Full-kontakt fysikk

Revolusjonen Jerrold Zacharias startet i 1956 endret måten vitenskap undervises på. 27. juni 2017





Jerrold R. Zacharias utviklet den første kommersielle atomklokken, gjorde fremskritt innen radarsystemer og hjalp til med å bygge den første atombomben ved Los Alamos under andre verdenskrig. Adopsjonen av atomtid kan spores tilbake til forskningen hans, og det samme kan den endelige definisjonen av et andre-9 192 631 770 svingninger av et cesiumatom. Men da Zacharias, en instituttprofessor, trakk seg i 1956 som leder av MITs Laboratory for Nuclear Science - et laboratorium han hadde grunnlagt et tiår tidligere - var det ikke til å hvile på laurbærene. I stedet satte han i gang med å reformere realfagsutdanningen.

I desember 1956 dannet Zacharias og MIT fysikkprofessor Francis Friedman Physical Science Study Committee (PSSC), en gruppe forskere, fysikere, lærere og filmregissører dedikert til å forbedre måten fysikk ble undervist på på ungdomsskoler. Allerede før Sputnik fikk PSSC støtte fra Eisenhower-administrasjonen og finansiering fra National Science Foundation (NSF). Men vitenskapshistoriker John L. Rudolph har skrevet at Zacharias og hans kolleger var mindre motivert av bekymringer fra den kalde krigen enn av den økende irrasjonalismen og mistenksomheten til allmennheten i sin holdning til vitenskap.

PSSC, som ligger ved MIT, hadde som mål å skape aktive tenkere ved å la elevene oppdage grunnleggende konsepter gjennom direkte eksperimentering. Programmet utviklet en integrert fysikkpensum med nye lærebøker (som inkluderte stop-motion-bilder av Berenice Abbott), laboratorieutstyr for eksperimenter i klassen, undervisningsguider og filmer (med forskere, ikke skuespillere i hovedrollen).



I troen på at skoler ble satt opp for å produsere et hav av uniformsmus, begrunnet Zacharias at elevene var flinkere enn de ble gitt æren for: læreplanen introduserte fysikkkonsepter på høyere nivå i klasserom på videregående skole. Han følte også at entusiastisk undervisning var viktigst. Hans synspunkter på det emnet ble mye sitert, til og med gjort det til Sports Illustrated i 1965: For en fysikklærer, hvis du gir meg mitt valg mellom en fotballtrener som virkelig liker barn og en utstoppet ugle med en doktorgrad, tar jeg fotballtrenerne hver gang. De bryr seg, og de lærer etter hvert.

PSSC-metoder og -materiell spredte seg vidt, og markerte begynnelsen på en amerikansk utdanningsreformbevegelse. I løpet av noen år anslo NSF at 50 prosent av fysikkstudentene var påmeldt kurset, og Zacharias ga NSF råd om en bølge av nye læreplanprosjekter den finansierte på andre felt. I mellomtiden kom PSSC-studenter til høyskolen med mer avansert kunnskap enn forgjengerne, og presset universitetene til å oppdatere fysikkpensum. Som svar etablerte University of California i Berkeley det toårige Berkeley Physics Course, med Zacharias' hjelp og NSF-finansiering. De fem nye lærebøkene dekket begreper som relativitet og kvantefysikk; noen er oppdatert og brukes fortsatt i dag. Ved MIT lanserte Zacharias Science Teaching Center (STC), et interdepartementalt laboratorium som ville revurdere vitenskapelig grunnfag, og startet med en ny toårig fysikkpensum rettet mot innkommende PSSC-veteraner. STC forvandlet til slutt til Education Research Center, og utvidet omfanget til å omfatte alle MITs skoler.

Finansieringen til PSSC gikk til slutt ut; i 1980 ble det anslått at bare 4 prosent av amerikanske skoledistrikter fortsatt brukte læreplanen. Men Education Development Center, organisasjonen som hadde introdusert læreplanen, lever videre som EDC, en ideell organisasjon som jobber for å forbedre utdanning, helse og økonomiske muligheter rundt om i verden. Og selv om det var kortvarig, viste PSSC seg et vendepunkt for amerikansk vitenskapelig utdanning. Programmet flyttet fokus fra hverdagslige applikasjoner og teknologi til en forståelse for hva forskere gjør, sier Rudolph. På grunn av PSSC, sier han, er målet med naturfagutdanning nå nesten utelukkende å hjelpe folk å forstå naturvitenskapens natur.



Kanskje ingenting fanger den ånden bedre enn PSSC-filmene, med deres iøynefallende eksperimenter og sære vitenskapsmannskap. Zacharias konsulterte Hollywood-filmskapere som Frank Capra og Walt Disney, og de resulterende filmene er ofte like underholdende som de er lærerike. I den ene er regissørens datter lukket i et metallbur og trygt ladet med et par millioner volt for å få håret til å reise seg. I en annen, filmet i Francis Bitters magnetlaboratorium ved MIT, tar et eksperiment fyr, men kameraene fortsetter å rulle mens Bitter slukker det med et brannslukningsapparat.

Fysiklærer Lana Jordan oppdaget et kabinett fullt av PSSC-filmer – mange av dem hadde hun sett som student – ​​da hun begynte på Merced College for 25 år siden. Hun har brukt dem i timene siden, og hun sikret seg til og med stipend for å få dem digitalisert og publisert på nett . Elevene hennes elsker dem, sier hun: Ideene er evige.

gjemme seg