最新调查结果上国际期刊：减少初中理数科目课时影响大，明显导致科研能力下降

2022年08月29日 高等教育

https://keguanjp.com/kgjp_jiaoyu/kgjp_jy_gdjy/pt20220829000003.html

日前，一份调查报告显示，日本的科研能力下降主要与40年前开始实施的减少初中生理科和数学课时有很大关系。日本在1981年至2002年实施的三次《学习指导要领》修订中，初中理数科目的课时数持续减少，初中三年期间削减的课时数累计达到235个小时，与课时减少前的初中生相比，课时持续减少这一代的初中生的专利申请数量也大幅减少。在理数课时持续减少期间度过初中三年的这一代人，截至2020年实施调查时年龄为23～51岁，占日本劳动人口的一半。主导该调查的神户大学计算社会科学研究中心研究教授西村和雄表示，增加初中理数科目的课时并改变小学和高中的学习内容，从长远来看有望提高日本的研究开发能力。

东京某中学的数理化教科书（照片：吴晓映、客观日本编辑部）

理数课时数对专利数量产生影响

这份名为《理数科目的课时数削减与日本专利申请数量减少》的调查报告是由西村教授与同志社大学经济学部宫本大教授、八木匡教授于7月1日公布的。论文已发表在施普林格·自然公司（Springer Nature）的国际期刊《Humanities & Social Sciences Communications》上。该报告比较了2020年3月针对从事技术或研究工作的5,000名研发人员实施的互联网调查和2016年3月实施的相同调查的结果（调查对象为4,129人）。调查目的是明确1962年开始实施的5次《学习指导要领》修订（按从旧到新的时间顺序依次称为“学习系统性”、“教育现代化”、“宽松教育”、“新学力观”、“生存能力”），增加或减少的初中理数科目课时数对专利申请数量有何影响。专利申请的数量被纳入调查，是因为它被视为研发成果的一个指标。

表：初中阶段的理数教育课时数：因《学习指导要领》而异

※1993年度实施的新学力观指导要领中规定的理科课时数为315～350课时，学校可以在这个范围内自行决定，最低不得低于315课时。（参考 国立教育政策研究所的学习指导要领数据库 ）
注）调查对象年龄为初中一年级至三年级按照相应的学习指导要领进行学习的群体，截至2020年的年龄。

专利即使通过审查成功注册，如果之后不按时续费进行更新，专利也会过期失效。此次调查不仅比较了专利申请的数量，还比较了续费更新的专利数量。从调查结果中可以明显看出，初中三年的理数教育课时随着“宽松教育”、“新学力观”和“生存能力”三次《学习指导要领》修订而减少的一代（截至实施调查的2020年为23～51岁）与之前的一代（截至2020年为52岁以上）相比，专利申请数量和专利更新数量均大幅减少。

在实施这三次《学习指导要领》修订之前的1972～1980年的“教育现代化”《学习指导要领》下学习的初中生（截至2020年调查时为52～60岁），初中三年接受的理科和数学教育合计为840课时。理科和数学的课时比在此前的“学习系统性”《学习指导要领》下学习的上一代（截至2020年调查时为61岁以上）多出35课时。比较这两个世代的研发人员的人均专利申请数量发现，申请数量随着课时的增加由0.135件增至0.156件。

另一方面，在1981年实施的“宽松教育”《学习指导要领》下学习的初中生（截至2020年调查时为40～51岁）的总课时为735课时，理科和数学的总课时数比上一代的“教育现代化”那一代减少了105课时。人均专利申请数量也由“教育现代化”一代的0.156件大幅减至0.108件。理科和数学的课时数进一步减少，同时人均专利申请数量也减少的变化还体现在了在1993年开始实施的“新学力观”和2002年实施的“生存能力”《学习指导要领》下学习的初中生（截至2020年调查时分别为31～39岁和23～30岁）人群。

（图片出自神户大学2022年7月1日的研究新闻《理数科目的课时数削减与日本专利申请数量的减少》）

与4年前的调查结果密切相关

4年前，即2016年3月，调查团队对4,129名技术人员和研究人员实施的相同调查的结果又如何呢？截至到实施调查的2016年，年龄小于43岁的年轻研发人员的专利申请数量急剧减少。在此次的2020年调查数据中，专利申请数量急剧减少的是截至到2020年，年龄小于47岁的年轻研发人员。也就是说，如果将2016年的调查结果坐标图向右移动4年，它将与2020年的调查结果的图表是重叠的。根据相关函数的测量，两张图表的相关性极强，达到0.923。这表明，初中三年理数科目课时减少的“宽松教育”的一代人，专利申请数量比上一代大幅减少的事实在相隔4年实施的两次调查中变得更加清晰。调查团队的结论是：“随着《学习指导要领》的修订而发生的两组数值变化一致，表明研究成果与授课课时之间关系密切。”

初中理数科目的课时与专利申请数量的变化（2016年调查结果）

（图片出自神户大学2017年2月24日的研究新闻“明确理数类科目的课时减少对研发能力的影响——《学习指导要领》的变化与日本研发能力的丧失——”）

以大学为中心的应对研究能力下降的措施

近年来，各种数据都表明日本的研究能力在下降。作为比较研究能力的评价指标而受到重视的高被引论文（被其他研究人员引用的次数比较多的论文）数量近年来也持续下降。文部科学省科学技术与学术政策研究所2021年8月发布的报告显示，在各研究领域被引用次数进入Top10％的高被引论文数量的国家和地区排名中，日本的排名较上一年下降一位，退居第十（中国首次超越美国登上榜首）。国际学术信息服务公司“科睿唯安（Clarivate Analytics）”每年公布的“高被引论文研究人员”数量显示，按国家/地区比较研究人员数量时，最近几年日本一直没有进入过前十位。

