forskningsdelen i Challenge B höstterminen spricker med en underbar vetenskapsutbildning. Denna artikel undersöker varför det är så genom att lyfta fram fem skäl för att studera vetenskap genom att forska framstående forskare. Varje anledning fokuserar på en underliggande missuppfattning om vetenskap som tenderar att vara utbredd och som korrigeras genom elevernas forskning om dessa framstående forskares liv och upptäckter. Varje myt motverkas av en sanning och några lektioner som eleverna kan lära av sina studier framhävs.
forska liv och upptäckter av framstående forskare:
- inspirerar nyfikenhet och en attityd av upptäckt.
Missuppfattningen: Idag har vi tillgång till mer information än någonsin tidigare i människans historia, och människor—särskilt ungdomar som är inkopplade tekniskt—har ofta intrycket att ’googling’ ger alla möjliga svar på frågor. Detta leder till illusionen att vetenskapen är ’avgjord’; att praktiskt taget allt som ska vara känt redan har upptäckts och inte mycket kan läggas till den befintliga kunskapskroppen.
Sanningen: I utmaning B lär eleverna, genom verkliga exempel, att genom historien har det som verkade som ’avgjord’ vetenskap rutinmässigt fått ny energi av nya innovativa ideer. Dessutom kommer dessa innovationer inte ut ur’ ingenting ’ utan baseras nästan alltid på tidigare information som ses i ett nytt ljus. Ett fantastiskt exempel på detta är Johannes Kepler, som arbetade med befintlig förståelse och beräkningar, men hade ’aha’ – ögonblicket att inse att för att passa de observerade uppgifterna måste planeternas banor vara elliptiska snarare än cirkulära.
Lektionen: Eleverna utsätts för utmärkta förebilder i de forskare de forskar och de lär sig av dem hur de ska vara upptäckare själva. De uppfattar att vetenskapen är utforskande, innovativ och kreativ. Eleverna lär sig också de viktiga livslektionerna för att hantera tvetydigheterna och frustrationerna att gå ut i okänt territorium. De lär sig av kända exempel som Faraday eller Curie för att svara på frågorna om vad de ska göra när de inte har tillgång till en svarsnyckel eller en expertresurs att konsultera. Dessutom är eleverna ofta verkligen inspirerade till livslång vetenskaplig nyfikenhet av de modeller de möter i sin forskning.
- främjar förståelsen att framsteg har hänt inom vetenskapliga områden i århundraden.
missuppfattningen: på grund av det faktum att mer tekniska framsteg har setts under det senaste århundradet eller så än någonsin tidigare i historien, är det svårt i dessa dagar att inte känna att det inte fanns några framsteg förrän den plötsliga explosionen av upptäckter i modern tid. Speciellt för ungdomar, vars kunskap om historia kan vara begränsad, är det svårt för dem att uppskatta de viktiga och revolutionära upptäckterna från det förflutna eftersom de verkar bleka i jämförelse med det tjugoförsta århundradets blixt och bländning.
sanningen: Vetenskapligt lärande har utvecklats i århundraden och vår nuvarande vetenskapliga kunskap är skiktad och bygger på förståelse och information från tidigare åldrar. Utan tvekan är det så att framåtskridande kunskap har varit extremt snabb de senaste åren, men det ogiltigförklarar eller diskrediterar inte de oerhört viktiga upptäckterna från det förflutna som vår nuvarande kunskap vilar på. Eleverna kan se hur Linnaeus, till exempel, lade en solid grund för genus-och artavdelningar av klassificeringar som vi fortfarande använder idag.
lektionen: vetenskapen håller alltid på att förfinas. Nya ideer bygger på äldre ideer (av vilka några återupptäcks efter att ha länge begravts i dunkelhet). Vetenskapen är inte statisk. Eleverna lär sig att uppskatta fluiditeten i vetenskaplig kunskap och börjar förstå hur deras egen kunskap och urskiljning är viktig när de undersöker vetenskapliga ideer eller upptäckter de möter i sina egna liv.
- uppmuntrar integrationen av ideer och ämnen.
missuppfattningen: i vår postmoderna ålder har vi ett fragmenterat sätt att se på världen. Vi har en tendens att definiera allt genom uppgifter och av vad som gör saker ’annorlunda’ snarare än av vad de har gemensamt. Detta gäller särskilt när vi tänker på ämnena utbildning. Ofta uppmuntras eleverna inte att uppfatta hur vetenskapen är relaterad till historia eller hur matematik är som poesi. Vi tenderar att bryta våra studier i ’ vetenskap,’ humaniora, ’ och ’konst,’ som om de är separata och orelaterade.
sanningen: även om detta är vår tendens, är det inte verkligheten. Vi lever i en värld där vetenskap, humaniora och konst integreras runt omkring oss i våra dagliga upplevelser. Gå bara till biografen idag för att titta på en blockbuster och du kommer att se där melding av historia, konst, vetenskap, teknik, musik och mer. Och naturligtvis har varken forskare nu eller tidigare utforskat, forskat, funderat eller upptäckt isolerat. De har bott och arbetat i realtid och på verkliga platser. De påverkas starkt av rådande filosofier, aktuella händelser, konstnärliga rörelser och andliga trender. De påverkas inte av ’vetenskapen’ ensam, utan av hela sina egna erfarenheter, utbildning, personlig förståelse och liv som helhet. Med andra ord sker vetenskapen inom ett historiskt sammanhang som automatiskt har som en förutsättning kopplingar till en myriad av andra faktorer, ideer och ämnen. Detta kan tydligt ses när man undersöker Einsteins liv, till exempel; Det är omöjligt att skilja Einstein från de rådande faktorerna i sin tid, inklusive astronomins spirande teknik och de oundvikliga historiska och politiska spänningarna som presenterades av andra världskriget. Ofta är eleverna också förvånad över att Einstein var en fulländad musiker, som tillskrivs att säga: ”Om jag inte var fysiker skulle jag förmodligen vara musiker. Jag tänker ofta i musik. Jag lever mina dagdrömmar i musik. Jag ser mitt liv i termer av musik.”
