど学んでいないため）。

KS1

キーステージ1（KS1）は、国家カリキュラムにおける義務教育の最初の2年間をカバーします。そのため、これらの年は1年生と2年生と呼ばれます。児童の年齢は通常5歳から7歳です。国家カリキュラムで規定されている通り、完全な理科カリキュラムが提供される場合、この段階における理科の重点は、児童が周囲や本、写真、ビデオなどから見ることができるものを観察し、記述または描画することに置かれるべきです。また、素材の感触もKS1の理科の重要な特徴です。科学における抽象的な概念は、この段階では導入されません（少なくとも国家カリキュラムに基づくと）。したがって、KS1の理科カリキュラムは、植物、動物、素材を中心とし、触ることで容易に見たり記述したりできるものに重点を置くべきです。^[19]

KS2（SAT、11+ CE、教師による評価を含む）

キー・ステージ2（KS2）は、ナショナル・カリキュラムにおいて義務教育の3年目、4年目、5年目、6年目を対象としています。これはイングランドにおける義務教育の中で最も長い段階です。児童の年齢は通常7歳から11歳です。ナショナル・カリキュラムでは、KS2を低学年（3年目と4年目）と高学年（5年目と6年目）に分けます。ナショナル・カリキュラムで定められた通り、完全な理科のカリキュラムが提供される場合、3年目はKS1から継続しますが、児童が植物や動物、岩石、化石、土壌などの材料について行う、より複雑な観察も取り入れます。この段階では、簡単な実験の準備とデータの記録がますます重要になります。特定の科学実験の危険性やリスク（加熱後に物を触るなど）を生徒に徹底し、そのような危険/リスクに対する必要な予防措置を指導する必要があります。新たな分野として、光（そして必要な予防措置を講じた上で太陽光を直接見る危険性）、力、磁石などを導入する必要がある。4年生では、生物と無生物の分類が中心となり、以下の分野が追加される。^[19]

• 環境の変化
• 消化器系と食物連鎖
• 物質の状態
• 音
• 電気

5年生と6年生（KS2上級）では、国家カリキュラムは、生徒が科学的概念をより深く理解できるようにすることに重点を置くべきであると述べています。科学用語を正しく読み、綴り、発音する必要性は、国家カリキュラムで強調されています。この強調は、イングランドの児童は9歳、10歳、または11歳までに正しく読み書きできるようになるべきであるという事実を反映していると考えられます。5年生は4年生から継続し、4年生で導入された内容のより複雑な側面を学習します。また、生徒は科学的証拠に基づいて考えを受け入れたり反論したりすることを学び始めるべきです。^[19]追加分野には以下が含まれます。

• ライフサイクル
• 一部の植物や動物の生殖
• 年を重ねる
• 材料の特性と変化
• 地球と宇宙

6 年生は 5 年生の学習内容をさらに発展させ、5 年生で学んだ内容のより複雑な側面を追加するだけでなく、生徒を KS3 の科学に向けて準備させる必要があります。追加分野には次のものが含まれます。

• 循環器系
• 薬物とライフスタイル
• 進化と遺伝

SATと教師の評価

1990年代初頭から2010年代初頭にかけて、公立学校の生徒はKS2 （中等教育2年）の理科の終了時に法定SAT試験を受ける必要がありましたが、教師による評価も認められていました。KS2 SAT理科試験は2つの試験（それぞれ45分）で構成されていました。 ^[25]両方の試験の得点が合計されて最終得点が算出されました。この得点は数値レベルに変換され、さらに期待レベルに変換されました。KS2 SAT理科のレベルの換算尺度は下表のとおりです。

KS2理科SAT ^[25]

マーク範囲	数値レベル	期待レベル
0～19歳	該当なし	期待以下
20～22歳	2
23～39	3
40～60歳	4	予想レベル
61～80	5	期待を超えて

レベル6（特例）も提供されていましたが、数学と英語（読解）のみでした。レベル6の評価には、外部採点による別のテストを受ける必要がありました。KS2の理科SATは2013年に廃止され、教師による評価に置き換えられました（これはSAT実施当時から認められていました）。教師による評価に加えて、SAT代替評価であるキーステージ2理科サンプリングテストが、 2年ごとに学校から無作為に選ばれた5人の生徒を対象に実施されています。このテストは、生物（b）、化学（c）、物理（p）の3つの試験で構成されています（それぞれ25分）。このテストの目的は、子供たちがカリキュラムにどれだけ順調に取り組んでいるかを評価することです。この種のテストの最初のものは2016年の夏に実施されました。^[25]

11+ CE（共通入学試験）

この試験は独立学校試験委員会が実施し、高等学校への入学を希望するプレップスクールの生徒が受験する（ただし、すべての高等学校が11歳生徒を受け入れているわけではない）。 KS2の公立学校の生徒の中には、独立校（高等学校）への移行のためにこの試験を利用する人もいる。 11+ CE理科試験のシラバス^[26]は、KS2理科の国家カリキュラムに基づいている。^[19]理科の試験問題は1回（1時間）実施される。^[27] 11+ CEの試験対象となるシラバスに加えて、生徒がカバーすべきKS3準備理科の教材もある。^[26]このKS3準備理科の教材は試験の対象ではないが、高等学校に入学した場合、KS3理科の勉強の準備として必要となる。

KS3とKS4の「伝統的な」3つの科学

KS3-4 の理科の国家カリキュラムは KS1-2 とは異なり、複雑さだけでなく、後者とは異なり、理科のカリキュラムが生物、化学、物理の 3 つの明確なパートに分かれています。通常、公立中学校では、理科ごとにその科目の専門家である専任の教師がいますが、学校や大学が 2 つ、または 3 つすべての理科を教えられる教師を採用することも珍しくありません (学校の教師とスタッフの知識の幅によって異なります)。公立中学校の入学者の多く (ほとんど) にとって、KS3 が通常の理科教育を受ける最初の段階になることを思い出してください。以下は、KS3/4 レベルの各パートのカリキュラムの概要です^{[20] [21]。}この記事の目的のために、KS3/4 のコア分野に簡略化されています。

生物学

国家カリキュラムでは次のように定義されています:

