Art

Η διδασκαλία της επιστήμης ως φιλελεύθερη τέχνη

Η διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών είναι, λοιπόν, επιστήμη. Εάν είστε φοιτητής επιστημών, τα μαθήματά σας θα είναι τεχνικά. Αυτό είναι λογικό, γιατί η επιστήμη είναι τεχνική. Πρέπει να κατακτήσετε τη γλώσσα του τομέα που έχετε επιλέξει και στην επιστήμη αυτό σημαίνει να μάθετε τις τεχνικές που απαιτούνται για να ενταχθείτε στην κοινότητα των ερευνητών. Ως αποτέλεσμα, ένα τυπικό πρόγραμμα σπουδών φυσικών επιστημών θα προχωρήσει με μια διαρκώς οξύτερη εστίαση στις λεπτομέρειες, έτσι ώστε ο μαθητής να είναι έτοιμος να κάνει έρευνα κατά τη διάρκεια του μεταπτυχιακού. Στη φυσική αστειευόμαστε ότι μαθαίνουμε τα ίδια πράγματα τρεις φορές: σε εισαγωγικό, μεσαίο και προχωρημένο επίπεδο.

Πουθενά κατά τη διάρκεια αυτής της εκπαίδευσης δεν υπάρχει καμία οδηγία για το ιστορικό, πολιτιστικό και φιλοσοφικό πλαίσιο της επιστήμης που μαθαίνεται στην τάξη. Όταν ένας μαθητής ακούει για τον Νεύτωνα, δεν είναι για να μάθει για τον ίδιο τον Νεύτωνα, αλλά για τους νόμους της κίνησης και της παγκόσμιας βαρύτητας. Το ίδιο με τον Bohr, τον Einstein ή τον Heisenberg στο μέτωπο της φυσικής. Τα μαθηματικά τείνουν να είναι ακόμη πιο ασώμαστα, με λίγη προσοχή στο ποιος έκανε τι, εκτός από τα ονόματα ορισμένων σημαντικών θεωρημάτων και αποτελεσμάτων. Στη βιολογία, τα σχολικά βιβλία αναφέρουν μόνο φευγαλέα τα μακρινά ταξίδια που οδήγησαν στην κατανόηση του κυττάρου ή της θεωρίας της εξέλιξης του Δαρβίνου.

Διδάσκοντας πώς είναι πραγματικά η επιστήμη

Όπως και στις επιστημονικές εργασίες, τα βιβλία επικεντρώνονται κυρίως στα αποτελέσματα — σε αυτά που έχουν δοκιμαστεί και επικυρωθεί. Πολύ λίγα λέγονται για τη διαδικασία της ανακάλυψης, με όλες τις λανθασμένες εκκινήσεις και τις λάθος στροφές της, ή για τη σύγχυση και το δράμα που προκύπτει όταν τα πειράματα έρχονται σε αντίθεση με τις αποδεκτές θεωρίες και οι κοσμοθεωρίες πρέπει να αλλάξουν. Αυτές είναι ακριβώς οι πτυχές που εξανθρωπίζουν την επιστήμη, που την καθιστούν σε μια δημιουργική διαδικασία δοκιμής και λάθους, ικανή για τρομερά επιτεύγματα και όμως τόσο λανθασμένη όσο κάθε άλλη ανθρώπινη προσπάθεια. Πολύ σπάνια ακούμε ότι η επιστήμη χρειάζεται να αποτύχει για να προχωρήσει, ότι νέες θεωρίες αναδύονται από ρωγμές στα θεμέλια παλαιότερων.

