關於要求高中生學習化學的表面恐怖。

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,僅反映作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


《華盛頓郵報》“答卷”部落格上有一篇 David Bernstein 的客座文章,題為“你為什麼要強迫我的兒子學習化學?”,作者在文中反對他 15 歲的兒子的學校要求所有學生學習一年化學。

Derek Lowe 提供了要點的簡明摘要:

我的兒子不會成為化學家。他不會成為科學家。一年的化學課對他沒有任何好處,只會讓他痛苦。他可以學習其他對他更有益的東西。


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Bernstein 的文章是對化學、中學教育以及更廣泛的教育目標(關於人類發展)的一系列主張的混合——換句話說,這是我需要仔細剖析才能回應的那種東西。

所以,這就是我將在這裡做的事情。

讓我們從 Bernstein 對恐怖開始的描述開始

我發現我 15 歲的兒子必須忍受一年的化學課程,因為一個“十人委員會”的學者在 1892 年成立,目的是為了標準化課程(這個想法有多糟糕?),並建議化學以及其他科目應該在任何地方向所有人教授。

Bernstein 說得對,傳統本身並不是要求所有高中生學習一年化學課程的好理由。另一方面,傳統本身也不是斷言一年化學課程是錯誤要求的充分理由。

作者接著發出聲音,承認他很高興我們社會中有人在研究化學,這為我們現代生活方式的提升帶來了所有好處。他甚至寫道

[我]我自己的母親,如果我幸運的話,她永遠不會看到這篇文章,她是一位化學家,並且認為化學是人類最高尚的追求,並且不明白我,一位以前的哲學專業學生,是如何能夠餬口的。

作為曾經的化學專業哲學專業的學生,我在這裡有一些想法。首先,Bernstein 在他的文章中並沒有真正讓哲學專業的學生感到自豪,因為他投射了(錯誤的)觀點,即哲學的全部意義在於挑釁。但是,他透露他是哲學專業的化學家的後代,這似乎暗示了……讓我們稱之為世代觀點差異。在我看來,Bernstein 最好關注這種世代觀點差異——以及它們也可能存在於他與自己後代的互動中的可能性。稍後會詳細介紹。

然後,Bernstein 詳細闡述了他聽到的為證明要求他 15 歲的孩子學習一年高中化學課程的合理性。首先是美國競爭力問題和科學的迫切短缺。對此,Bernstein 回答

[我]我的兒子不會成為科學家。一想到這個我就想笑。

別誤會我的意思——我認為“美國競爭力”並不是要求高中生學習任何東西的令人信服的理由。但是,Bernstein 憑什麼可以對他的 15 歲兒子提出這樣的主張?我認識的大多數 15 歲的孩子(以及相當多的 25 歲的人,更不用說 35 歲的人了)都很少有明確的想法,他們長大後想成為什麼樣的人。他們專注於解決他們將成為的迫切問題,而不是他們將從事什麼職業。

父母可能對孩子的才能和興趣有所預感,但我們需要誠實地承認我們無法確定。Bernstein 至少應該考慮到一位鼓舞人心的科學老師可能會讓科學事業,或者至少是化學的進一步學習,成為他兒子想要的東西。

當然,我有可能誤讀了 Bernstein,認為他在這裡是在描述,而實際上他是在規定:我的孩子絕不會去做像成為科學家這樣丟臉的事情!

我們轉向化學要求的另一個可能原因,以及 Bernstein 的回應

化學將教會他分析技能,他可以將這些技能應用於其他領域。

太好了。一百個其他可能的科目也會如此,這些科目可能不那麼痛苦,甚至可能更有趣。一位實驗物理學家最近告訴我,在化學教學的這個階段,“無論如何,這都與死記硬背有關。”

首先,Bernstein 究竟是如何提前知道哪些科目不那麼痛苦,哪些科目可能有趣?來自討厭化學的家長的傳聞和暗示可能不足以做出準確的判斷。最重要的是,為什麼要認為高中化學本質上應該是一件死記硬背的事情,而其他可能的科目則不是?

關於這一點,See Arr Oh 提供了一個特別有用的回應

Bernstein 先生反對主流化學教育,認為其“全是死記硬背”。嗯,我同意——第一次接觸時有很多東西要吸收。但是,雖然元素編號、價電子和平衡方程式聽起來很枯燥乏味,但趨勢是關鍵資訊。是什麼使原子更大或更小?為什麼離子(帶電)鍵和共價(共享)鍵如此不同?酸性或鹼性到底意味著什麼?一旦掌握,這些型別的理性思維——使用資料來解讀趨勢——就會出現在各種其他追求中,從購買股票到選擇健康飲食。

我要補充一點,當高中化學教得好的時候,幾乎不需要死記硬背看似不相關的知識。我知道這一點是因為我的記憶力不好(在考試條件下甚至更差),而且我從我的高中化學課中出來時,對 See Arr Oh 所說的理性思維有了相當好的感覺。

