מדוע עליכם ללמוד פיזיקה?

עבור המדען (או המדען השואף), אין צורך לענות על השאלה מדוע ללמוד מדע. אם אתה אחד האנשים מקבל מדע, אז אין צורך בהסבר. רוב הסיכויים שיש לך לפחות חלק מה- כישורים מדעיים הכרחי כדי להמשיך בקריירה כזו, וכל נקודת הלימוד היא לצבור את הכישורים שעדיין אין לך.

עם זאת, למי שכן לא להמשיך בקריירה במדעים, או בטכנולוגיה, לעתים קרובות זה יכול להרגיש כאילו קורסים למדעים מכל פס הם בזבוז של זמנך. במיוחד קורסים במדעי הפיזיקה נוטים להימנע מכל מחיר, כאשר קורסים בביולוגיה ממלאים את מקומם כדי למלא את דרישות המדע הנחוצות.

הטענה לטובת "אוריינות מדעית" נעשית בשפע בספרו של ג'יימס טרפיל משנת 2007 מדוע מדע?תוך התמקדות בטיעונים מאזרחים, אסתטיקה ותרבות כדי להסביר מדוע הבנה בסיסית מאוד של מושגים מדעיים נחוצה עבור הלא-מדען.

היתרונות של חינוך מדעי ניתן לראות בבירור בתיאור זה של המדע על ידי פיזיקאי הקוונטים הידוע ריצ'רד פיינמן:

מדע הוא דרך ללמד כיצד נודע משהו, מה לא ידוע, עד כמה ידועים דברים (כי דבר לא ידוע לחלוטין), כיצד להתמודד ספק וחוסר וודאות, מהם כללי הראיות, כיצד לחשוב על דברים כדי שניתן יהיה לקבל פסק-דין, כיצד להבדיל אמת בין הונאה, ומ הופעה.

השאלה הופכת אז (בהנחה שאתה מסכים לגופו של דרך חשיבה לעיל) כיצד ניתן להעביר צורה זו של חשיבה מדעית על האוכלוסייה. באופן ספציפי, טרפיל מציג קבוצה של רעיונות מפוארים שניתן להשתמש בהם כדי להוות את הבסיס לאוריינות מדעית זו - שרבים מהם מושגים מושרשים היטב בפיזיקה.

טרפיל מתייחס לגישה "הפיזיקה הראשונה" שהציגה זוכה פרס נובל ליאון לדרמן ב -1988 ברפורמות החינוכיות שלו בשיקגו. הניתוח של טרפיל הוא ששיטה זו שימושית במיוחד לתלמידים מבוגרים (כלומר בגילאי תיכון), בעוד שהוא סבור שתכנית הלימודים הראשונה בביולוגיה המסורתית מתאימה למבוגרים יותר (ביסודי וחטיבת ביניים) סטודנטים.

בקיצור, גישה זו מדגישה את הרעיון כי הפיזיקה היא היסוד ביותר במדעים. אחרי הכל, כימיה היא פיזיקה יישומית, והביולוגיה (בצורתה המודרנית, לפחות) היא כימיה מיושמת. אתה יכול, כמובן, להרחיב מעבר לזה לתחומים ספציפיים יותר: זואולוגיה, אקולוגיה וגנטיקה הם יישומים נוספים של ביולוגיה, למשל.

אך העניין הוא שאפשר לצמצם את כל המדעים באופן עקרוני למושגי פיסיקה בסיסיים כמו תרמודינמיקה ו פיזיקה גרעינית. למעשה, כך התפתחה הפיזיקה מבחינה היסטורית: עקרונות יסוד בפיזיקה נקבעו על ידי גלילאו בעוד שהביולוגיה עדיין כללה תיאוריות שונות של דור ספונטני, אחרי הכל.

לפיכך, היסוד של השכלה מדעית בפיזיקה הוא הגיוני לחלוטין מכיוון שהוא הבסיס למדע. מהפיזיקה אתה יכול להתרחב באופן טבעי ליישומים המיוחדים יותר, החל מתרמודינמיקה ו פיזיקה גרעינית לכימיה, למשל, ומתוך עקרונות מכניקה ופיזיקה חומרית הנדסה.

לא ניתן לעקוב אחר הנתיב בצורה הפוכה, עוברים מתוך ידע באקולוגיה לידע של ביולוגיה לידע של כימיה וכן הלאה. ככל שתת-קטגוריית הידע שיש לך קטנה יותר, כך ניתן להכליל אותה פחות. ככל שהידע הכללי יותר, כך ניתן ליישם אותו במצבים ספציפיים. כיוון שכך, הידע הבסיסי בפיזיקה יהיה הידע המדעי השימושי ביותר, אם מישהו היה צריך לבחור באילו תחומים ללמוד.

וכל זה הגיוני מכיוון שהפיזיקה היא חקר החומר, האנרגיה, המרחב והזמן שבלעדיו לא היה דבר שיכול להגיב או לשגשג או לחיות או למות. היקום כולו בנוי מהעקרונות שנחשפו על ידי חקר הפיזיקה.

בעוד שמדובר בנושא חינוך מעוגל היטב, הטענה ההפוכה טמונה באותה תוקף: מי שלומד מדעים צריך להיות מסוגל לתפקד בחברה, וזה כרוך בהבנת התרבות כולה (ולא רק בטכנולוגיות התרבות) מעורב. היופי של האוקלידית גיאומטריה אינה מטבעה יפה יותר ממילים של שייקספיר; זה פשוט יפה בצורה אחרת.

מדענים (ופיזיקאים במיוחד) נוטים להיות מעוגלים למדי באינטרסים שלהם. הדוגמא הקלאסית היא הווירטואוז המנגן בכינור של הפיזיקה, אלברט איינשטיין. אחד החריגים הבודדים הוא אולי סטודנטים לרפואה, שחסרים גיוון יותר בגלל אילוצי זמן מאשר חוסר עניין.

אחיזה איתנה במדע, ללא שום יסוד בשאר העולם, מספק הבנה מועטה של ​​העולם, קל וחומר הערכה לכך. סוגיות פוליטיות או תרבותיות אינן מתייחסות לאיזה ואקום מדעי כלשהו, ​​שאין צורך לקחת בחשבון סוגיות היסטוריות ותרבותיות.

בעוד מדענים רבים חשים שהם יכולים להעריך באופן אובייקטיבי את העולם באופן רציונלי, מדעי, העובדה היא שסוגיות חשובות בחברה לעולם אינן כרוכות בשאלות מדעיות גרידא. ה פרויקט מנהטן, לדוגמה, לא היה מפעל מדעי גרידא, אלא גם עורר שאלות בבירור הנמשכות הרבה מחוץ לתחום הפיזיקה.

תוכן זה ניתן בשיתוף עם המועצה הארצית 4-H. תכניות מדע 4-H מעניקות לבני הנוער אפשרות ללמוד על STEM באמצעות פעילויות ופרויקטים מהנים, מעשיים. למידע נוסף על ידי ביקור האתר שלהם.