Η επιστήμη διδάσκεται ως επί το πλείστον ως μια αλάνθαστη, χωρίς λάθη δραστηριότητα, που κατοικείται από τις λεγόμενες ιδιοφυΐες με υπεράνθρωπες ιδιότητες. Φυσικά, πουθενά στο πρόγραμμα σπουδών δεν υπάρχει κανένα μάθημα αφιερωμένο στην παιδαγωγική και στις εκπαιδευτικές τεχνικές, παρόλο που όσοι από εμάς θα παραμείνουμε στον ακαδημαϊκό χώρο θα διδάσκουμε για το υπόλοιπο της ζωής μας. Μπαίνουμε στην τάξη χωρίς καμία ιδέα για το πώς να διδάξουμε. Ένα γρήγορο σεμινάριο σε επίπεδο μεταπτυχιακών σχολών είναι το μεγαλύτερο μέρος της παιδαγωγικής που μαθαίνει κανείς. Τα ηθικά ζητήματα στην επιστήμη δεν αντιμετωπίζονται σχεδόν ποτέ, παρόλο που η επιστήμη επηρεάζει πολλές από τις ηθικές επιλογές που πρέπει να κάνουμε στη ζωή μας. Αυτό ισχύει ακόμη περισσότερο σε ένα μέλλον που χαρακτηρίζεται από ραγδαίες προόδους στην τεχνητή νοημοσύνη, τη βιομηχανική και την κλιματική αλλαγή.

Η πραγματικότητα της επιστήμης είναι πολύ διαφορετική από το πώς διδάσκεται. Ναι, υπάρχουν εκατό ή διακόσια ιδιαίτερα προικισμένα άτομα που ξεπέρασαν τα όρια της επιστημονικής γνώσης με θεαματικούς τρόπους. Τα ονόματα που ανέφερα παραπάνω είναι μερικά από αυτά από τη φυσική, που είναι ο τομέας μου. Όμως η συντριπτική πλειοψηφία των επιστημόνων, συμπεριλαμβανομένων των πολύ επιτυχημένων, δεν είναι ιδιοφυΐες. Ούτε είναι προικισμένοι εκθέτες. Είναι άτομα κατανεμημένα κατά μήκος μιας καμπύλης ταλέντου που πηγαίνει από το αξιοσημείωτο στο συνηθισμένο. Αυτό που έχουν όλοι τους κοινό, και αυτό είναι ουσιαστικό, είναι το πάθος για αυτό που κάνουν. Ανεξάρτητα από το πόσο ταλαντούχος είναι, κάθε επιστήμονας θέλει να κάνει τη διαφορά, να είναι μέρος μιας μακράς παράδοσης μάθησης που εκτείνεται στην Αρχαία Ελλάδα, όταν οι πρώτοι δυτικοί φιλόσοφοι έκαναν ερωτήσεις σχετικά με τη φύση της ύλης και τη φυσική πραγματικότητα.

Όπως έγραψε ο Βρετανός θεατρικός συγγραφέας Τομ Στόπαρντ Αρκαδία, “Θέλουμε να μάθουμε αυτό μας κάνει να έχουμε σημασία.” Οι επιστήμονες μοιράζονται αυτήν την παρόρμηση και τη διοχετεύουν στα αντίστοιχα πεδία τους, όπως ακριβώς και άλλοι άνθρωποι τη διοχετεύουν στα πεδία τους — είτε είναι στις ανθρωπιστικές επιστήμες, στις κοινωνικές επιστήμες, στους τεχνικούς τομείς, στην πολιτική ή στην κηπουρική.

Φυσική για ποιητές

Υπάρχουν δύο διαστάσεις στο θέμα που θίγω εδώ. Το ένα είναι πώς να ξανασκεφτούμε τον τρόπο με τον οποίο διδάσκεται η επιστήμη στους μαθητές STEM. Το άλλο είναι πώς να διδάξετε επιστήμη για μη επιστημονικές ειδικότητες.