Derek Lowe 也支援這樣一種觀點,即你希望從化學課中獲得的不是完美地回憶起一堆事實:

我認為,在基本的知識和概念列表之後,我希望孩子們從科學課中獲得的更廣泛的想法是實驗——世界按照可以被審問的物理定律執行。隔離變數、改變條件、產生新的假設:這些是思維習慣,實際上在現實世界中確實派上用場,無論你是否記得什麼是 s 軌道。但是,我不確定這些概念傳達得有多好。

思維習慣是高中科學課的預期長期收穫。教得好的高中科學課實際上會傳遞一些對這些思維習慣的熟悉感。Bernstein 可能會合理地擔心他兒子學校的化學教學質量不足以提供這些好處,但那麼最好是爭取更好的化學教學,而不是反對首先要求學習化學。

事實上,Bernstein 似乎在他的生活中並沒有太多使用人們可能在化學課程中培養的思維習慣。正如 Derek Lowe 沉思道

[A]雖然我希望人們瞭解其中的一些事情,但我不知道不了解這些事情是否對 [Bernstein] 造成了太大的傷害。然而,可能傷害了他的是缺乏對這些更廣泛要點的瞭解。或者是一種普遍的態度,認為科學是那些其他人理解的東西。如果你帶著這種世界觀,你很容易被欺騙,因為聲稱有科學依據是一種常用的伎倆。你應該知道足夠多的東西,至少不會輕易被欺騙。

換句話說,最好了解足夠多的科學知識是如何建立起來的,以免最終在不知不覺中購買了一個月的蛇油。

Bernstein 提出了並回應了對化學要求的另一個理由

孩子們必須接觸不同的科目,才能知道自己擅長什麼和對什麼感興趣。

再次,同意。也許孩子們可以在一年或兩年的時間裡調查幾門科學課程,並探索各種選擇。在他們的整個教育過程中,他們可以品嚐到各種各樣的科目。但是我的兒子並沒有接觸到化學,他被迫每天花一年的時間學習化學,這轉化為他和我們全家一年的痛苦,並且要花錢請家教來幫助他透過這門課程。

在這個回應中,有很多東西需要解開。

這裡的一個問題是關於科學課程的相對價值,該課程對廣泛的科目進行了淺顯的瞭解,而科學課程則更深入地研究了更狹窄的學科。哪種方法在幫助學生注意到並參與 See Arr Oh 和 Derek Lowe 認為是最有用的入門級化學知識的應用理性思維和思維習慣方面做得更好?我自己的感覺,從一位教過入門化學課程並且在我自己的高中化學課程的第一個季度感到非常迷茫的人的角度來看,是需要時間、練習和深入參與才能做任何類似於“像化學家一樣思考”的事情。但值得注意的是,化學的統一原理(那些使它沒有變成一長串不連貫的事實,需要記住以備考試的東西)比高中生物學中看起來更接近表面。

這裡的另一個問題不僅與一個人的科學教育有關。以有用的方式接觸一個主題意味著什麼?你需要多少接觸(以及參與必須有多深入)才能對你目前的或未來某個時刻的興趣或潛力有任何良好的判斷基礎?

在我看來,嘗試某事可能意味著冒險在一段時間內超出你的能力範圍——而且我們通常在掙扎的情況下比在毫不費力地輕鬆透過的情況下學到更多。

我以前寫過:

做科學是來的。它不是一個人的內在品質。這意味著,如果你沒有沉浸在學習中,你就不能決定自己不擅長它。

在這裡,我們回到了 Bernstein 的主張,即他兒子一年的高中化學課程將是全家痛苦的一年。這幾乎聽起來好像他認為有一種萬無一失的方法可以避免與孩子的學業相關的任何痛苦。作為一名青少年的家長,我懷疑這是可能的。

育兒似乎需要幫助你的孩子度過各種涉及一定程度痛苦的情況。孩子們被要求培養新的技能和思維習慣,與此同時,他們也在努力弄清楚他們到底想成為什麼樣的人,將自己確立為獨立於父母的個體等等。孩子們在學校和生活中都在做困難的事情。我們希望他們能夠從勇敢和堅持不懈地嘗試困難的事情中獲得一些東西——即使是那些如果讓他們自己選擇,他們可能不會選擇的困難的事情。可能確實存在某些型別的困難情況,這些情況會以他們不太可能在其他地方遇到的特定思維模式來挑戰他們的大腦,直到成年以後。請注意,這可能是要求高中生學習外語或樂器音樂,或者讓他們參加團隊運動的一個很好的論據。我對此表示贊同。

最後,Bernstein 談到了“生活是艱難的”理由,即必修課程產生的痛苦是為勞動力市場的痛苦做好準備。再次,我認為這充其量只是一個站不住腳的理由,但 Bernstein 的回應甚至更弱

我不知道你是做什麼工作的,但我熱愛我的工作,並且很少從事我不喜歡的工作。如果我們要給他施加壓力,讓我們在一些科目上這樣做,在這些科目上他可以成長並在將來發揮作用。

