211service.com
Science Education Paradox
Förenta staterna har med alla tänkbara mått de bästa forskarna i världen. Men resten av befolkningen, oavsett rationell standard, är avgrundslöst okunniga om vetenskap, matematik och allt tekniskt. Det är paradoxen för vetenskapliga eliter och vetenskapliga analfabeter: hur kan samma utbildningssystem som producerade alla dessa briljanta vetenskapsmän också ha producerat all den okunnighet?
Situationen är inte bara paradoxal; det är rent ut sagt farligt. Vi står inför en era som lovar ständigt accelererande tekniska förändringar i alla aspekter av våra liv, samtidigt som själva vår civilisations överlevnad kan bero på vår förmåga att fatta kloka beslut om hur vi ska hantera våra resurser, vårt klimat och våra konflikter. Under nästa århundrade kommer vi att behöva kunna hantera tekniska frågor med tillförsikt, och en ansvarsfull väljare kommer att behöva ha en rimlig behärskning av hur världen fungerar.
Den här historien var en del av vårt septembernummer 2001
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Under dessa omständigheter bör en grundutbildning i naturvetenskap vara den bästa möjliga förberedelsen för ett seriöst yrke. Eller, uttryckt på ett annat sätt, vetenskapens huvudämne idag borde vara vad klassisk grekiska och latin var på 1800-talet, och huvudämnet i liberal arts var på 20:e: det fackliga kortet som krävs för att komma in i yrkesvärlden. Tyvärr kunde den naturvetenskapliga utbildningen vi har för att tillhandahålla detta fackliga kort inte vara mindre lämpad för uppgiften.
Vetenskapsutbildning i USA existerar idag som en sorts gruv- och sorteringsverksamhet, där vi, de befintliga forskarna, plockar igenom det som kommer i vår väg, och letar efter diamanter i råmaterialet som kan rengöras och skäras och poleras till glittrande ädelstenar bara som oss. Resten kastas på slagghögen, lämnas åt sig själva utan grundläggande förståelse för vetenskaperna. Paradoxen med eliter och analfabeter existerar eftersom vårt system för naturvetenskaplig utbildning är utformat för att producera det resultatet.
Problemet börjar i grundskolan, där få barn någonsin kommer i personlig kontakt med en vetenskapligt utbildad person, inklusive, tyvärr, deras lärare. I de flesta av USA är det enda sättet du kan ta examen från college utan att ta en enda naturvetenskaplig kurs till grundutbildning. Och, sägs det, många studerar grundutbildningen av just den anledningen. Våra folkskollärare är därför inte bara okunniga om naturvetenskap; de är fientliga mot vetenskapen. Den fientligheten måste oundvikligen smitta över på de unga som de undervisar.
För några år sedan var jag i en kommitté för att undersöka hur väl breddkravet - att alla studenter tar minst en kurs i naturvetenskap - arbetade på ett universitet i Kaliforniens campus. Vi fann att av de studenter som inte hade huvudämne i ett tekniskt ämne, uppfyllde 90 procent breddkravet genom att ta en enda biologikurs som informellt bland studenterna kallas Human Sexuality. Nu tvivlar jag inte för ett ögonblick på att det var en användbar och intressant kurs. Det kan till och med ha frestat eleverna att göra praktiska experiment på egen tid (ett resultat vi sällan uppnår inom fysik). Men jag tror inte att det utgör en tillräcklig utbildning i naturvetenskap för universitetsexaminerade i början av 2000-talet.