在专利申请数量方面，据世界知识产权组织（WIPO）的数据，2021年日本的国际专利申请数量同比减少0.6％，为5.026万件。虽然维持了世界第三的地位，但2019年首次登上榜首的中国为6.954万件（同比增长0.9％），位居第二的美国为5.957万件（同比增长1.9％），位居第四的韩国为2.0678万件（同比增长3.2％），申请数量均比上年增长备受瞩目。从全球范围来看，虽然受到了新冠疫情的影响，但据推算整体的申请数量依然同比增长0.9％，达到27.75万件。

另一方面，作为遏制研究能力下降的对策，此前提出或者实施的大部分措施都是与大学和国立研究机构的研究内容以及年轻研究人员提供支援有关。制定了2021～2025年度的科技政策基本方针的《第6期科学技术创新基本计划》也将强化研究能力作为支柱之一。针对大学的政策，形成丰富多样且充满个性的大学群，以及设立10万亿日元规模的大学基金等引人瞩目。

以工程师和对科学技术有浓厚兴趣的人为会员，独立于政府的日本工程院也对日本的研究能力下降有着强烈的危机意识。日本工程院分别于2017年和2019年两次公布了题为“遏止日本的工程和科技能力下滑”的紧急建议，并将其递交给了文部科学大臣。紧急建议的主要内容也是强化大学的研究能力。要求增加大学的研究经费种类、充实大学院博士课程以及加强产学合作等。

为高中以下的教育敲响警钟

西村和雄担任京都大学经济研究所的教授时就对日本的研究能力下降有着强烈的危机感。他很早就认识到，大学生的学习能力正在下降，其原因在于高中以下的教育，为此一直在根据各种调查研究结果敲响警钟。西村教授1999年编辑出版的《不会做分数的大学生》一书公布了一项调查结果，即一流私立大学的文科学生有很多人不会做小学水平的算术。虽然这项调查是针对文科学生实施的，但目的是为揭露当时已经非常明显的年轻人远离理工科的现象造成大学生整体学习能力下降的事实。自1979年开始实施国立大学全国统一初试（共通一次试验）以来，越来越多的学生从一开始就只打算去私立大学，而不报考国立大学，因此从高一开始就彻底放弃、完全不学习考试科目中没有的数学和理科。西村教授出于对这种情况的强烈危机感而进行了调查，并编辑出版了该书。

神户大学计算社会科学研究中心研究教授西村和雄

认为高中以下年级的教育存在问题的西村教授之后也继续开展调查研究以及促进社会予以应对的活动。1970年代之前高中生的物理履修率超过90％，由此也可以看出理科教育之前是受到重视的。但1981年修订《学习指导要领》后开始推进的“宽松”教育改变了这种情况，必修课目只在高一时学习，高二和高三以选修科目为主，理科的履修率开始大幅下降。调查这种变化对制造业现场的影响也是西村教授的活动之一。2015年12月，西村教授在9家在东证1部上市的制造业企业的协助下进行了调查。调查对象是就职于这些企业的博士毕业生、硕士毕业生、本科毕业生和高等专门学校毕业生等20多岁的年轻技术人员。对于11道多数是在高中阶段学习的初级水平数学题、理科基础题和物理题，回答的正确率为数学62.1分，理科基础64.7分，物理甚至只有34.8分，可以说是一个非常让人震惊的调查结果。

另一方面，西村教授2010年还发表了一篇证明高考时选择数学作为考试科目的人与未选择考数学的人相比进入社会后能获得更高薪水的合著论文。调查结果显示，收入最高的是名牌大学（偏差值在60以上）的理科毕业生，45～60岁的人年薪均超过1,000万日元，其次是偏差值较高的名牌大学文科毕业且高考时考过数学的人。

另外，不仅是调查研究，西村教授还在大力开展旨在改变这种现状的实践活动。他认为光改变高中以后的理数教育是不够的，因此2005年还针对小学生编写了自学教材《一起学算术！》，并通过大型出版社出版后提供给小学生使用。

增加理数课时可提高研发能力

此次的调查结果再次明确了初中生的理科和数学课时数减少带来的影响，对此记者询问了西村教授的看法。

——您为什么要反复调查初中的理科和数学的课时数？

西村教授：我们关注的初中理数科目的总课时数与《学习指导要领》的修订是息息相关的，当《学习指导要领》的内容发生变化时，高中（也包括小学）的学习内容就会发生变化，入学考试问题也会相应发生变化，升入大学后的教育也会受到影响。初中理数科目的总课时的变化被认为是这些变化的代表。

——那么，今后需要如何应对？

西村教授：如果在增加初中的理数科目课时数的同时，对小学和高中的学习内容也进行相应的修订，从长远来看，日本的研发能力就有望得到提高。

日文：小岩井忠道（科学记者）
翻译编辑：JST客观日本编辑部

编辑部注：日本的研究能力下降被认为有多种原因，比如缺少对博士生的支援等。本文介绍的是针对此次调查结果，研究人员对原因的见解。