你為什么要學(xué)習(xí)物理學(xué)?
對于科學(xué)家(或有抱負(fù)的科學(xué)家),為什么要研究科學(xué)的問題不需要回答。如果你是獲得科學(xué)的人之一,那么不需要解釋。機會是你已經(jīng)擁有至少一些追求這種職業(yè)所必需的科學(xué)技能,整個學(xué)習(xí)點是獲得你尚未擁有的技能。
但是,對于那些在科學(xué)或技術(shù)領(lǐng)域從事職業(yè)生涯的人來說,經(jīng)常會覺得任何條紋的科學(xué)課程都浪費了你的時間。物理科學(xué)課程,特別是,傾向于不惜一切代價避免,生物學(xué)課程取代,以滿足必要的科學(xué)要求。
贊成"科學(xué)素養(yǎng)"在James Trefil's 2007書為什么科學(xué)? ,重點關(guān)注來自civics,美學(xué)和文化的論點,以解釋為什么非科學(xué)家需要對科學(xué)概念有非?;镜睦斫?。
在著名量子物理學(xué)家Richard Feynman對科學(xué)的描述中可以清楚地看到科學(xué)教育的好處:
科學(xué)是一種教導(dǎo)如何知道事物,未知事物,事物在多大程度上已知(**一無所知),如何處理疑問和不確定性,證據(jù)規(guī)則是什么,如何思考事物,以便做出判斷,如何區(qū)分真相與欺詐,以及展示。
然后問題變成了(假設(shè)你同意上述思維方式的優(yōu)點),如何將這種形式的科學(xué)思維賦予人們。具體而言,Trefil提出了一套可以用來形成這種科學(xué)素養(yǎng)基礎(chǔ)的偉大思想-其中許多都是根深蒂固的物理概念。
物理學(xué)案例
Trefil指的是"physics first"1988年諾貝爾獎獲得者Leon Lederman在芝加哥的教育改革中提出的方法。Trefil'分析認(rèn)為,這種方法對年齡較大(即高中年齡)的學(xué)生特別有用,但他認(rèn)為更傳統(tǒng)的生物學(xué)第一課程適合年輕(小學(xué)和中學(xué))的學(xué)生。
簡而言之,這種方法強調(diào)物理是科學(xué)最基礎(chǔ)的觀點。畢竟,化學(xué)是應(yīng)用物理學(xué),生物學(xué)(至少在現(xiàn)代形式中)基本上是應(yīng)用化學(xué)。當(dāng)然,您可以將其擴(kuò)展到更具體的領(lǐng)域:例如,動物學(xué),生態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)都是生物學(xué)的進(jìn)一步應(yīng)用。
但重點在于,所有科學(xué)原則上都可以簡化為基本的物理概念,如熱力學(xué)和核物理學(xué)。事實上,這就是物理學(xué)在歷史上的發(fā)展:物理學(xué)的基本原理是由伽利略決定的,而生物學(xué)畢竟仍然由各種自發(fā)生成理論組成。
因此,把物理學(xué)的科學(xué)教育作為基礎(chǔ)是完全有意義的,因為它是科學(xué)的基礎(chǔ)。從物理學(xué),你可以自然地擴(kuò)展到更專業(yè)化的應(yīng)用,從熱力學(xué)和核物理學(xué)到化學(xué),例如從力學(xué)和材料物理原理到工程學(xué)。
從生態(tài)學(xué)知識到生物學(xué)知識再到化學(xué)知識等等,這條道路不能順利地進(jìn)行。您擁有的知識子類別越小,可以概括的就越少。知識越普遍,它就越適用于特定情況。因此,如果有人不得不選擇研究哪些領(lǐng)域,物理學(xué)的基礎(chǔ)知識將是最有用的科學(xué)知識。
所有這些都是有道理的,因為物理學(xué)是他研究物質(zhì),能量,空間和時間,沒有這些物質(zhì),就沒有任何東西可以做出反應(yīng),茁壯成長,生活或死亡。整個宇宙都建立在物理學(xué)研究揭示的原理之上。
為什么科學(xué)家需要非科學(xué)教育
雖然在全面教育的主題上,相反的論點同樣強烈:正在研究科學(xué)的人需要能夠在社會中發(fā)揮作用,這涉及到理解所涉及的整個文化(而不僅僅是技術(shù)文化)。歐幾里德幾何的美麗本質(zhì)上并不比戲劇的文字更美麗;它'只是以不同的方式美麗。
科學(xué)家(尤其是物理學(xué)家)的利益往往相當(dāng)全面。經(jīng)典的例子是小提琴演奏物理學(xué)的藝術(shù),阿爾伯特·愛因斯坦。少數(shù)例外之一可能是醫(yī)學(xué)生,由于時間限制而不是缺乏興趣,他們?nèi)狈Χ鄻有浴?/p>
牢固掌握科學(xué),沒有任何基礎(chǔ)在世界其他地方,提供很少的理解世界,更不用說欣賞它。政治或文化問題在某種科學(xué)真空中并不存在,歷史和文化問題不需要考慮。
雖然許多科學(xué)家認(rèn)為他們可以以理性,科學(xué)的方式客觀地評價世界,但事實是社會上的重要問題絕不涉及純粹的科學(xué)問題。例如,曼哈頓項目不僅僅是一個科學(xué)企業(yè),而且還明確引發(fā)了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出物理領(lǐng)域的問題。
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