211service.com
Fysica met volledig contact
De revolutie die Jerrold Zacharias in 1956 begon, veranderde de manier waarop wetenschap wordt onderwezen. 27 juni 2017
Jerrold R. Zacharias ontwikkelde de eerste commerciële atoomklok, maakte vorderingen in radarsystemen en hielp bij het bouwen van de eerste atoombom in Los Alamos tijdens de Tweede Wereldoorlog. De adoptie van atoomtijd kan worden teruggevoerd op zijn onderzoek, evenals de uiteindelijke definitie van een tweede - 9.192.631.770 oscillaties van een cesiumatoom. Maar toen Zacharias, een instituutsprofessor, in 1956 aftrad als hoofd van MIT's Laboratory for Nuclear Science - een laboratorium dat hij tien jaar eerder had opgericht - ging hij niet op zijn lauweren rusten. In plaats daarvan begon hij het wetenschappelijk onderwijs te hervormen.
In december 1956 richtten Zacharias en MIT natuurkundeprofessor Francis Friedman de Physical Science Study Committee (PSSC) op, een groep wetenschappers, natuurkundigen, docenten en filmregisseurs die zich inzet voor het verbeteren van de manier waarop natuurkunde op middelbare scholen wordt onderwezen. Zelfs vóór Spoetnik kreeg de PSSC steun van de Eisenhower-administratie en financiering van de National Science Foundation (NSF). Maar wetenschapshistoricus John L. Rudolph heeft geschreven dat Zacharias en zijn collega's minder werden gemotiveerd door zorgen over de Koude Oorlog dan door het toenemende irrationalisme en de achterdocht van het grote publiek in zijn houding ten opzichte van wetenschap.
Het PSSC, gehuisvest aan het MIT, had tot doel actieve denkers te creëren door studenten basisconcepten te laten ontdekken door middel van directe experimenten. Het programma ontwikkelde een geïntegreerd natuurkundecurriculum met nieuwe leerboeken (waaronder stop-motionfoto's van Berenice Abbott), laboratoriumapparatuur voor experimenten in de klas, lesgidsen en films (met wetenschappers in de hoofdrol, geen acteurs).
In de overtuiging dat scholen waren opgezet om een zee van uniforme muizen te produceren, redeneerde Zacharias dat studenten slimmer waren dan ze werden toegeschreven: het curriculum introduceerde natuurkundeconcepten op graduate niveau in de klaslokalen van de middelbare school. Hij vond ook dat enthousiast lesgeven voorop stond. Zijn opvattingen over dat onderwerp werden veel geciteerd, en maakten er zelfs een Geïllustreerde sport in 1965: Voor een natuurkundeleraar, als je me mijn keuze geeft tussen een voetbalcoach die echt van kinderen houdt en een opgezette uil met een doctoraat, dan neem ik elke keer de voetbalcoaches. Ze geven om, en ze zullen gaandeweg leren.
PSSC-methoden en -materialen werden wijd verspreid en markeerden het begin van een Amerikaanse onderwijshervormingsbeweging. Binnen een paar jaar schatte de NSF dat 50 procent van de natuurkundestudenten was ingeschreven voor de cursus, en Zacharias adviseerde de NSF over een reeks nieuwe curriculumprojecten die het op andere gebieden financierde. Ondertussen kwamen PSSC-studenten naar de universiteit met meer geavanceerde kennis dan hun voorgangers, waardoor universiteiten onder druk werden gezet om hun natuurkundecurricula bij te werken. Als reactie daarop richtte de University of California in Berkeley de tweejarige Berkeley Physics Course op, met de hulp van Zacharias en NSF-financiering. De vijf nieuwe leerboeken behandelden concepten als relativiteit en kwantumfysica; sommige zijn bijgewerkt en worden nog steeds gebruikt. Aan het MIT lanceerde Zacharias het Science Teaching Centre (STC), een interdepartementaal laboratorium dat de niet-gegradueerde wetenschap zou heroverwegen, te beginnen met een nieuw tweejarig natuurkundecurriculum gericht op inkomende PSSC-veteranen. De STC veranderde uiteindelijk in het Education Research Center, waardoor de reikwijdte werd uitgebreid tot alle MIT-scholen.
De financiering voor de PSSC raakte uiteindelijk op; in 1980 werd geschat dat slechts 4 procent van de Amerikaanse schooldistricten het leerplan nog gebruikte. Maar het Education Development Center, de organisatie die het leerplan had geïntroduceerd, leeft voort als EDC, een non-profitorganisatie die zich inzet voor het verbeteren van onderwijs, gezondheid en economische kansen over de hele wereld. En hoewel het van korte duur was, bleek de PSSC een keerpunt voor het Amerikaanse wetenschapsonderwijs. Het programma verlegde de focus van alledaagse toepassingen en technologie naar waardering voor wat wetenschappers doen, zegt Rudolph. Vanwege de PSSC, zegt hij, is het doel van wetenschapsonderwijs nu bijna uitsluitend om mensen te helpen de aard van wetenschap te begrijpen.
Misschien vat niets die geest beter vast dan de PSSC-films, met hun in het oog springende experimenten en eigenzinnige cast van wetenschappers. Zacharias raadpleegde Hollywood-filmmakers als Frank Capra en Walt Disney, en de resulterende films zijn vaak even vermakelijk als educatief. In één is de dochter van de regisseur opgesloten in een metalen kooi en veilig opgeladen met een paar miljoen volt om haar haren overeind te laten staan. In een ander experiment, gefilmd in het magneetlab van Francis Bitter aan het MIT, vat een experiment vlam, maar de camera's blijven draaien terwijl Bitter het met een brandblusser dooft.
Leraar natuurkunde Lana Jordan ontdekte een kast vol PSSC-films - waarvan ze er veel als student had bekeken - toen ze 25 jaar geleden aan het Merced College begon. Sindsdien gebruikt ze ze in haar lessen, en ze heeft zelfs een beurs gekregen om ze te digitaliseren en te publiceren online . Haar studenten zijn er dol op, zegt ze: de ideeën zijn eeuwig.