...生物（動物、植物、菌類、微生物を含む）とそれらの相互および環境との相互作用に関する科学。

国家カリキュラムにおける KS3/4 生物学の内容は、次の中核領域に分けられます。

• 細胞生物学と組織
• 動物と植物の器官系
• 生化学
• 健康、病気、薬
• 生体エネルギー学
• エコシステム
• 遺伝学と継承
• 変異と進化

化学

国家カリキュラムでは次のように定義されています:

... 原子、原子粒子、およびそれらがどのように配置され、結合するかという観点から理解される、物質の構成、構造、特性、反応に関する科学。

国家カリキュラムの KS3/4 化学の内容は、次の中核領域に分けられます。

• 原子と物質の粒子性
• 周期表と周期性
• 物質の性質
• 化学反応と変化
• 化学分析
• 化学エネルギー学
• 物質の用途（天然および合成）
• 地球と大気

物理

国家カリキュラムでは次のように定義されています:

...場、力、放射線、粒子構造の基本概念の科学であり、これらは相互に関連して物質宇宙の挙動の統一モデルを形成します。

国家カリキュラムの KS3/4 物理学の内容は、次の中核領域に分けられます。

• エネルギーと熱力学
• 物質の物理的性質
• 物質の粒子モデル
• 原子構造と放射能
• 電気、磁気、電磁気学
• 力学
• 波と光学
• 宇宙物理学と天体物理学

上記の「KS3/4 コア領域」は、この記事の後半で KS4 より上位のレベルでの科学教育の概要を説明する基礎となります。

KS3（SAT、13歳以上CE、教師による評価を含む）

キーステージ3（KS3）は、国家カリキュラムに基づく義務教育の7年目、8年目、9年目をカバーします。生徒は通常11歳から14歳です。

SATと教師の評価

1990年代初頭から2000年代後半（2000年代後半）にかけて、公立学校の生徒はKS3（KS2）と同様に、理科の終了時に法定SAT試験を受ける必要がありましたが、教師による評価も認められていました。KS3 SAT理科試験は2つの試験（それぞれ1時間）で構成されていました。両方の試験の得点が合計されて最終得点が算出されました。この得点は数値レベルに変換され、さらに期待レベルに変換されました。KS3 SATのレベル換算スケールは以下の通りです。

数値レベル	期待レベル
1	期待以下
2
3
4
5	予想レベル
6
7	期待を超えて
8	素晴らしい

2つの試験の得点を数値レベルに変換する方法は、生徒が選択した「ティア」によって異なります。KS3（理科）SATには、下位ティアと上位ティアの2つのティアがありました。下位ティアではレベル3～6、上位ティアではレベル5～7が利用可能でした。各ティアの得点の換算基準は以下の通りです。

KS3 SATの理科：下位層^[28]

マーク範囲	数値レベル	期待レベル
0～32	北	期待以下
33～39	2
40～68歳	3
69～102	4
103～133	5	予想レベル
134～180	6

KS3理科SAT：上位層^[28]

マーク範囲	数値レベル	期待レベル
0～41	北	期待以下
42～47ページ	4
48～77	5	予想レベル
78～105	6
106～150	7	期待を超えて

レベル8（特例）は、KS3理科SATでは（上位レベルでさえも）提供されていませんでした。数学では提供されていましたが、KS3数学SATに用意されていた4つのレベルのうち、最上位レベル（レベル6～8）のみでした。KS3理科SATは2010年に廃止され、（KS2理科SATと同様に）教師による評価に置き換えられました。法定のKS3理科SATは廃止されましたが、過去問は現在も学校で使用されています。^[28]

13歳以上CE（共通入学試験）

11+ CE と同様に、13+ CE は、私立のシニア スクールへの入学を希望するプレップ スクールの生徒が受験します。シニア スクールによっては、13 歳からしか入学させないところもあります。この試験は、KS3 公立学校の生徒に私立学校へ移行する機会を提供します。13+ CE 理科試験のシラバス^{[26]は、KS3 理科の国家カリキュラム[20]}に基づいていますが、KS3 の理科の内容のすべてが CE で試験対象となるわけではなく、省略された部分は 9 年生で教えることが推奨されています。^[26]試験では、生物、化学、物理のパートで構成されるより簡単な理科 1 本 (1 時間) か、生物、化学、物理の 3 本 (各 40 分) のより高度な (より難しい)試験を受けることができます。^[26]たとえば、14 歳以上、16 歳以上 ( 16 歳以降または 'KS5' の勉強の場合) などです。詳細は各大学の Web サイトで確認できます。

KS4（GCSEおよびIGCSEを含む）

キーステージ4（KS4）は義務教育の10年生と11年生をカバーし、生徒は通常14歳から16歳です。KS4の終了時に、英国の学校では通常、GCSEまたはIGCSE試験を受験します。

GCSE科学の概要

GCSE の科学は、基礎レベルまたは上位レベルで受講できます。GCSE は KS4 と密接に関連していますが、学校は実際には 9 年生 (KS3) から国家カリキュラムの GCSE 部分に取り組み始めます。これは数学と科学の場合に当てはまり、これらの科目の GCSE でカバーされる内容が膨大であるためです。過去には科学の GCSE ルートがいくつかありましたが、2010 年代の GCSE の変更に伴い、ルートの数はいくらか簡素化されました。今日では、ほとんどの場合、科学の GCSE は、複合単一科目 (GCSE 科目 2 つ分に相当、複合科学とも呼ばれます) または物理、化学、生物の 3 つの個別科目 (それぞれが GCSE 科目 1 つに相当、トリプル科学とも呼ばれます) として受講できます。生物、化学、物理を個別の GCSE 科目として受講する場合、階層は混在できます。^[29]そのため、例えば、生徒は生物学を上級レベルで、化学を基礎レベルで受講することができます。対照的に、複合科学ではレベルを混ぜることはできません（つまり、すべての構成要素を同じレベルで受講する必要があります）。^[30]実験（実技とも呼ばれる）はGCSE科学コースで必須ですが、英国の学校にGCSE科学を提供する委員会ごとに方法が異なります。ほとんどの委員会では、実技の結果は改革されたGCSEの最終成績に加算されません（筆記試験の結果によってのみ決定されるため）が、学校/大学は、生徒が試験を受ける前に、科学を学習している委員会に署名入りの実技試験の申告書を提出する必要があります。申告書には、すべての生徒が必須の実技を完了したと宣言する必要があります。実技で習得すべきスキルと知識は、その後、ほとんどの委員会で完全に筆記で行われるGCSE試験で評価されます（前述のとおり）。ただし、ある委員会 ( CCEA ) では、筆記試験での実技技能の試験に加えて、実際の実技の一部の結果が改訂版 GCSE の最終成績に加算されます。現在、イングランドの GCSE 科学は、AQA、OCR、Edexcel、WJEC-Eduqas、 CCEA の 5 つの委員会で提供されています。5 つの委員会すべてがイングランドの学校に GCSE 科学を提供していますが、これらの委員会のすべてがイングランドに拠点を置いているわけではありません。AQA、OCR、および Edexcel はイングランドに拠点を置いていますが、 WJEC-Eduqas はウェールズに拠点を置いており、 CCEA は北アイルランドに拠点を置いています。学校は科学の委員会を自由に選択でき、GCSE レベルで化学、物理学、生物の 3 つの科学を個別に受講する場合、3 つの科学すべてを同じ委員会から受講する必要はありません。

