211service.com
Full-Contact Physics
Den revolution som Jerrold Zacharias startade 1956 förändrade sättet att lära ut vetenskap. 27 juni 2017
Jerrold R. Zacharias utvecklade den första kommersiella atomklockan, gjorde framsteg inom radarsystem och hjälpte till att bygga den första atombomben i Los Alamos under andra världskriget. Antagandet av atomtid kan spåras tillbaka till hans forskning, liksom den slutliga definitionen av en andra—9 192 631 770 svängningar av en cesiumatom. Men när Zacharias, en institutsprofessor, avgick 1956 som chef för MIT:s Laboratory for Nuclear Science - ett laboratorium som han hade grundat ett decennium tidigare - var det inte för att vila på lagrarna. Istället började han reformera naturvetenskaplig utbildning.
I december 1956 bildade Zacharias och MIT fysikprofessor Francis Friedman Physical Science Study Committee (PSSC), en grupp forskare, fysiker, lärare och filmregissörer som ägnade sig åt att förbättra sättet att lära ut fysik i gymnasieskolor. Redan före Sputnik fick PSSC stöd från Eisenhowers administration och finansiering från National Science Foundation (NSF). Men vetenskapshistorikern John L. Rudolph har skrivit att Zacharias och hans kollegor motiverades mindre av kalla krigets oro än av den ökande irrationalismen och misstänksamheten hos allmänheten i dess inställning till vetenskap.
Inhyst vid MIT, syftade PSSC till att skapa aktiva tänkare genom att låta eleverna upptäcka grundläggande koncept genom direkta experiment. Programmet utvecklade en integrerad fysikläroplan med nya läroböcker (som inkluderade stop-motion-bilder av Berenice Abbott), labbutrustning för experiment i klassen, undervisningsguider och filmer (med forskare, inte skådespelare).
Zacharias trodde att skolor skapades för att producera ett hav av uniformsmöss och resonerade att eleverna var smartare än de fick kredit för: läroplanen introducerade fysikkoncept på forskarnivå i gymnasieklassrummen. Han ansåg också att entusiastisk undervisning var av största vikt. Hans åsikter om det ämnet citerades flitigt, och gjorde det till och med Sports Illustrated 1965: För en fysiklärare, om du ger mig mitt val mellan en fotbollstränare som verkligen gillar barn och en uppstoppad uggla med en doktorsexamen, tar jag fotbollstränarna varje gång. De bryr sig och de lär sig allt eftersom.
PSSC:s metoder och material spreds brett, vilket markerar början på en amerikansk utbildningsreformrörelse. Inom några år uppskattade NSF att 50 procent av fysikstudenterna var inskrivna i kursen, och Zacharias gav NSF råd om en våg av nya läroplansprojekt som den finansierade inom andra områden. Under tiden anlände PSSC-studenter till college med mer avancerad kunskap än sina föregångare, vilket pressade universiteten att uppdatera sina fysikkurser. Som svar etablerade University of California i Berkeley den tvååriga Berkeley Physics Course, med Zacharias hjälp och NSF-finansiering. Dess fem nya läroböcker täckte begrepp som relativitet och kvantfysik; några har uppdaterats och används än idag. Vid MIT lanserade Zacharias Science Teaching Center (STC), ett interdepartementellt labb som skulle ompröva grundvetenskap, med början med en ny tvåårig fysikläroplan riktad mot inkommande PSSC-veteraner. STC förvandlades så småningom till Education Research Center, och utökade dess omfattning till att omfatta alla MIT:s skolor.
Finansieringen för PSSC tog så småningom slut; 1980 uppskattades det att endast 4 procent av de amerikanska skoldistrikten fortfarande använde läroplanen. Men Education Development Center, organisationen som hade infört läroplanen, lever vidare som EDC, en ideell organisation som arbetar för att förbättra utbildning, hälsa och ekonomiska möjligheter runt om i världen. Och även om det var kortlivat visade PSSC sig vara en vändpunkt för amerikansk vetenskapsutbildning. Programmet flyttade fokus från vardagliga tillämpningar och teknik till en uppskattning för vad forskare gör, säger Rudolph. På grund av PSSC, säger han, är målet med naturvetenskaplig utbildning nu nästan uteslutande att hjälpa människor att förstå naturvetenskapens natur.
Kanske finns det inget som fångar den andan bättre än PSSC-filmerna, med sina iögonfallande experiment och egendomliga vetenskapsmän. Zacharias rådfrågade filmskapare i Hollywood som Frank Capra och Walt Disney, och de resulterande filmerna är ofta lika underhållande som pedagogiska. I den ena är regissörens dotter stängd i en metallbur och laddad med ett par miljoner volt för att få håret att resa sig. I en annan, filmad i Francis Bitters magnetlabb vid MIT, tar ett experiment eld, men kamerorna fortsätter att rulla när Bitter släcker det med en släckare.
Fysikläraren Lana Jordan upptäckte ett skåp fullt av PSSC-filmer – många av dem hade hon sett som student – när hon tillträdde sin tjänst på Merced College för 25 år sedan. Hon har använt dem i sina klasser sedan dess, och hon fick till och med ett bidrag för att få dem digitaliserade och publicerade uppkopplad . Hennes elever älskar dem, säger hon: Idéerna är eviga.