Jag vet också lite om vad som händer på gymnasiet eftersom jag på 1980-talet gjorde en pedagogisk tv-serie, Det mekaniska universum , som fortfarande används i stor utsträckning i amerikanska högskolor och gymnasier. Det finns cirka 24 000 gymnasieskolor i USA. Ingen vet hur många utbildade gymnasielärare i fysik det finns (med säg motsvarande en grundutbildning i ämnet) men det finns säkert inte fler än några tusen. jag gjorde Det mekaniska universum främst för crossover-lärarna, de som undervisar i fysik trots att de inte var utbildade för det. Det är en källa till stor tillfredsställelse att hundratals lärare har tackat mig för att jag har gjort det möjligt för dem att ha framgångsrika karriärer. Men gissa vad? De berättar för mig att deras största tillfredsställelse inte är att förbereda resten av sina elever att frodas i en allt mer teknisk värld, utan i att hitta de där diamanterna i råmaterialet som kan skickas vidare till college för att slipas och slipas till riktiga fysiker.
Men ingenstans är problemet mer levande än i forskarskolan. Examinerade studenter är de utvalda, de utvalda för att gå vidare till slutskedet av gruv- och sorteringsverksamheten. En genomsnittlig professor vid ett forskningsuniversitet avlägger cirka 15 doktorer under en karriär. Även om problemet med naturvetenskaplig utbildning ofta formuleras i termer av en upplevd brist på doktorer - för få eliter för att underblåsa våra vetenskapliga och tekniska framsteg i framtiden - är det uppenbart att vi faktiskt har en process på plats som är utrustad för att multiplicera vårt slag 15 gånger med varje efterföljande generation. Vad som saknas är ett sätt att ge resten av vår befolkning även den mest grundläggande förståelsen av vetenskap i en allt mer vetenskapsdriven värld.
Mina vänner från hela landet berättar för mig att antalet grundutbildningar i fysik är på sin lägsta nivå sedan Sputnik, för nästan 50 år sedan. Det är inte förvånande. Grundutbildningen i fysik betraktas till stor del som en förberedelse för forskarskolan, och den akademiska arbetsmarknaden är fortfarande mättad av tillströmningen av babyboomer-doktorer på 1970-talet, vilket avskräcker potentiella nya kandidater från att ta en vetenskapsexamen. De utan intresse för ett akademiskt yrke ser inte en examen i fysik som relevant. Således, långt ifrån att vara 2000-talets liberala huvudämne, har grundutbildningen i naturvetenskap blivit en utrotningshotad art.
Finns det något tänkbart botemedel? Kan vi föreställa oss en värld där vi klarar oss bättre än att avlägga en handfull doktorander, av vilka många kommer att sluta med lite frustration för allt sitt hårda arbete, medan resten av ungdomarna som tar examen från college är oförberedda på att klara av ett samhälle som till stor del formats av vetenskap och teknik? Naturligtvis skulle det hjälpa om de av oss som undervisar i naturvetenskap på högskolan skulle ändra våra egna attityder och hitta på mer inbjudande sätt att presentera våra ämnen. Men även om vi skulle kunna göra det skulle det knappt göra ett hack i problemet. När barnen kommer till oss är de redan förlorade för vetenskapen.
Men tänk dig en värld där undervisning i gymnasiet är ett så attraktivt yrke att det skulle vara värt besväret med en utbildning på forskarnivå för att få jobbet. För att det ska hända skulle vi behöva betala lärarna mer, minst lika mycket som vad avgångsdoktorander får. Och de borde få mer betalt. Men det är inte hela svaret. Lika viktigt skulle skolor behöva lära sig att behandla dessa lärare med professionell respekt, och samhället skulle behöva ge dem den ära och beundran som yrkesverksamma förväntar sig. Detta är inte otänkbart. Något liknande var sant i stora delar av Europa före andra världskriget. Men det är väldigt långt ifrån sant i dagens USA.
Mycket mer behövs förstås. Revolutionen skulle behöva sträcka sig ända ner till första klass. Lärare skulle behöva vara läskunniga inom naturvetenskap, och barn skulle behöva tycka att det är lika coolt att lära sig naturvetenskap som att följa rockgruppernas lycka. Det är oerhört mycket att begära. Men återigen, bara vår framtid beror på det.