GCSE科学ルートの概要

GCSE科学では、2010年代半ばの変更に伴い、生徒は複合科学またはトリプル科学のいずれかを選択できます。各科学ルートでは、場合によっては、トリロジーコースまたはシナジーコースのいずれかを受講できます。トリロジーコースでは、科学は生物、化学、物理という従来の3つの分野を通して提供されますが、シナジーコースでは、科学はシナリオと文脈を通して提供されます。シナジーコースとトリロジーコースを提供しているのは、AQA（オーストラリア教育委員会）のみで、しかも複合科学のみです。GCSE科学試験の構成と試験時間はすべての委員会で共通ではありませんが、トリプル科学の各科学の内容は複合科学よりも大幅に豊富であるという点は共通しています。

AQA

AQAは複合科学とトリプル科学の両方を提供していますが、前述の通り、シナジーコースまたはトリロジーコースとして受講できるのは複合科学のみです。トリロジーコースでは、受験者は科学分野ごとに2つの試験科目を受験します（合計6科目）。シナジーコースでは、受験者は2つの科学グループ（(i)生命・環境科学、(ii)物理科学）を受験します。各グループから2つの試験科目を受験します（合計4科目）。どちらのルートでも、試験時間は1時間45分です。

エデクセル

GCSEでは、Edexcelは複合科学とトリプルサイエンスの両方を提供していますが、どちらもトリロジーコースのみです。試験問題数と各試験時間はAQAのトリロジーコースと同じです。

OCR

OCRは複合科学とトリプル科学の両方を提供していますが、どちらも3部構成のコースのみです。ただし、3部構成のコースは「A」と「B」の2つがあります。「A」では科学は従来のトピックを通して展開されますが、「B」では文脈に基づいた展開となるため、ある意味では3部構成のコースの相乗効果を生み出しています。各論文の出題数と時間はAQAの3部構成と同じです。

WJEC-Eduqas

イングランドのGCSE理科については、WJEC-Eduqasが複合理科とトリプル理科の両方を提供していますが、どちらもトリロジーコースのみです。各試験の試験問題はAQAと同じですが、試験時間は2時間15分と大幅に長くなっています。

CCEA

CCEA は、最も幅広く包括的な GCSE 科学試験を提供しています。シングルサイエンス、ダブルサイエンス、トリプル サイエンスの 3 つのルートがあります。選択できるのはトリロジー コースのみです。シングル サイエンスでは、生物、化学、物理でそれぞれ 1 時間の試験が 1 つ提供され、実技科学試験では 2 時間の試験が 1 つ提供されるため、合計 4 つの試験があります。ダブル サイエンスでは、生物、化学、物理でそれぞれ 3 つの試験が課されますが、各科学において、試験用紙 1 は 1 時間、試験用紙 2 は 1 時間 15 分、試験用紙 3 は 1 時間の実技試験です (合計 9 つの試験が課されます)。トリプル サイエンスでも 9 つの試験が課されますが、試験時間は長くなります。試験用紙 1 と 2 は、基礎レベルではそれぞれ 1 時間 15 分、上位レベルではそれぞれ 1 時間 30 分です。実技試験である試験用紙 3 は 1 時間 15 分です。

GCSE科学とその評価システムの変更

先に触れたように、2010年代半ばに、GCSE試験委員会のGCSE理科コースは大きな変更を受けました。これは部分的には国家カリキュラムの変更によるもので、その中で最も影響を受けた分野の1つがキーステージ4（KS4）でした。国家カリキュラムの改訂版ではより多くの内容が扱われました。^[31] KS4理科のものは2014年12月に最初に発行され、GCSE複合理科に特化されたバージョンは2015年6月に最初に発行され、^[32] 2016年9月に初めて実施されました。^[33]内容の増加は、GCSEの評価システムをA*～Gから9～1に変更するきっかけとなりました。9～1の評価システムとそれがA*～Gとどのように異なるかについてのさらに詳しい情報は、ここ で読むことができます。

IGCSE科学ルートの概要

このGCSEの派生形は、その名の通り留学生（つまり英国外からの留学生）を対象としていますが、イングランドの多くの私立学校でも提供されています。IGCSEはGCSEと同等の価値があり、公立学校もIGCSEを提供することができますが、IGCSEの結果は学校の成績表に反映されないため、多くの学校が提供していません。^{[34]イングランドでは、Edexcelと}CIEの2つの委員会が理科のIGCSEを提供しています。

CIE（旧CAIE）

CIE IGCSE は、コアレベルまたは拡張レベルで受験できます。2 つのレベルは、それぞれ GCSE ファンデーションおよび上位レベルとほぼ同等ですが (必ずしも同一ではありません)。レベルに関係なく、CIE IGCSE 科学には、複合、コーディネート、トリプル サイエンスの 3 つのルートがあります。CIE の「複合」科学は CCEA のシングル サイエンスに相当し、「コーディネート」科学は GCSE の複合科学と CCEA のダブル サイエンスに相当します。CIE 複合科学の場合、受験者は合計 3 つの試験を受け、各試験では、生物学、化学、および物理学が同じ用紙に載ります。CIE コーディネート科学についても同様です。試験のスケジュールを見ると、コアおよび複合の場合、受験者は次のように受験します。