Και οι δύο χρειάζονται μια θεμελιώδη αλλαγή κατεύθυνσης. Φυσικά η διδασκαλία της επιστήμης στους μαθητές STEM πρέπει να διατηρεί όλες τις τεχνικές πτυχές της. Χρειάζεται όμως περισσότερα. Πρέπει να διδάσκει την επιστήμη όχι απλώς ως μια συλλογή τεχνικών εννοιών και των εφαρμογών τους, αλλά ως μια πνευματική αναζήτηση βυθισμένη σε ένα ιστορικό και πολιτιστικό πλαίσιο, στενά συνδεδεμένη με τη φιλοσοφία και την ανθρώπινη αναζήτηση για νόημα.

Εγγραφείτε για αντιδιαισθητικές, εκπληκτικές και εντυπωσιακές ιστορίες που παραδίδονται στα εισερχόμενά σας κάθε Πέμπτη

Η απομόνωση της επιστήμης από τον υπόλοιπο ανθρώπινο πολιτισμό σημαίνει φτωχοποίηση του ρόλου της ως προσπάθειας να κατανοήσουμε ποιοι είμαστε σε έναν φυσικό κόσμο που φαίνεται αδιάφορος για την ύπαρξή μας. Το αποτέλεσμα είναι ένας επιστήμονας που πιστεύει ότι το γνωστικό του πεδίο βρίσκεται πάνω από όλα τα άλλα. Ένας τέτοιος επιστήμονας έχει περιορισμένη ικανότητα να αξιολογεί κριτικά και ταπεινά τι μπορεί και τι δεν μπορεί να κάνει η επιστήμη — και το πιο σημαντικό, τι πρέπει και τι δεν πρέπει να κάνει η επιστήμη.

Για φοιτητές που δεν θα είναι κύριοι φυσικών επιστημών, η ίδια γενική προσέγγιση λειτουργεί. Παραδόξως, τα ίδια είδη μαθημάτων μπορούν να καλύψουν τα κενά και στα δύο άκρα του φάσματος. Τα πανεπιστήμια και τα κολέγια φιλελεύθερων τεχνών προσφέρουν μαθήματα σχεδιασμένα για μη επιστημονικές ειδικότητες. Κάποια είναι ίσως λίγο πολύ τεχνικά. Εστιάζουν υπερβολικά στα αποτελέσματα και λιγότερο στην πνευματική εξέλιξη της επιστημονικής σκέψης. Ένα βιβλίο που είχε μεγάλη επιρροή στην εποχή του ήταν του Ντέιβιντ Παρκ The How and the Why: An Essay on the Origins and Development of Physical Theory. Ο Park, ο οποίος δίδασκε στο Williams College, είδε την ανάγκη για ένα μάθημα για την πνευματική ανάπτυξη της φυσικής.

Είδα την ίδια ανάγκη στο Dartmouth, οπότε σχεδίασα ένα μάθημα με τον συνάδελφό μου Richard Kremer, έναν ιστορικό της επιστήμης με εξειδίκευση στην αναγεννησιακή και προαναγεννησιακή αστρονομία. Για αυτό το μάθημα «Φυσική για ποιητές», έγραψα ένα βιβλίο που εστιάζει στους τρόπους με τους οποίους η ανθρωπότητα έχει προσπαθήσει να κατανοήσει το σύμπαν ανά τους αιώνες. Η εστίαση, όπως και στο βιβλίο του Park, είναι στην επιστήμη στο πλαίσιο της πνευματικής ιστορίας. Οι έννοιες και η εξέλιξή τους, οι άνθρωποι και οι προσωπικές τους ιστορίες, είναι το επίκεντρο – όχι εξισώσεις.

