为什么科学和工程需要提醒学生来自历史被遗忘的教训

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yuan001|  楼主 | 2021-11-28 11:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
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为什么科学和工程需要提醒学生来自历史被遗忘的教训
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Muhammad H. Zaman, HHMI Professor of Biomedical Engineering andInternational Health, Boston University
Fri, November 26, 2021, 11:26 PM
最近,一直有很多讨论强调需要在科学、技术、工程和数学(STEM)学科中纳入社会科学来培养创造力、增加同理心并在科学家中创造一个人类状况的更好理解。
然而,不幸的是,所有这些谈话已经没有在基础上改变这个现实。
作为一名生物医学工程的研究人员和教师,观察人体的基本功能,我感到我们在工程学(以及其他科学)的对我们的学生已经做了一个损害。我们已经失败与通过科学家的故事将他们与科学史联系起来。
这些天我们的学生关于我们都站在巨人的肩膀上几乎没有知识。
然而,有强有力的当参与叙述告诉一个故事时学生们更有可能发展一个科学中的兴趣并追求科学教育的证据。
研究还表明这些故事使科学、技术、工程和数学学科的学生能够在现实世界环境中更好理解和应用他们的课堂知识。
科学学习中缺失的片
在我的一门工程课上,我讨论诸如空气和血液等液体怎样在人体中流动。这些过程对我们的健康和福祉是至关重要的。
随我这样做,我还讨论由许多顶尖科学家做出的相关发现。诸如约瑟夫傅立叶(Joseph Fourier)、达涅尔伯奴利(Daniel Bernoulli)和伊萨克牛顿(Isaac Newton)等科学家的开创性工作已经变革了我们的世界,极大地改善了我们的生活质量。
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学生关于牛顿知道多少? cea +, CC BY
然而,超过关于掉落的苹果导致引力的发现最有名的轶事之外,我发现在我课堂上的学生关于牛顿的贡献几乎不知道。虽然我课堂上的学生可能有一个傅里叶变换(一个形成现代电气工程基础的基本数学关系)有丰富理解,但他们字面上关于傅里叶是谁一无所知。
研究提出背景和历史在将科学和工程理论与实践联系中起一个强大的角色。但尽管研究强调讲故事和历史案例研究方法的重要性,非个人的PowerPoint演示文稿主导课堂。历史观点和丰富的故事正在这样的演讲中缺失。
为什么它很重要
作为教育工作者,我们面临来将技术材料打包进我们的课程中的巨大压力。因此我们为什么应该在我们的课程计划中包括历史呢?
首先,历史在科学发现的过程上提供一个令人信服的视角。通过研究我们已经知道历史参考能帮助学生澄清关于科学主题的常见误解,从行星运动到进化。
观察几个世纪以来的科学故事使学生能够理解研究和发现是连续的过程。然后他们能看到他们用来解决问题的定律和方程式被通过漫长而有时是痛苦的过程发现。
换句话说,他们今天到达的发现是生活在真实社会中并过着复杂的生活就像我们其他人一样的真实人辛勤工作的成果。
其次,一种历史感教学生在科学中失败的全面重要的价值。这也凸显继续推动反抗这个差距的科学家的坚持不懈。
最近的研究提出通过讨论科学家的挣扎和失败,教师能够激励学生。真的,斗争、障碍、失败和坚持不懈的讨论能导致学生的显著学业改善,特别是对那些可能正面临个人或经济困难或被以前的教师和导师感到气馁的学生。
从历史中学习
这个灵感的一剂对在他们的学术工作中面临障碍的科学、技术、工程和数学学生是特别有价值的,无论是由于缺乏财政资源还是由于他们的性别或种族。
过去科学家的故事是一个提醒他们历史是一个机会。并不是所有重大的发现都是由处于社会经济金字塔顶端的人做出的。
将发现和创新过程联系起来是多学科方法的基本观念。
学生需要理解这种方法不是一个21世纪的创造。数百年来人们已经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)将一个硬币冲床的灵活性与葡萄酒压榨机的机械强度相结合发明了印刷机,这创造了一个在传播知识中深远的全球影响。
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古腾堡印刷机复制品 Casey Picker, CC BY-NC-ND
最后,现代工程教育的一个基本目标是创造具有强烈伦理感的社会上有意识的工程从业者。
在接受过一个工程教育之后,个人可以继续为资源有限的环境开发医疗技术,或者工作在干细胞上或基因工程上。伦理在任何这些领域的重要性不能被低估。
案例研究和历史在教授伦理学中可能是广泛的有价值的。历史提供科学家周围的环境怎样在塑造他们的生活和发现中是同样重要的强有力证据。来自历史中的教训可以为怎样使伦理选择相关到技术或工程提供见解。
历史、遗产和整体学习观点
最终的目标不是在严谨性上妥协或特别的集中在历史和个性上,而是使通过讲故事并与我们共同遗产联系使材料更容易获得。
通过使学生意识到他们是学习、成功和失败的一个宏伟传统的部分,我们可能发现保留、灵感、获取和材料丰富参与的目标是比我们意识到的更接近。
这篇文章从会话(The Conversation)重新发表,会话是一个致力于分享学术专家想法的非营利性新闻网站。
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穆罕默德扎曼(Muhammad H. Zaman)不为任何可能从本文中受益的公司或组织工作、咨询、拥有股份或接受资金,并且除了学术任命之外,没有披露任何相关隶属关系。
https://us.yahoo.com/news/why-science-engineering-remind-students-195128218.html

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LED2013 2021-11-28 17:14 回复TA
物质时代,人类缺失 

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