• ペーパー1（45分）
• 論文3は1時間15分です
• 実技試験であるペーパー5は1時間15分、またはペーパー6は1時間

拡張試験および複合試験の場合、受験者は次の場所に座ります。

• ペーパー2（45分）
• 論文4は1時間15分です
• ペーパー5、1時間15分の実技試験、またはペーパー6、1時間

コアおよびコーディネートの場合、候補者は次の場所に座っています。

• ペーパー1（45分）
• 論文3（2時間）
• 実技試験のペーパー5は2時間、ペーパー6は1時間30分です。

拡張および調整されたの場合、候補者は次の場所に座っています。

• ペーパー2（45分）
• 論文4（2時間）
• ペーパー5（実技試験）は2時間、またはペーパー6は1時間30分

トリプルサイエンスの場合、受験者は科学分野ごとに3つの試験を受験するため、3つの科学分野全体で合計9つの試験を受験します。コア科目とトリプル科目の各科学分野の試験スケジュールを見ると、受験者は以下のようになります。

• ペーパー1（45分）
• 論文3は1時間15分です
• ペーパー5（実技試験）は1時間15分、ペーパー6は1時間

そして、拡張およびトリプルの場合、科学ごとに、候補者は次のようになります。

• ペーパー2（45分）
• 論文4は1時間15分です
• ペーパー5（実技試験）は1時間15分、ペーパー6は1時間

Edexcel IGCSE

Edexcel IGCSE 科学には、CCEA GCSE 科学と同様に、シングル、ダブル、トリプルの3つのルートがありますが、各ルートには1つのティアしかありません。シングル科学の場合、受験者は科学ごとに1つの試験を受験し、試験時間は1時間10分で、合計3つです。ダブル科学の場合も、受験者は科学ごとに1つの試験を受験し、試験時間は2時間で、合計3つです。トリプル科学の場合、受験者は科学ごとに2つの試験を受験します。試験時間は1つが2時間、試験時間は1時間15分で、合計6つです。

16歳以降の科学教育または「KS5」

イングランドの生徒は 16 歳、17 歳、18 歳（大学レベル未満の教育を受けている生徒はそれ以上）の間、いわゆる「キー ステージ 5」または KS5 と呼ばれる段階に進みます。これは他のキー ステージとは異なり、法的な意味はありません。また、各段階で学習するトピックの複雑さのレベルが比較的狭い範囲内で規定されている KS1-4 とは異なり、KS5 ではトピックの複雑さのレベルは広範囲にわたりますが、KS5 での最も高い複雑さのレベルはRQF レベル 3です。生徒が KS5 で実際にこの複雑さのレベルで学習するかどうかは、GCSE の結果によって決まります。重要なのは、生徒が RQF レベル 2 基準に合格した科目（数学と英語を含む）と実際の成績自体です。言い換えると、特定の生徒が 1 つの RQF レベルで学習する KS1-4 とは異なり、KS5 では、特定の生徒が GCSE で取得した内容に応じて複数の RQF レベルで学習する場合があります。 RQF レベルの組み合わせに関係なく、KS5 の生徒は次のいずれかで 16 歳以降の学習を完了できます。

• シックスフォームのある学校
• 独立型のシックスフォームカレッジ
• 継続教育大学
• 見習い
• 研修

KS5の勉強は、フルタイムまたはパートタイムで行うことができます。パートタイムで行う場合、生徒は少なくとも週20時間は働くかボランティア活動を行う必要があります。^[35] KS5の科学のカリキュラムと教育は非常に多様で、多くの場合ばらばらであり、専門化されている傾向があるため、生徒は3つの科学すべてを学ぶ必要はなく、計画しているキャリアにとって重要と思われる科学だけを選択します。生徒のGCSEの結果が、選択した科目のRQFレベル3の勉強に十分ではないと判断された場合、生徒は、RQFレベル3で科目の勉強を始める前に、RQFレベル2で関連科目を1つまたは2つ受講（または再受験）する必要があります。生徒がRQFレベル3で選択した科目を勉強している場合、科目に求められる学習の深さのレベルは、受講するコースによって異なります。

Aレベル

Aレベルは、おそらくイングランドで最も知名度が高いKS5の勉強で、最も内容が多く、修了には2年かかります。1年目はASレベル、2年目はA2と呼ばれます。GCSEと同様に、Aレベルも改革され、改革が行われるまでは、現在は廃止されているCambridge Pre-Usが最も内容の濃い授業を提供していました。化学、生物、物理の各Aレベルは、KS3-4で扱われる中核分野に基づいていますが、はるかに高度なレベルです。Aレベルの学生は、2つ以上のKS3/4中核分野から発展して、独自の非常に複雑な分野となった分野にも触れます。たとえば、 Aレベルの物理学の学生が学ぶ量子力学は、力学、波動、原子構造、物質の粒子モデルなど、KS3/4の物理学の複数の中核分野から発展したものです。2つ以上のKS3/4中核分野から発展した分野を学ぶというこの考え方は、大学レベルではさらに深く踏み込まれます。しかし、Aレベルの内容を規定する教育省は、KS3/4の中核分野である宇宙物理学と天体物理学をAレベルの物理カリキュラムに含めていないことに注意すべきである。^[1]そのため、AQAはこの分野を任意科目としているが、OCRはそうではない。また、教育省は心理学を科学として扱っており、心理学の学習には5つの中核分野が定められていることも付け加えておくべきである。

• 認知
• 社交
• 発達的
• 個人差
• 生物学的

通常、Aレベルの学生は理科科目を1つか2つだけ選択し、数学や理科以外のAレベル科目と組み合わせることができます。イングランドで実施されているすべてのAレベル試験機関の理科科目の過去問（試験時間付き）を網羅的にオンラインで公開しています。^{[36]採点方法については、}こちらをご覧ください。