令人震驚的是,Bernstein 似乎沒有意識到他有多麼幸運能夠擁有一份他真正熱愛的有報酬的工作,因為在當前的經濟形勢下,很多人都願意從事他們幾乎無法忍受的工作,只要這份工作能支付體面的工資並提供福利。即使如此,也很難想象除了老闆之外,還有誰能夠真正完全避免所有不太愉快的工作。他們稱之為“工作”是有原因的——也是人們傾向於不免費做它的原因。

此外,在我們職業生涯之外的生活中,我們也會做一些可能偶爾需要不太愉快的工作的事情。例如,養育一個 15 歲的孩子可能並不總是完全令人愉快的。然而,這是需要做的工作。

同樣,請注意,Bernstein 似乎完全有信心辨別哪些科目將來會對他的兒子有用。顯然,未來對他來說是清晰明瞭的。

此外,Bernstein 將一年的必修化學課程定義為聲稱承擔了不可接受的高昂機會成本

當你強迫我的兒子學習化學(以及其他幾門科目,這不僅僅是化學),你就是在剝奪他用同樣的時間學習公共演講課程的機會,他可能會在這方面做得很好,或者音樂、政治學、創意寫作或網站的 HTML 編碼。

也許他會在學習化學的過程中學到一些東西。但他將失去太多其他更重要的機會,我們的社會也會如此,社會將剝奪他充分貢獻的機會。

暫且不提學習公共演講、音樂或政治學等會帶來機會成本(並且 Bernstein 似乎再次從未來獲得了可靠的資訊,瞭解哪些機會成本將帶來最佳回報)。我深感不安——而且有點嚇壞了——一位家長將他孩子的上學日以及更廣泛的生活選擇商品化,透過從機會成本的角度來定義它們。Berstein 是否認為他兒子的未來完全沒有任何機會?這個孩子對社會的充分貢獻是否取決於他能否在高中避開氧化還原反應?在我看來,這對於人類發展來說是一個非常脆弱的軌跡。

幾年前,我寫過關於大學教育價值的一個要素,這個要素經常被忽視和低估。我認為它在一定程度上也適用於我們的孩子可能從他們的高中教育中獲得的東西

你擁有你的思想。你擁有思考事物、體驗世界、決定什麼對你重要以及你想要如何追求它的能力。當您遇到新的和意想不到的事物時,您會感到好奇和驚奇,當您弄清楚某件事時,您會感到滿意。您有能力想象世界可能變得不同的方式。你甚至有能力(責任?)嘗試讓世界變得不同。

這就是我認為大學教育應該給你的:大量使用你的思想的實踐經驗,這樣你就能知道你可以用不同的方式思考事物,並且你開始弄清楚你關心什麼。

是的,您可能會在大學教育中遇到很多事實,但這些事實的真正價值在於它們讓您體驗以不同的方式思考它們。你最終獲得的是思考“真實世界”中不同事實的能力。你獲得了使用你遇到的事實得出自己的結論的能力,而不是不得不聽信別人的話。(那些只會告訴你你應該思考什麼的其他人的事情?有時他們會撒謊。)

思考是困難的。它比在自動駕駛儀上漂浮在世界上需要付出更多的努力。但是一旦你開始,它比薯片更容易上癮。思考是樂趣。即使是一點點的精神生活(也許每天早上在公共汽車上看小說)也可以抵消相當多的苦差事(比如你乘坐公共汽車去上班的工作)。兼職工作有時是不可避免的;你必須吃飯。但是滋養你的思想給你帶來的不僅僅是生物學上的存在。

實際上,我們期望孩子們從學校獲得什麼,以及這些東西與課程的具體內容有何關聯(或不關聯)?我們希望有多少是關於讓我們的孩子掌握特定的工作技能?有多少是關於為他們保持未來的大門敞開(例如,能夠主修化學而無需花費大量時間和金錢進行補習),如果他們將來選擇走過這些大門?有多少與更廣泛的人類發展目標有關——誰來決定人類發展應該是什麼樣子?

擔心這說明了我們什麼,父母(甚至是以前的哲學專業的學生!)很樂意炫耀他們對他們已經決定的科目的鄙視,基於誰知道是什麼,這些科目絕對不會引起他們孩子的任何興趣或用處。

我也擔心如果我們無法弄清楚如何幫助我們的孩子應對生活中的挑戰——有時包括必修課程的挑戰——以及如果我們把孩子們被要求嘗試他們可能不喜歡的東西,甚至是他們可能需要努力奮鬥的東西的環境,基本上定義為(學校)生活中他們永遠無法找回的一年,那麼美國的童年和青春期似乎正在發生什麼。確實,這就是時間的本質,像箭一樣朝一個方向飛逝等等,但是不明顯富有成效的時間並不是浪費的時間。孩子們需要時間來跟隨可能不會通向明顯目的地的道路。他們應該有機會追求很多機會。在我看來,父母從機會成本的角度來定義這些機會並不是珍惜與孩子共度時光的最佳方式。

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