学习STEM科目的最佳方式

STEM 2023-12-12 145 次浏览 0 条评论 次点赞

在过去的几十年里,属于STEM领域——即科学、技术、工程和数学——的大学专业和工作都在急剧增长。对于一些年轻人(和他们的父母)来说,因为直接进入这个蓬勃发展的市场可能很容易,他们就会倾向于把历史或哲学等尘封的科目抛在脑后。毕竟,如果可以写代码,谁还需要文学?

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古典教育学家Christopher Perrinyu非常支持STEM学科,拥有历史和神学学位,《The Best Way to Learn STEM Subjects》一文就如何使今天这些未来科学家在他们的学科上做得更好提出一些想法。

科学在成长的,而不是静止的

科学意味着知识——它来自拉丁文scientia,这个词又来自动词scio,或者scire,意思是“知道”。我们在"prescience"(提前拥有的知识)、"conscience"(拥有的知识)和 "omniscience"(无所不知)中都看到这个词。科学知识一般是指我们从观察、测量、实验和测试中得到的知识。通常我们认为科学知识是稳定的,或者至少是相当稳定的。

然而,负责任的科学家在宣布自己拥有了自然界最终和绝对真理这件事上总是持保留态度,因为科学是通过不断的分析和发现进行的。例如,冥王星被列为太阳系行星有76年之久,后来新的观察发现它并不像其他八大行星那样,冥王星的轨道上还有其他目标物。

新冠疫情不也揭示了这一点吗?随着我们对该病毒(及其变种)有更多的了解,我们收到了不断变化和相互矛盾的政策建议。通常我们的记者似乎很乐意发表一个又一个仓促的、夸张的标题和文章,而且经常有自愿和政治家同谋的科学家。其结果是:许多美国人不再崇尚“科学发现”,也不再相信他们所听到的“科学表明……”

怎样才能成为值得信赖的科学家

过去的著名科学家不仅仅学习科学,他们往往受过良好的教育,受过文科和自然科学的训练,对自然哲学有着浓厚的兴趣。这意味着他们不仅在寻求真理和知识,而且在寻求智慧。伟大科学家的传记揭示了他们不屈不挠的探究精神,以及他们培养各种专业好奇心的全面教育。1661年,当艾萨克·牛顿在剑桥上学时,他并没有专业(牛津、哈佛或任何其他大学都不分专业)。每个人都学习一个共同的课程,并接受通识教育。我们可以说他们都接受了一种古典教育。

我们自己都无法理解科学是如何发展的,以及它可以正确地主张什么,这证明我们需要回到古典的文科教育。我们对科学的性质、历史和哲学的集体无知,现在成了一个国家的责任,带来了混乱、烦躁和愤怒。

很明显,我们需要更多有才华的科学家。我们需要更多受过通识教育的科学家,他们可以进行类比和诗意的思考,也可以进行分析,他们可以很好地推理,也可以写出优雅、美丽、甚至诙谐的文章。我们需要那些了解并热爱音乐和天文学之间关系的科学家,我们需要那些虽然专业,但对科学与所有学习和研究领域的关系有广泛兴趣的科学家,我们需要那些在科学内外追求真理的男女,这样的人才会给我们带来祝福。

先通再精

艾萨克·牛顿就是这样一位科学家。他接受过良好的古典文学教育,对拉丁文和希腊文了如指掌。他是一个业余神学家,可以说他的神学思考并不正统。他不仅构思了运动定律,还发明了微积分,是光学领域的先驱,甚至还自己研磨镜片。牛顿在智力上的多才多艺造就了他作为科学家的伟大,正如他那个时代的许多哲学家-科学家一样:开普勒、伽利略、帕斯卡尔、波义耳。

牛顿(他于1727年去世)和他那一代人甚至都不知道“科学家”这个词。这个词是由剑桥大学教授威廉·惠韦尔(William Whewell)创造的。他于1840年写道:“我们非常需要一个名词来描述所有那些研究和发展科学的人,我倾向于称他为科学家。”惠韦尔希望用一个术语来取代当时使用的各种术语,包括自然哲学家和“收获科学之人”。

在不否定过去175年的科学发展(或“科学家”一词)的情况下,我们还是应该恢复路易斯(C. S. Lewis)所说的“新自然哲学”。这是科学的实践,是对智慧的追求——由有德行的科学家进行的跨学科努力,他们也是受过博雅教育的艺术家和自然哲学家。

两本新书对此进行了论证,一本是直接的,一本是间接的。

Range

大卫·爱泼斯坦的著作《成长的边界:超专业化时代为什么通才能成功》(Range: Why Generalists Triumph in a Specialized World )一书给出了间接的理由。爱泼斯坦指出,大多数在某一特定行业中领先并占主导地位的人,之前都有一系列其他领域的经验和训练,使他们能够茁壮成长。他试图表明,“先通再精”这一格言对体育、商业、研究、教育和科学都适用。他所描述的科学家让人想起了牛顿——他们不是狭隘的专家,他们有广泛的兴趣、经验,并在他们的专业学科之外不断学习。他们在他们所从事的科学领域也非常出色。

A New Natural Philosophy

拉维·斯科特·詹恩(Ravi Scott Jain)、罗比·安德烈森(Robbie Andreasen)和克里斯·霍尔(Chris Hall)在他们的《新自然哲学:恢复自然科学和基督教教育学》(A New Natural Philosophy: Recovering a Natural Science and Christian Pedagogy)一书中直接提出了这个问题。这三位基督教古典教育家以路易斯为例,描述了如何将科学作为通识教育的一部分来教授,这种教育将是全面和跨学科的。

如何改进STEM教育

很大一部分接受过古典教育的高中生正在从事科学和研究的职业。我们可以庆幸的是,他们最初的学术范围和丰富性都来自于博雅和古典教育,或者说是牛顿的东西。这些学生学习化学和物理,但他们也将他们的科学研究与拉丁语、历史、哲学、逻辑、修辞,当然还有数学相结合。如果他们有幸在小学时接受过古典教育,他们很可能保留了对自然界的巨大“诗意般”热爱,继续把自然界作为一种活的博物馆,在惊叹中参与对自然界的研究。

但是,即便你的孩子不在古典学校或文理学院,这也不意味着你应该放弃提高他们的STEM教育。如果你的孩子喜欢数学,不要停止在睡前给他读故事。如果你的初中生想花一整天时间来完善他的乐高机器人,你也可以在晚餐时给他播放古典音乐,或者之后去树林里散步。如果你的高中生想解剖他发现的每一只虫子,你不应该停止带他去历史博物馆,和他一起阅读新闻,谈论塑造人类文明的政治哲学。

如果我们要再次看到牛顿(或帕斯卡尔,或开普勒,或路易斯)这样的人,我们就必须为学生提供这些人所享有的那种教育。由于缺乏一个更好的短语,让我们把它称为古典的、文科的教育。它是一种语法、逻辑和修辞(语言艺术)的教育,也是一种算术、几何、天文学和音乐(数学艺术)的教育。这是一种通过学习诗歌、哲学、文学、历史、政治和自然科学等伟大书籍来培养好奇心和美德的教育。虽然它最常发生在基督教古典教育和在家教育中,但它也可以在父母和孩子们阅读伟大书籍并进行良好对话的家庭中产生活力。

这样的教育不只是帮助学生获得科学工作。它将使科学本身恢复活力。

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