Aレベル以外のルート

AレベルはおそらくKS5で最も知名度の高い学習内容だが、RQFレベル3には他の資格もある。例としては、BTEC、IB、AQA（Aレベル以外の様々な資格）、^[37] OCR（Aレベル以外の様々な資格）、^[38] NVQ、Tレベル、大学特有の基礎年次プログラム（通常Aレベルを受験したが正しいものを受験しなかった学生に提供される。Aレベルに不合格になった学生にも提供される場合がある）、高等教育へのアクセス（通常21歳未満の学生は利用できない）などがある。その内容はAレベルカリキュラムのさまざまな部分に基づいているが、資格ごとに、また大学ごとに大幅に異なる可能性がある。興味のあるAレベル以外の資格を提供する大学に直接問い合わせることが、資格の正確な内容を確認する最善の方法である。なぜなら、すべての大学が同じAレベル以外の資格に対して同じ内容を提供しているわけではないからである。成績評価は、優等、優秀、合格の3段階に分かれています。これらの資格の成績基準は一律ではありません。詳細については、各資格を認定する各機関のウェブサイトをご覧ください。これらのウェブサイトはオンラインで検索できます。

KS5を超えて

KS5の学習を受ける生徒のほとんどは、大学に進学するか、職業訓練に応募します。大学で科学を学ぶことを希望する生徒は、より深く科学を学ぶか、職業教育を受けるかを選択します。一部の大学では、学位取得のための職業訓練制度を設けています。

成人の教育復帰者

18歳を超えると、すでに正規の教育を離れているか終えているが、人生の後になって（適切な知識レベルがないと判断して）科学を学ぶために復学する学生は、復学時にRQFレベル3以下で科学を学ぶことができます。学生が復学するレベルは、入学前の科学の知識レベルによって異なりますが、一般的にRQFレベル1（つまり、RQFエントリー（サブ1）レベル）未満の科学は、教育に復学する成人には提供されません（ただし、数学と英語は提供されます）。通常、継続教育カレッジは成人の復学者を受け入れますが、一部の大学では遠隔教育コースを提供しています。継続教育および遠隔教育コースは、多くの場合、これらの成人学生が教育を離れてからずっと後に科学コースにアクセスできるようにする方法です。教育を離れておらず、以前に終了していない学生と同様に、RQFレベル3の総括評価に満足に合格することは、イングランドの大学レベルの教育（つまり、RQFレベル4以上）への重要な登竜門です。学習者は、RQF レベル 3 の科学科目で合格することに加えて、RQF レベル 2 基準の数学と英語にも合格している必要があります (通常は GCSE または同等で、最低 (または同等の最低) 成績は「C」または「4」)。大学レベルの教育提供者は、詳細を Web サイトで提供しています。

大学レベルの科学教育

16歳以降やKS5と同様に、これも非常に多様で、本質的に異なっており、専門的ですが、生徒が「1つの」科学を学ぶことを選択する可能性があるため、より多様です。その後、2年以上かけて深く学びます。総括的な評価により学位が授与されますが、今日のイングランドの科学の場合、これは通常RQFレベル5、6、または7です（レベル5の場合は、基礎学位と呼ばれます）。このような教育により、生徒は雇用主や大学院の科学学位プログラムに（専門）科学者として自分を売り込むことができますが、卒業生に提供される選択肢は、取得した学位のクラスと到達したRQFレベルによって左右されます。採用担当者はウェブサイトで詳細を提供しています。

学士レベル

学士号は、学生が卒業生とみなされる前に取得しなければならない最初のレベルであり、RQF レベル 6 の資格です (ただし、医学、歯学、獣医学の学士号は RQF レベル 7 です)。つまり、基礎学位 (RQF レベル 5) を取得した卒業生は、卒業生とみなされる前に完全な学位に「トップアップ」する必要があります。大学の学部レベルの科学教育は、KS3-5 で扱われる中核領域と派生領域を基に構築され続けますが、大幅に高度なレベルです。物理学、生物学、化学といった伝統的な科学の学士号を取得する学生は通常、それぞれの科学の KS3/4 の中核領域と派生領域をすべて詳細に学習します。また、学生は 3 つの科学の中核領域と派生領域から発展して、それ自体が独立した科目となった科目で学士号を取得する機会を得ます。たとえば、地質学は化学と物理学のいくつかの KS3/4 の中核領域から発展しました。分子生物学は生化学と遺伝学から発展した。この2つはKS3/4の生物学のコア領域である。有機化学はいくつかのKS3/4の化学のコア領域から発展した。天文学は一般的に物理学の一分野と考えられているが^[39]、それ自体が古代の科学でもある。学生が学士号としてKS3/4のコア領域の一つを学ぶことも可能である。例えば、学生は生化学の学位を取得することができる。科学を学ぶ学部生全員が科学の学位のために勉強するわけではない。多くは工学、薬学、医学、歯学、看護、獣医学、関連健康専門職など、職業学位の一部として科学を学ぶ。また、より高等な学位取得のための見習い制度の一部として科学を学ぶ学生もいる。このような場合、学生は通常、職業や見習い制度に関連する伝統的な科学の部分を学ぶ傾向がある。例えば、英国の大学の医学生は「医学部進学準備」段階を終えると、KS3/4の生物学の中核分野とその派生分野を深く学びますが、ほとんどの場合、人間に関連する分野のみが扱われ、他の動物に関する内容はほとんど扱われず、植物に関する内容は全く扱われません。KS1以来、理科のカリキュラムにおいて重要視されてきた実験（実習）は、大学レベルではかなり広範囲にわたる場合があり、論文執筆時点ではプロジェクトでは、学生は数週間から数ヶ月にわたる複雑な実験を、監督なしで行うこともあります（ただし、指導教員は付きます）。イングランドでは、理学士号は大学と一部の継続教育カレッジの両方で取得できます。

大学レベルの教師（イギリスでは講師とも呼ばれる）は通常、学生が学んでいる科学の1つのトピックを教えますが、継続教育カレッジと大学における大学レベルの科学教育の2つの顕著な違いは、大学では教育と研究が密接に関連していることです。言い換えれば、大学教師が自分が教える分野の研究者になることは一般的であり、これは科学だけでなくすべての分野に当てはまります。教育と研究のこのような関連は、イギリスの継続教育カレッジでは見られません。もう1つの違いは、継続教育カレッジは学位を大学に承認してもらう必要があることです。大学は科学の学位については承認を必要とせず、独自の内容を設定できますが、一般的に多くの科学コースを専門機関に認定してもらっています。そのため、たとえば生物学の学位を提供する大学は、一般的にプログラムを王立生物学会^[40]、化学の学位については王立化学協会[41] 、物理学の学位については物理学会^[42]から認定を受けています。^[42]地質学の学位であれば地質学会、^[43]などです。専門機関による理学学位の認定は、学生が卒業後にその団体の会員となり、公認資格を取得することを希望する場合の前提条件となります。さらに、英国の大学は、英国も共同署名国となっているボローニャ・プロセスで合意された基準を学位が満たしていることを保証する義務があります。QAAは、これらの基準を満たした英国の学位を認証します。

