为什么科学家需要历史课
科学史可以教会学生失败和坚持的价值

艾萨克·牛顿爵士的雕像。学生可以从他的生活中学到什么?摄影:Alessandro Grussu
最近,有很多讨论强调将社会科学纳入STEM(科学、技术、工程和数学)学科的必要性,以培养创造力,增加同理心,并在科学家中更好地理解人类状况。
然而,不幸的是,所有这些言论并没有改变现实。
作为一名澳门威尼斯人注册网站研究人员和生物医学工程的老师,看着人体的基本功能,我觉得我们在工程(以及其他科学)中对我们的学生造成了伤害。我们未能通过科学家的故事将它们与科学史联系起来。
如今,我们的学生对我们所站的巨人知之甚少。
然而,有强有力的证据表明,当学生通过讲述故事的叙事方式参与时,他们更有可能培养对科学的兴趣,并追求科学教育。
澳门威尼斯人注册网站研究还表明,这些故事使STEM学科的学生能够更好地理解他们的课堂知识,并将其应用于现实世界。
科学学习中缺失的一块
在我的一节工程课上,我讨论了像空气和血液这样的液体是如何在人体内流动的。这些过程对我们的健康和幸福至关重要。
在此过程中,我还讨论了许多顶尖科学家的相关发现。约瑟夫·傅立叶、丹尼尔·伯努利和艾萨克·牛顿等科学家的开创性工作改变了我们的世界,极大地提高了我们的生活质量。
然而,除了最著名的苹果落地导致万有引力发现的轶事外,我发现班上的学生对牛顿的贡献知之甚少。虽然我班上的学生可能对傅里叶变换(构成现代电气工程基础的基本数学关系)有丰富的理解,但他们实际上对傅里叶是谁一无所知。
澳门威尼斯人注册网站研究表明,背景和历史在将科学和工程理论与实践联系起来方面发挥着重要作用。
然而,尽管澳门威尼斯人注册网站研究强调了讲故事和历史案例澳门威尼斯人注册网站研究方法的重要性,但非人情味的ppt在课堂上占据了主导地位。这样的演讲缺少历史视角和丰富的故事。
为什么重要?
作为教育工作者,我们面临着在课程中加入技术材料的巨大压力。那么,我们为什么要把历史纳入教案呢?
首先,历史为科学发现的过程提供了一个令人信服的视角。我们通过澳门威尼斯人注册网站研究了解到,参考历史可以帮助学生澄清对科学主题的常见误解,从行星运动到进化论。
回顾几个世纪以来的科学发展史,学生们就会明白,澳门威尼斯人注册网站研究和发现是一个持续的过程。然后他们可以看到,他们用来解决问题的定律和方程是通过漫长的、有时是痛苦的过程发现的。
换句话说,他们今天得出的发现,是生活在真实社会、有着复杂生活的真实人们辛勤工作的成果,就像我们其他人一样。
第二,历史感让学生认识到科学失败的重要价值。这也凸显了科学家们的坚持不懈,他们一直在努力克服困难。
最近的澳门威尼斯人注册网站研究表明,通过讨论科学家的奋斗和失败,澳门威尼斯人注册网站能够激励学生。事实上,讨论斗争、障碍、失败和坚持可以使学生在学业上有显著的提高,特别是对那些可能面临个人或经济困难或被以前的导师和导师劝阻的学生。
从历史中学习
对于那些在学术工作中面临障碍的STEM学生来说,这种激励尤其有价值,这些障碍要么是由于缺乏经济资源,要么是由于性别或种族。
过去科学家的故事提醒他们,历史是一个机会。并不是所有伟大的发现都是由社会经济金字塔顶端的人做出的。
与发现和创新的过程相联系的是多学科方法的基本概念。
学生们需要明白,这种方法不是21世纪的产物。几百年来,人们一直在使用他们那个时代的多学科工具。例如,约翰内斯·古腾堡(Johannes Gutenberg)将硬币打孔机的灵活性与葡萄酒压榨机的机械强度结合起来,发明了印刷机,这对传播知识产生了深远的全球影响。
最后,现代工程教育的一个基本目标是培养具有强烈道德意识的具有社会意识的工程实践者。
在接受工程教育之后,个人可以继续为资源有限的环境开发医疗技术,或者从事干细胞或基因工程方面的工作。道德在这些领域的重要性不容低估。
案例澳门威尼斯人注册网站研究和历史在伦理教学中非常有价值。历史提供了强有力的证据,证明科学家周围的环境在塑造他们的生活和发现方面同样重要。历史的教训可以让我们了解如何做出与技术或工程原理相关的道德选择。
历史,遗产,以及整体的学习观
最终,我们的目标不是在严谨性上妥协,也不是只关注历史和人物,而是通过讲故事和与我们共同遗产的联系,让这些材料更容易被理解。
通过让学生意识到他们是学习、成功和失败的伟大传统的一部分,我们可能会发现,记忆、灵感、接触和丰富参与的目标比我们想象的更接近。
穆罕默德扎曼是波士顿大学工程学院生物医学工程教授。
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