211service.com
Fizyka pełnego kontaktu
Rewolucja, którą Jerrold Zacharias rozpoczął w 1956 roku, zmieniła sposób nauczania przedmiotów ścisłych. 27 czerwca 2017 r.
Jerrold R. Zacharias opracował pierwszy komercyjny zegar atomowy, dokonał postępów w systemach radarowych i pomógł zbudować pierwszą bombę atomową w Los Alamos podczas II wojny światowej. Przyjęcie czasu atomowego można wywieść z jego badań, podobnie jak ostateczną definicję sekundy — 9 192 631 770 oscylacji atomu cezu. Ale kiedy Zacharias, profesor Instytutu, ustąpił w 1956 roku ze stanowiska szefa Laboratorium Nauki Jądrowej MIT – laboratorium, które założył dekadę wcześniej – nie mógł spocząć na laurach. Zamiast tego przystąpił do reformy edukacji naukowej.
W grudniu 1956 roku Zacharias i profesor fizyki z MIT Francis Friedman utworzyli Komitet Studiów Nauk Fizycznych (PSSC), grupę uczonych, fizyków, nauczycieli i reżyserów filmowych, których celem jest ulepszenie sposobu nauczania fizyki w szkołach średnich. Jeszcze przed Sputnikiem PSSC otrzymywało wsparcie od administracji Eisenhowera i fundusze z Narodowej Fundacji Nauki (NSF). Jednak historyk nauki John L. Rudolph napisał, że Zachariasz i jego koledzy byli mniej motywowani przez obawy związane z zimną wojną niż przez rosnący irracjonalizm i podejrzliwość opinii publicznej w jej stosunku do nauki.
Mieszczący się na MIT, PSSC miał na celu stworzenie aktywnych myślicieli poprzez umożliwienie uczniom odkrywania podstawowych pojęć poprzez bezpośrednie eksperymenty. W ramach programu opracowano zintegrowany program nauczania fizyki obejmujący nowe podręczniki (w tym zdjęcia poklatkowe autorstwa Berenice Abbott), sprzęt laboratoryjny do eksperymentów w klasie, przewodniki dydaktyczne i filmy (z udziałem naukowców, a nie aktorów).
Wierząc, że szkoły zostały stworzone, aby produkować morze jednolitych myszy, Zacharias doszedł do wniosku, że uczniowie byli bystrzejsi, niż im przyznano: program nauczania wprowadzał koncepcje fizyki na poziomie absolwentów do klas licealnych. Czuł również, że entuzjastyczne nauczanie jest najważniejsze. Jego poglądy na ten temat były szeroko cytowane, a nawet czyniąc je… Sport ilustrowany w 1965: Dla nauczyciela fizyki, jeśli dasz mi wybór między trenerem piłki nożnej, który naprawdę lubi dzieci, a pluszową sową z doktoratem, za każdym razem wezmę trenerów piłki nożnej. Troszczą się i będą się uczyć w miarę postępów.
Metody i materiały PSSC rozprzestrzeniły się szeroko, wyznaczając początek amerykańskiego ruchu reformy edukacyjnej. W ciągu kilku lat NSF oszacowało, że na kurs zapisało się 50 procent studentów fizyki, a Zacharias doradzał NSF w sprawie fali nowych projektów programowych finansowanych przez nią w innych dziedzinach. W międzyczasie studenci PSSC przybywali do college'u z bardziej zaawansowaną wiedzą niż ich poprzednicy, zmuszając uniwersytety do aktualizacji programów z fizyki. W odpowiedzi Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley z pomocą Zachariasa i finansowaniem NSF ustanowił dwuletni kurs fizyki w Berkeley. Pięć nowych podręczników zawierało takie pojęcia, jak teoria względności i fizyka kwantowa; niektóre zostały zaktualizowane i nadal są używane. Na MIT Zacharias uruchomił Science Teaching Center (STC), międzywydziałowe laboratorium, które miało na nowo przemyśleć naukę na poziomie licencjackim, zaczynając od nowego dwuletniego programu nauczania fizyki skierowanego do weteranów PSSC. STC ostatecznie przekształciło się w Centrum Badań nad Edukacją, rozszerzając swój zakres na wszystkie szkoły MIT.
Finansowanie PSSC ostatecznie się skończyło; do 1980 r. oszacowano, że tylko 4 procent okręgów szkolnych w USA nadal korzystało z programu nauczania. Jednak Centrum Rozwoju Edukacji, organizacja, która wprowadziła program nauczania, żyje jako EDC, organizacja non-profit, która działa na rzecz poprawy edukacji, zdrowia i możliwości ekonomicznych na całym świecie. I choć było to krótkotrwałe, PSSC okazał się punktem zwrotnym w amerykańskiej edukacji naukowej. Program przesunął punkt ciężkości z codziennych zastosowań i technologii na docenienie tego, co robią naukowcy, mówi Rudolph. Mówi, że dzięki PSSC celem edukacji naukowej jest obecnie prawie wyłącznie pomaganie ludziom w zrozumieniu natury nauki.
Być może nic nie oddaje tego ducha lepiej niż filmy PSSC, z ich przyciągającymi wzrok eksperymentami i dziwaczną obsadą naukowców. Zacharias konsultował się z hollywoodzkimi filmowcami, takimi jak Frank Capra i Walt Disney, a powstałe filmy są często równie zabawne, co edukacyjne. W jednym córka reżysera jest zamknięta w metalowej klatce i bezpiecznie naładowana kilkoma milionami woltów, aby włosy stanęły jej dęba. W innym, nakręconym w laboratorium magnetycznym Francisa Bittera w MIT, eksperyment zapala się, ale kamery toczą się dalej, gdy Bitter gasi go gaśnicą.
Nauczycielka fizyki Lana Jordan odkryła szafkę pełną filmów PSSC – z których wiele obejrzała jako studentka – kiedy 25 lat temu objęła stanowisko w Merced College. Od tego czasu używa ich na swoich zajęciach, a nawet zapewniła sobie dotację na ich digitalizację i publikację online . Jej uczniowie je kochają, mówi: Pomysły są wieczne.