修士レベル

修士号は学士号の次のレベルで、RQF レベル 7 の資格です。イングランドでは、修士号と学士号を組み合わせることも可能で、これらは統合学位と呼ばれています。ただし、イングランドでは、学生が学士号と修士号を別々の学位として取得するのが一般的です。修士号の科学教育は、KS3-5 と学士号で扱われる中核領域または派生領域の 1 つまたは 2 つに非常に重点を置いている傾向があり、「派生分野から派生した」分野を学ぶことさえ可能です。たとえば、構造生物学は分子生物学から発展し、分子生物学は生物学の KS3/4 中核領域である生化学と遺伝学から発展しました。固体物理学は物理学のいくつかの K3/4 中核領域から発展しましたが、量子力学からも発展し、量子力学自体も物理学のいくつかの KS3/4 中核領域から発展しました。前述の通り、例えば生化学の学士号のように、学生は学士号取得のために一つのコア分野を学ぶ機会がありますが、真の専門性は修士課程から始まるのです。多くの修士課程（すべてではありませんが）では、初期段階では授業への出席や試験の受験が求められますが、後期段階では完全に研究中心の学習となります。

博士レベル

博士号は、英国の国家資格枠組みでカバーされている最高レベルの教育であり、RQF レベル 8 に相当します (より高位の資格もありますが、この枠組みではカバーされていません)。イングランドでは、学士号のみで博士課程に入学することは可能です (このような直接的なルートでは通常、ファースト クラスまたはアッパー セカンド クラスの優等成績が必要です)。ただし、より一般的には、学生には修士号が必要です。イングランドでは、学生が最初に修士レベル (MPhil など)で博士課程に入学し、その約 2 年後、試験 (口頭試問の場合もあります) の移行レポートで研究結果を満足のいく形で発表することを条件に、正式な博士課程に昇格することは珍しくありません。イングランドの博士課程の開始時には、最初のうちは授業に多少出席する場合がありますが、博士課程での学習の大部分は研究ベースとなります。博士課程における科学教育では、既知の知識の習得よりも、知識の発展に重点が置かれます。世界のどこかでまだ誰も解明していない知識を解明しようとするのは容易ではありません（ただし、 AIによって研究が容易になる可能性はあります）。学生は、選択した科学のトピックまたはサブトピックに関する十分な一般知識を持ち、その（サブ）トピックに対する科学界の理解のギャップを特定する必要があります。科学界の理解における「ギャップ」は、博士号取得に必要な範囲で広く、かつ博士課程の期間内に十分に詳細な研究を行うことができる程度に狭くなければなりません。博士課程の指導教員の洞察力と指導は、科学界における対象となる知識のギャップの初期評価、そして満足のいく最終目標への到達を判断する上で極めて重要になります。博士課程中も、学生は指導教員からかなりの指導を受ける必要があります。特に後半の段階では、学生は指導教員よりも研究テーマ（サブテーマ）について詳しい場合が多いでしょう（特に収集したデータに関しては）。博士課程の終了時には、学生は論文を提出し、口頭試問（ viva）で審査を受ける必要があります。これは、学生が審査員（通常は2名の審査員）の前で口頭で自分の研究内容を審査するものです。論文が最終的に受理された場合、通常は大学の図書館にコピーが保管されます。実際、博士論文は通常、学術雑誌に掲載できるほど十分な内容になっています。少なくとも理論上はそうです。博士号を取得すると、博士号取得者は自分が選んだ科学分野（サブ）の専門家になるだけでなく（つまり、修士課程や学士課程の学生に自分の（サブ）テーマを教えることができるようになる）、将来的にその分野において独立して研究を行うことが可能になります。これは科学分野だけでなく、あらゆる分野に当てはまります。

博士課程修了レベル

ポスドク学位は通常、数年にわたる一連の研究に対して個人に授与されます。認められる一連の研究は通常、学術的または研究に関連したものであり、大学によって授与されるポスドク学位は完全に大学の裁量に委ねられています。学位授与の可否を決定する際に、大学は候補者の研究が及ぼした影響を評価するため、科学分野の場合、審査委員会は候補者の科学研究の結果として生み出された有益な新技術（または複数の技術）の証拠を探すかもし​​れません。あるいは、候補者の研究の結果としての政府の政策の変更、あるいは候補者の科学研究によってなされたかもしれない予測の裏付けなどです。出版物の質も考慮されます。この学位は正式な研究期間に基づいて授与されるものではないため、前述のように、国家資格枠組みの対象にはなりません。とはいえ、イングランドでは、一連の研究（ポストドクターと同様に）に対して博士号（枠組みの対象）を授与されることは実際に可能ですが、このように（論文発表によって）博士号を授与されることは比較的稀です。また、名誉 博士号やポストドクター号を授与される場合もあります。これは通常、個人の慈善活動に対して授与され、博士号取得を目指す学生への資金提供、過小評価されているグループへの資金提供、あるいはより広範な研究資金提供などが対象となります。

非学位ルート

イングランドでは、学位を取得しなくても、 RQFレベル8までの大学レベルの科学教育を受けることが全く可能である。これは特に、工学や保健・社会福祉などの職業分野で顕著である。このようなルートは継続教育カレッジによって提供されることが多く、非学位ルートを用いた大学レベルの科学教育の内容は、職業分野に関連するKS3/4の中核分野および派生分野にさらに重点が置かれている。RQFレベル8の非学位コースは、RQFレベル4から7の非学位コースと比較して、研究要素がかなり含まれる傾向がある。非学位ルートを用いた資格は、学位取得資格と同じRQFレベルとなるが、必ずしも同等であるわけではない。例えば、環境工学レベル8のプロフェッショナル・ディプロマは、ど​​ちらもRQFレベル8の資格であるが、博士号と同等ではない。^[44]