Πριν από μερικά χρόνια, εισήγαγα μια πτυχή συζήτησης σε αυτό το μάθημα που ονομάζεται Αγορά της Παρασκευής. Οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες. Ζητείται από μία ή δύο ομάδες να προτείνουν ερωτήσεις στην υπόλοιπη τάξη την ημέρα πριν από τη συζήτηση. Οι μαθητές στριμώχνονται, καταλήγουν με απαντήσεις και σχόλια, και κάθε ομάδα έχει λίγο χρόνο να παρουσιάσει τις ιδέες της, ώστε η υπόλοιπη τάξη να μπορέσει να τις συζητήσει. Ακολουθούν μερικά δείγματα από τις ερωτήσεις που έχουν καταλήξει αυτοί οι μαθητές:

  • Εξετάστε την έννοια του «Θεού των Κενών». Χρησιμοποιήστε μερικά παραδείγματα από το 17ου αιώνα για να το απεικονίσει. Μπορείτε να σκεφτείτε τις χρήσεις της έννοιας του Θεού των Κενών στον σύγχρονο πολιτισμό; Τι λέει για τη σχέση μεταξύ επιστήμης και θρησκείας;
  • Οι επιτυχίες του αναγωγισμού δείχνουν την ύπαρξη επίμονων προτύπων στη Φύση, από τα πολύ μικρά έως τα πολύ μεγάλα. Μπορείτε να σκεφτείτε μερικά από αυτά; Ωστόσο, υπάρχουν όρια στον αναγωγισμό, και αυτά σχετίζονται με την απλοποίηση των μοντέλων. Χρησιμοποιώντας την αναλογία χάρτη και εδάφους, περιγράφει τους εγγενείς περιορισμούς του αναγωγισμού και τον στόχο του να συλλάβει τη «θεμελιώδη φύση της πραγματικότητας». Επιπλέον, θα μπορούσαμε να περιμένουμε να έχουμε μια τελική περιγραφή των θεμελιωδών συστατικών της ύλης;
  • Υπάρχει διαφορά μεταξύ του τι μπορούν να κάνουν οι επιστήμονες και του τι πρέπει ή δεν πρέπει να κάνουν. Μπορείτε να βρείτε παραδείγματα από τη μυθοπλασία και από τη σημερινή επιστημονική έρευνα που παρουσιάζουν τόσο μεγάλες υποσχέσεις όσο και πιθανώς μεγάλες προκλήσεις για την ανθρωπότητα; (Συμβουλή: σκεφτείτε την τεχνητή νοημοσύνη, την τεχνολογία CRISPR.) Ποιος πρέπει να νομοθετήσει για αυτού του είδους την έρευνα; Πρέπει να ρυθμιστεί; Πως?

Οι Αγορά της Παρασκευής είναι το αγαπημένο μέρος του μαθήματος των μαθητών. Η δυναμική της ομάδας μπορεί να προσαρμοστεί στο μέγεθος της τάξης (φέτος την άνοιξη έχουμε 150 μαθητές), αν και φυσικά οι μικρότερες τάξεις είναι πάντα καλύτερες. Κάθε εβδομάδα, οι μαθητές γράφουν έναν προσωπικό προβληματισμό 500 λέξεων με βάση τα όσα συνέβησαν στην τάξη. Μέχρι το τέλος της θητείας, έχουν ένα ημερολόγιο τάξης με τις σκέψεις τους σχετικά με ζητήματα που αφορούν την επιστήμη, την ηθική και τη φιλοσοφία, την ιστορία και τη θρησκεία. Τους προσκαλώ να ξαναδιαβάσουν αυτές τις σκέψεις λίγα χρόνια μετά την αποφοίτησή τους. Ανεξάρτητα από τις λεπτομέρειες συγκεκριμένων υλοποιήσεων, στόχος είναι να παρουσιαστεί η επιστήμη δίπλα-δίπλα με τις ανθρωπιστικές επιστήμες ως συμπληρωματικές πτυχές της ανθρώπινης αναζήτησης γνώσης. Το τελικό αποτέλεσμα, ελπίζουμε, είναι να έχουμε πολίτες που είναι καλύτερα προετοιμασμένοι να αντιμετωπίσουν τις προκλήσεις που θα φέρει το μέλλον.

About the author

admin

Leave a Comment