Paradox der naturwissenschaftlichen Bildung

Die Vereinigten Staaten haben nach allen erdenklichen Maßstäben die besten Wissenschaftler der Welt. Aber der Rest der Bevölkerung ist nach jedem rationalen Maßstab völlig unwissend in Wissenschaft, Mathematik und allem, was mit Technik zu tun hat. Das ist das Paradox der wissenschaftlichen Eliten und wissenschaftlichen Analphabeten: Wie kann dasselbe Bildungssystem, das all diese brillanten Wissenschaftler hervorgebracht hat, auch all diese Ignoranz hervorbringen?

Die Situation ist nicht nur paradox; es ist geradezu gefährlich. Wir stehen vor einer Ära, die einen immer schnelleren technologischen Wandel in jedem Aspekt unseres Lebens verspricht, während gleichzeitig das Überleben unserer Zivilisation von unserer Fähigkeit abhängen kann, kluge Entscheidungen über den Umgang mit unseren Ressourcen, unserem Klima, zu treffen und unsere Konflikte. Im nächsten Jahrhundert müssen wir in der Lage sein, mit technischen Fragen souverän umzugehen, und eine verantwortungsbewusste Wählerschaft muss die Funktionsweise der Welt einigermaßen beherrschen.

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Diese Geschichte war Teil unserer September-Ausgabe 2001



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Unter diesen Umständen sollte ein grundständiges Studium der Naturwissenschaften die bestmögliche Vorbereitung auf einen ernsthaften Beruf sein. Oder anders ausgedrückt: Das naturwissenschaftliche Hauptfach sollte heute das sein, was klassisches Griechisch und Latein im 19. Leider ist die naturwissenschaftliche Ausbildung, die wir für diese Gewerkschaftskarte haben, für diese Aufgabe nicht weniger geeignet.

Glasstrukturen auf dem Mond

Wissenschaftliche Bildung in den Vereinigten Staaten existiert heute als eine Art Bergbau- und Sortierbetrieb, in dem wir, die bestehenden Wissenschaftler, durchsuchen, was uns in den Weg kommt, auf der Suche nach Rohdiamanten, die gereinigt und geschliffen und zu glitzernden Edelsteinen poliert werden können wie wir. Der Rest wird auf die Schlacke geworfen, sich selbst ohne grundlegendes Verständnis der Wissenschaften überlassen. Das Paradox von Eliten und Analphabeten existiert, weil unser System der naturwissenschaftlichen Bildung darauf ausgerichtet ist, dieses Ergebnis zu erzielen.

Das Problem beginnt in der Grundschule, wo nur wenige Kinder jemals mit einer wissenschaftlich ausgebildeten Person in Kontakt kommen – leider auch mit ihren Lehrern. In den meisten Vereinigten Staaten ist die einzige Möglichkeit, das College zu absolvieren, ohne einen einzigen naturwissenschaftlichen Kurs zu belegen, ein Hauptfach in der Grundschule. Und genau aus diesem Grund studieren viele Leute die Grundschule. Unsere Grundschullehrer sind daher nicht nur naturwissenschaftlich ignorant; sie sind wissenschaftsfeindlich. Diese Feindseligkeit muss unweigerlich auf die jungen Leute abfärben, die sie unterrichten.

Vor ein paar Jahren war ich in einem Komitee, um zu untersuchen, wie gut die Breitenanforderung – dass alle Studenten mindestens einen naturwissenschaftlichen Kurs belegen – auf einem Campus der University of California funktioniert. Wir fanden heraus, dass 90 Prozent der Studenten, die kein technisches Fach studierten, die Breitenanforderung erfüllten, indem sie einen einzigen Biologiekurs belegten, der unter den Studenten informell als menschliche Sexualität bekannt war. Nun, ich zweifle keinen Augenblick daran, dass es ein nützlicher und interessanter Kurs war. Es mag die Schüler sogar versucht haben, selbst praktische Experimente durchzuführen (ein Ergebnis, das wir in der Physik selten erreichen). Aber ich glaube nicht, dass es eine ausreichende naturwissenschaftliche Ausbildung für Hochschulabsolventen zu Beginn des 21. Jahrhunderts darstellt.