イングランドの科学教育の課題

大学入学前レベル

過去2世紀にわたり、イギリスで大学以下のレベルの科学を対象とする国家カリキュラム策定の課題は、スミス(2010) ^[11]らによって研究されてきた。スミスの論文では、大学以下のレベルの科学教育には潜在的に矛盾する2つの役割、すなわち、一般大衆に科学的リテラシーを身につけさせることと、科学の専門家を目指す人々に科学的な訓練を提供することが重要な役割として挙げられている。スミスはさらに、科学の専門家を目指す人々の訓練においても、3つのグループに分けられると指摘している。すなわち、真理の追求と科学の抽象的な理解のために科学を求める人々、社会への実際の利益のために科学を求める人々（応用科学者）、そして失敗者たちである。このジレンマは、 1918年にJJトムソン（電子の発見者）が率いた委員会でも解決の糸口を見出せなかった。これは、非常に異なる複数の科学学習者グループに対応しようとする際の緊張関係を如実に物語っている。

16歳までの男子生徒を対象に科学のコースを編成する場合には、多くの生徒にとってこれが科学の知識を得る主な機会であり、一部の生徒にとっては唯一の機会となることを認識すべきである。したがって、コースは自己完結的で、日常経験上の自然現象に特別な注意を払うように設計されるべきであり、つまり、コースで教えられる科学はできる限り人間の関心事と密接に関連しているべきである。

（トムソン委員会報告書、1918年：p23 ^[45]）

このような緊張は決して解消されたことはありません。^[46] 2008年の王立協会の報告書^[46]では、科学教育が直面しているいくつかの課題が述べられています。最初の2つをここに引用します。

最初：

16歳を過ぎても教育を受け続ける生徒が増えるような環境の中で、あらゆる達成レベルの生徒に適した科学と数学の教育を提供する。

そして2番目:

16 歳以降もこれらの科目の勉強を続ける可能性が低い生徒に、科学と数学のしっかりとした基礎を与える。

（王立協会報告書、2008年：p17 ^[46]）

質の高い教師の不足も課題として挙げられている。^{[11] [45]}理科教師の採用難はイングランド（そして英国全体）の現在の問題であり、1918年のトムソン委員会の報告書からの次の抜粋が示すように、決して新しい問題ではない。

あらゆる種類の学校における理科教育の真の改善のための第一かつ不可欠な条件は、適切な資格を持つ教員を十分に確保するための効果的な措置を講じることです。現状の教員不足は、現状のニーズを満たすには不十分です。

（トムソン委員会報告書、1918年：p31 ^[45]）

1918年の報告書の数字

1918年の報告書には、興味深い数字がいくつか引用されている。例えば、報告書の31ページには、あらゆる年齢の女子生徒が200〜400人いる72校のうち、理科教師（女教師）が2人いる学校はわずか39校だった、とある。さらに報告書は、これらの数字が長時間労働と不十分な給与につながっていると述べている。これは、100年以上経った今日のイギリスで理科教師（そして実際にはすべての）が直面している状況と驚くほど似ている。もう一つの課題は、イギリスが世界でも最も優れた科学者を輩出していたにもかかわらず、政治エリートが理科教育が一般大衆にもたらす価値を理解していなかったことであった^[11]。さらにもう一つの課題は、パブリックスクール（歴史ある私立学校）が理科カリキュラム開発のニーズへの対応が遅かったことであった。例えば、ウィリアム・シャープは、イングランドの名門パブリックスクールであるラグビー校の最初の理科教師であったが、それが実現したのは、学校が設立されてからほぼ300年後、そしてイギリスが世界で最も偉大な科学者の一人であるアイザック・ニュートンを失ってから100年以上後の1847年のことであった。^[47]

20世紀の発展

こうした課題にもかかわらず、理科のカリキュラムと教育は20世紀を通じて発展し、1988年には新しい国家カリキュラム（1989年から1992年に段階的に導入）で必修となった。国家カリキュラム作成前の1980年代半ばの審議の時点でも、カリキュラムの中で理科がどれだけの時間を占めるべきかをめぐって意見の相違があった。^[48] 14～16歳児のカリキュラム時間の20％を理科に充てるよう圧力がかかったが、これに全員が賛成したわけではなく、当時の教育科学大臣ケネス・ベイカーは特に同意しなかった。^[48]当時の教育科学省はカリキュラム時間の12.5％で合意したが、学校にはこれを増やす自由があった。その結果、以下のものが生まれた。

• 単一の科学（カリキュラム時間の10％を占め、最低要件であり、コア科学とも呼ばれる）
• ダブルサイエンス（カリキュラム時間の20％を占め、コアサイエンスと追加サイエンスの学習を伴うためこのように呼ばれる）
• 物理、化学、生物を別々に教えるオプション（「トリプル」サイエンスとも呼ばれる）。^[48]

21世紀の発展

2010年代のナショナルカリキュラムの変更に伴い、ほとんどのGCSEの規格から単一の科学は事実上削除され、二重科学の2つの構成要素が統合されて「複合科学」となりました。これは現在、最低要件となっていますが、CCEA GCSEでは依然として単一と二重の科学が維持されています。IGCSEに関しては、ナショナルカリキュラムはIGCSE向けに設計されたものではありません。そのため、IGCSE（CCEA GCSEと同様に）では、依然として単一と二重（またはそれぞれの代替）の科学のカテゴリーが維持されています。

不足への対応

イングランドの理科教師不足に関連する課題の1つは、将来の理科教師研修生の母体となる高等教育における理科の学部生の数であるが、^{[11] [47]}学部生の数が3つの科学に与える影響は異なっている。2023〜24年にイングランドで物理科学の学位を取得するために高等教育に登録した学生は42,150人で、これはイングランドで生物科学の学位を取得するために登録した人数80,085人の半分弱であった。^[49]生物科学の数字には、職業学位の一部として生物学を学んだ学生は含まれておらず、医学、獣医学、心理学、および医学関連科目の登録者数は、イングランドだけで2023〜24年に440,430人であった。^[49]これは、工学と技術の登録者数を考慮に入れても、物理科学の登録者数をはるかに上回るもので、イングランドでは2023〜24年に90,870人に達した。^[49]以下の表は、英国のすべての国（イングランドを含む）と世界のその他の国からの学生の入学数を示しています。