lektionen: eleverna lär sig att identifiera sig med männen och kvinnorna bakom de vetenskapliga upptäckter som har en så outplånlig inverkan på elevernas egna liv idag. Nästan var och en av de studerade forskarna har haft ett direkt inflytande på vår dagliga, moderna existens. Genom sin forskning ser eleverna dessa forskare som riktiga människor, som kom från bestämda platser och bakgrunder, som hade vissa typer av utbildning och övertygelser, och som hade mål och ambitioner. De lär sig av detta att vetenskapen inte sker i något slags vetenskapligt, akademiskt vakuum, utan är en integrerad del av civilisationens utveckling.
- uppmuntrar sanningssökande.
missuppfattningen: vår värld översvämmas av relativismens filosofier och underliggande antaganden: varje sanning är hans eller hennes egen, konstruerad av personlig erfarenhet och anpassad till varje individ. Även om vetenskapen upprätthåller idealet om objektivitet i sina metoder, har den också hemsökts av relativismens spöke. Frågan om ljus är en våg eller en partikel har haft långsiktiga konsekvenser; att inte kunna slutgiltigt och objektivt observera och analysera ljus har vetenskapen kastats i förvirringen att försöka bestämma hur man ens definierar denna grundläggande aspekt av vardagsupplevelsen. Och naturligtvis ger relativitetsteorin frågan om subjektivt perspektiv till ännu större fokus. Vetenskapen har tvingats, trots sig själv, att ifrågasätta sin egen förmåga att observera, definiera och mäta. Detta ger en hög grad av kognitiv dissonans i vår kultur, för medan vi fanatiskt följer vetenskapens sanningar och produkter, ibland nästan till avgudadyrkan, tvivlar vi på roten till och med vetenskapens sanningar som vi litar på (från medicin till rymdresor).
Sanningen: Faktum är dock att det finns så många sätt på vilka vetenskapen vi litar på är objektivt sann. Om det inte var, skulle vi inte kunna göra framgångsrika banbrytande operationer eller flyga rymdskepp…eller ens plantera grödor framgångsrikt med något hopp om att skörda dem. Det är inte detsamma som att säga att vetenskapen är objektivt fullt bevis, men det hävdar att vetenskapen på vissa mycket viktiga sätt möter verkligheten på ett sätt som vi kan tillämpa den och inte bara tillämpa , utan göra det med stor prestation och med stor fruktbarhet. Även om vi kanske inte förstår allt som finns att veta om satellitteknik, till exempel, vet vi att det fungerar med en hel del noggrannhet.
lektionen: när man undersöker stora forskares liv och arbete lär sig eleverna att dessa forskare—även om de gick ut i det okända, och även om de påverkades av de tider och platser där de bodde—sökte tidlösa, objektiva sanningar som sedan kunde tillämpas på livet framgångsrikt. Detta bekräftar inte bara giltigheten av vetenskapliga ansträngningar utan det bekräftar att vi genom den vetenskapliga metoden kan nå, artikulera och använda sanningen konkret i våra liv. Huruvida ett plan flyger är inte relativt; det gör eller flyger inte! Frågorna om hur snabbt det flyger eller vad dess längd är är de som kommer upp med relativitet, säkert…men bestrider inte den faktiska händelsen av flygningen. Studenter kan se forskare aktivt driva abstrakta sanningar som sedan kan användas i den konkreta världen och detta är ett stort vittnesbörd mot relativismens filosofier så frodas i vår tid.
- tillåter studenter att studera viktiga forskare som ställde bra frågor och arbetade för bra svar.
missuppfattningen: i en materialistisk, resultatorienterad kultur har vi ofta tanken att svaren är den viktigaste delen av någon förfrågan, särskilt vetenskapliga. Och naturligtvis, medan det är viktigt att svaren är korrekta när vi vill tillämpa vetenskaplig kunskap (trots allt vill vi ha byggnader som står, broar som inte kollapsar och medicinsk utrustning som är effektiv), tenderar vi att bagatellisera vikten av rollen för de frågor som ställdes för att komma till de bra svaren. Missuppfattningen är att processen att utforska, testa, undersöka, begrunda och fråga är mindre viktig än svaren.
Sanningen: I verkligheten är processen avgörande och att veta hur man reser genom den processen med uthållighet och urskiljning är avgörande. Det tar många forskare många års arbete och ansträngning, genom en mängd olika hypoteser och experiment, att komma till slutsatserna som sedan ger de svar vi nu litar på för alla våra rymdåldersbehov.
Lektionen: Studenter som studerar verkliga forskares liv får en uppskattning för allt hårt arbete, tålamod, ödmjukhet och ren mängd tid och ansträngning som krävs för att de flesta stora vetenskapliga upptäckter ska bli en del av den vetenskapliga kunskapskroppen. Detta hjälper eleverna att förstå inte bara den vetenskapliga metoden utan vikten av att ställa bra frågor, att offra sig själva och att ta itu med svåra saker när de söker kunskap, förståelse och visdom.
dessa fem skäl rankas inte—de kan var och en stå ensamma och dessutom överlappa varandra. Efter att ha undersökt de utvalda stora forskarnas liv under höstterminen i Challenge B, kommer varje student att ha haft möjlighet att dra nytta av en underbar grund i en insiktsfull och solid utbildning i vetenskapens natur och historia.