Ich weiß auch ein bisschen was in der Sekundarstufe passiert, weil ich in den 1980er Jahren eine pädagogische Fernsehserie gemacht habe, Das mechanische Universum , das an US-Colleges und High Schools immer noch weit verbreitet ist. In den USA gibt es etwa 24.000 High Schools. Niemand weiß, wie viele ausgebildete Physiklehrer an Gymnasien es gibt (mit etwa dem Äquivalent eines Bachelor-Studiums in diesem Fach), aber sicherlich sind es nicht mehr als ein paar Tausend. ich machte Das mechanische Universum in erster Linie für die Crossover-Lehrer, die Physik unterrichten, obwohl sie dafür nicht ausgebildet sind. Es ist eine große Genugtuung, dass mir Hunderte von Lehrern dafür gedankt haben, dass ich ihnen eine erfolgreiche Karriere ermöglicht habe. Aber rate mal was? Sie sagen mir, dass ihre größte Befriedigung nicht darin besteht, den Rest ihrer Studenten darauf vorzubereiten, in einer zunehmend technischen Welt erfolgreich zu sein, sondern diese Rohdiamanten zu finden, die ans College geschickt werden können, um zu echten Physikern geschliffen und poliert zu werden.

Aber nirgendwo ist das Problem präsenter als in der Graduiertenschule. Die Absolventen sind die Auserwählten, diejenigen, die ausgewählt wurden, um in die letzte Phase des Abbau- und Sortiervorgangs überzugehen. Der durchschnittliche Professor an einer Forschungsuniversität schafft im Laufe seiner Karriere etwa 15 Doktortitel. Während das Problem der naturwissenschaftlichen Bildung oft in Form eines wahrgenommenen Mangels an Doktoranden formuliert wird – zu wenige Eliten, um unseren wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt in der Zukunft voranzutreiben – ist klar, dass wir tatsächlich einen Prozess haben, der ausgestattet ist, um unsere Art mit dem 15-fachen zu vervielfachen jede nachfolgende Generation. Was fehlt, ist ein Mittel, um dem Rest unserer Bevölkerung in einer zunehmend wissenschaftsgetriebenen Welt selbst das grundlegendste Verständnis der Wissenschaft zu vermitteln.

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Meine Freunde aus dem ganzen Land erzählen mir, dass die Zahl der Physik-Bachelorstudiengänge auf dem niedrigsten Stand seit Sputnik vor fast 50 Jahren ist. Das ist nicht überraschend. Das Bachelor-Studium Physik gilt weitgehend als Vorbereitung auf die Graduiertenschule, und der akademische Arbeitsmarkt ist immer noch gesättigt von dem Zustrom der Babyboomer-Doktoranden in den 1970er Jahren, was potenzielle neue Kandidaten davon abhält, ein grundständiges naturwissenschaftliches Studium anzustreben. Wer kein Interesse an einem akademischen Beruf hat, sieht ein Physikstudium nicht als relevant an. Somit ist das Bachelor-Studium der Naturwissenschaften weit davon entfernt, das Hauptfach der Geisteswissenschaften des 21. Jahrhunderts zu sein, sondern ist zu einer vom Aussterben bedrohten Spezies geworden.

Gibt es eine denkbare Abhilfe? Können wir uns eine Welt vorstellen, in der wir besser abschneiden, als eine Handvoll Doktoranden hervorzubringen, von denen viele trotz ihrer harten Arbeit mit wenig aber Frustration enden werden, während der Rest der jungen Leute, die das College abgeschlossen haben, nicht darauf vorbereitet sind? einer stark von Wissenschaft und Technik geprägten Gesellschaft zurechtkommen? Natürlich wäre es hilfreich, wenn diejenigen von uns, die Naturwissenschaften an der Hochschule unterrichten, unsere eigene Einstellung ändern und einladendere Wege finden würden, um unsere Fächer zu präsentieren. Aber selbst wenn wir das könnten, würde es das Problem kaum beeinträchtigen. Als die Kinder bei uns ankommen, sind sie bereits für die Wissenschaft verloren.

Aber stellen Sie sich eine Welt vor, in der das Lehramt an Gymnasien ein so attraktiver Beruf ist, dass es sich lohnen würde, eine Promotion zu absolvieren, um den Job zu bekommen. Dafür müssten wir den Lehrkräften mehr bezahlen, mindestens so viel, wie Doktoranden mit einem Abschluss bekommen. Und sie sollten mehr bezahlt werden. Aber das ist nicht die ganze Antwort. Ebenso wichtig wäre, dass die Schulen lernen müssten, diesen Lehrern mit professionellem Respekt zu begegnen, und die Gesellschaft müsste ihnen die Ehre und Bewunderung entgegenbringen, die Fachleute erwarten. Dies ist nicht undenkbar. Etwas Ähnliches galt in weiten Teilen Europas vor dem Zweiten Weltkrieg. Aber in den heutigen Vereinigten Staaten ist das alles andere als wahr.

Natürlich braucht es noch viel mehr. Die Revolution müsste sich bis in die erste Klasse erstrecken. Lehrer müssten in Naturwissenschaften gebildet sein, und Kinder müssten das Erlernen von Naturwissenschaften so cool finden, wie dem Schicksal von Rockgruppen zu folgen. Das ist sehr viel verlangt. Aber andererseits hängt nur unsere Zukunft davon ab.

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