2023～24年度の英国の高等教育における科学関連コースの入学者数（出典：HESA ^[49]）

コース	イングランド	ウェールズ	スコットランド	北アイルランド	その他の英国	英国以外	不明	合計
物理科学	42510	2095	5095	1255	170	13935	50	65100
エンジニアリングとテクノロジー	90870	5695	12695	3775	370	65190	425	179015
生物学とスポーツ科学	80085	5525	8660	2660	365	17585	330	115205
医学と歯学	58545	2930	6605	2425	215	14655	135	85510
医学関連科目	268850	15545	27605	10655	765	41735	695	365850
心理学	104620	6890	8905	2440	375	16590	140	139965
獣医学	8415	620	1015	355	50	2425	5	12880

生物科学（および生物科学が多く含まれる科目）が物理科学（および生物科学が多く含まれる科目）よりも人気があるのは、10年以上（もちろんこの記事が最初に書かれた2017年より前から）続いている。これはイングランドの政府政策に直接的な影響を与えている。例えば、英国政府はイングランドの中等学校で物理または化学の教師になるための研修を希望する卒業生に29,000ポンドの奨学金を提供しているが、生物の教師になりたい人には26,000ポンドを提供している。^[50]化学と物理の教師の研修をさらに奨励するため、王立化学協会と物理学会は（奨学金の代替として）化学と物理の教師の研修生に31,000ポンドの奨学金を提供しているが、受給資格基準は同じではない（科目の違いを考慮しても）。^{[51] [52]}政府はまた、英国の大学から理系の卒業生を増やす政策を実施している。通常、優等学位を含む学士号取得を希望するイングランドの学生は、優等学位を既に取得していない限り、英国政府が保証する学生ローンを受けることができる。例外は認められているが、2017年9月以前（大学院修士号の場合は2016年9月）は、優等学位を既に取得しているイングランド在住者向けの英国政府が保証する学生ローンは、学ぶコースが医学、歯学、社会福祉、建築学、教育学などの専門資格につながる場合にのみ利用可能であった。^[53]しかし、イングランドで優等学位を既に取得している学生が2つ目の優等学位取得のために英国政府が支援する学生ローンを借りることができる科目の範囲が、科学科目（および技術、工学、数学）を含むように拡大され、2017年9月1日から発効した。^[54]以前と同様に、学生はイングランドと英国の両方の居住要件を満たす必要がある。^[55]科学、技術、工学、数学科目（「STEM」）がリストに含まれたのは、これらの科目の教師不足だけでなく、英国全土での（これらの科目の）一般的なスキル不足も原因であると思われる。 ^[56]英国政府による直接的な介入が、STEM科目の一般的なスキル不足、および長期的に科学のカリキュラムと教育を提供する際の課題を軽減するのに役立つかどうかはまだ分からない。

大学レベル

イングランドの大学レベルの科学については、高等教育レベルでの学習が専門的（かつ個別的）であるため、大学の科学教育のための国家カリキュラムの開発に関する議論は、実際には定着したことがない。むしろ、イングランド（そして世界中で）のこのレベルの科学教育の課題は、すべての大学のコースにわたってコンテンツを調和させるのではなく、そもそもカリキュラムを確立し維持するという行為を中心に展開してきたし、現在も展開している。当時の政治や政府、社会規範は、大学の科学教育の問題となり得る。例えば、西ローマ帝国の崩壊後の中世初期（暗黒時代としても知られる）の優先事項は、（イングランドにおける）大学の科学の発展に対する課題であった可能性がある^{[57]し、同時代の人々の}態度や信念も同様であった可能性がある。イングランドでは、大学の科学教育は大学以前の科学教育から数百年遅れて始まったが、最終的には前者は後者と比較して繁栄した。

それでも、大学の理学部が閉鎖されるという脅威を無視することはできない。例えば、ロンドン大学バークベック校の物理学部は1997年に閉鎖された。^[58]もう一つの閉鎖は2005年のエクセター大学化学科であり、 ^[59]王立化学協会が批判した。^[59]化学科の閉鎖は激しい報道を引き起こし、大学内の地理学など他の学科やコースに不安を抱かせ、大学の副学長が非難される事態にもなった。^[59]学科閉鎖についてコメントしたホッジス（2006）^[59]は、大学の理学部の目的に関する残酷な現実を示唆した。学校の理学部とは異なり、大学の理学部は学生に科学を教えるだけでなく（それも重要ではあるが）、研究助成金などを通じて積極的に資金を調達しなければならない（しかも多額の）ということである。これは、大学が（運営に費用がかかる）理科部門を維持するかどうかに影響する。^[60]言い換えれば、学校やその他の大学準備レベルの理科部門（理科の学位を授与するものも含む）は、その科目を学ぶ十分な数の学生とその合格率で存続できるが、大学の理科部門は多くの研究資金も呼び込む必要があるため、そうはいかない。大学と大学準備機関が理科部門を運営するかどうかを決定する方法のこの違いは、継続教育カレッジなどの大学準備機関が生物学の学位（または基礎学位）を提供する一方で、化学や物理学の学位は（もしあるとしても）ほとんど提供しない理由を説明しているかもしれない。これは、これらの学位を学ぶ学生が少ないためである。イングランドおよび英国その他の地域で理科の学位を授与している大学および継続教育カレッジの詳細は、UCAS のウェブサイトに掲載されている。

しかし、大学の理学部に研究資金を誘致することは、それ自体が泥沼である。^[61]さらに、大学の理学部の存続の問題につながる大学の科学教育のいくつかの課題がグローブ（2015）によって特定されている。^[62]これらの課題は以下のように要約される。

• グローバル市場での事業展開
• 学生の期待の高まり（イングランドの学生が授業料の値上げを支払うために借りるローンの増加の結果）
• コストの増加と資金のシフト（英国政府が提供する助成金が減少し、学生がそれを補うために（授業料ローンの増加に加えて）追加のローンを組むため）
• 新しい技術への需要と必要性
• 財産、戦略、学生の結びつき（最近の具体的な例はケンブリッジ大学^[63]とグリニッジ大学^[64]の出版物で見ることができる）
• 優秀な人材の獲得と維持
• 研究を持続可能なものにする

これらの課題は、大学における科学教育の提供だけでなく、大学教育のあらゆる分野に当てはまります。

参照

• 科学学習センター

参考文献

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