本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
尊敬的賴斯先生:
物理。這個詞在驚奇與恐懼之間引發各種不同的反應。是的,在高三開始上您的AP物理課之前,我很害怕。我熱愛科學,毫無疑問我會選修您這門傳奇課程。但我暗自擔心,在接受考驗時,我會達到自己的極限。
從一開始,您的教學就挑戰並吸引了我。以至於我會在計劃本上記下:“要告訴爸爸的酷炫物理知識”。我希望我最愛的人也能體驗到您迷人的邏輯,它揭示了宇宙神秘的秩序。每天放學回家的路上,爸爸和我都會驚歎於這個列表。當他在家長教師之夜親眼看到您講課時,您用清晰明瞭的方式傳授大量複雜資訊的能力令他震驚不已。
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您明確表示,您關心瞭解學生作為個體,您讓我們寫信描述我們選修AP物理的原因、我們在校外的愛好以及我們的長期目標。在表達了我成為一名科學家和宇航員的願望後,我寫道:“我感覺非常積極。事實上,我認為我幾乎可以應對生活中遇到的任何事情。”
生活很快就給了我一個機會來檢驗我自以為是的假設。幾天後,我父親因心臟病突發去世。
我傷心欲絕。我不僅失去了父親,還失去了我最好的朋友。我堅定的、富有同情心的支持者,一個對學習充滿好奇心和無限快樂的源泉。事實上,我現在可以肯定,當我寫下“我幾乎可以應對生活中遇到的任何事情”時,我真正的意思是“我幾乎可以應對生活拋給我和我爸爸的任何事情”。
彷彿毫無預警地,有人把我從您課堂上舒適的座位——邏輯之地——抬起來,獨自一人放在陡峭懸崖的邊緣,隨時會粉身碎骨。我感受到的只有重力。
但隨後您告訴我,重力遠不止對墜落的恐懼。
讓我們考慮一個由兩個物體組成的系統:我的鉛筆和地球。地球和我的鉛筆相互吸引,所以要抬起我的鉛筆,使它與地球分離,我必須向系統中新增能量。然後,這些能量儲存在鉛筆和地球之間的場中;這是鉛筆在地面上和新位置的重力勢能差。如果我鬆開鉛筆,儲存在場中的勢能就會變成動能,轉化為它們的相互運動。
“不僅僅是地球拉動鉛筆,”您闡明道,“鉛筆也在拉動地球。”因此,我瞭解到,在懸崖邊上搖搖欲墜,即將墜落的那一刻,我實際上擁有改變世界的力量。
您繼續說道:“那麼,這個系統何時會儲存其最大的勢能?其最大的做功能力?”
“當鉛筆和地球相距很遠時,”我回答道。“也許在地球大氣層的邊緣?”“只有那麼遠嗎?”您追問道。
然後我明白了。當鉛筆和地球無限遠離時,當鉛筆搖搖欲墜,遠離地球的安全時,該系統就會儲存其最大的勢能,就像我感到茫然,與我舒適的世界分離一樣。但只有當我們與我們所知的一切無限分離時,我們才擁有最大的勢能差,最大的做功能力,最大的改變世界的機會。
您創造的艱苦而富有同情心的學習環境幫助我治癒了創傷。您堅定不移的期望向我展示了我不知道自己擁有的力量。您確實讓我達到了我的精神極限,但您告訴我,這正是關鍵所在。顧名思義,獲得新知識意味著你正處於極限,只有在那裡才能進行深度學習。
您給了我所有偉大老師都會給予的寶貴禮物:獨立思考的能力。您教會我,如果我長期努力,這種能力只會成倍增長。
我離開您的課堂時非常堅定,以至於我考入了普林斯頓大學,攻讀了出了名的難的物理專業,在那裡我與來自世界各地的同學一起研究物理問題,驚歎於我們在全球範圍內共享共同的科學真理。我輔導來自不同背景的高中生,我清楚地意識到,雖然科學天賦是普遍的,但機會並非如此。
因此,我加入了和平隊,在西非幾內亞的一個偏遠村莊教670名七到十年級的學生物理。在沒有教科書、實驗材料、自來水或電力的情況下,我所有的學生都面臨著困難,但女孩們因極端貧困的挑戰而處於極大的不利地位。做飯、打掃衛生、用搓衣板洗衣服、從井裡取水,使她們比男性同伴有更少的學習時間,而當她們找到時間時,她們已經精疲力盡了。此外,一旦進入青春期,她們就很容易早婚,這通常會導致懷孕並結束學業。
因此,我試圖給她們我生命中脆弱的時刻您給我的禮物——獨立思考的能力。當然,沒有人可以在短短兩年的服務期內消除社會對她們的限制。但我實際上並不認為那是我們的任務——那是她們的任務。但是,我可以傳授我從您那裡學到的技能。
我可以透過建立一個充滿關愛和嚴謹的學習空間來向她們揭示她們的能力。我可以展示在課堂上對女孩和男孩完全平等的待遇。我可以促使女孩們回答問題,而不是像往常一樣被動地坐著。我可以讓一個我最聰明的七年級學生的父母相信她應該繼續學習,即使他們正準備把她嫁出去。我可以自信地教學生您永遠銘刻在我腦海中的概念,以向女孩和男孩展示,是的,女性可以思考困難的事情。我希望,闡明她們周圍物理世界的邏輯將闡明她們所處的這個不公平系統的非邏輯性,並賦予她們改變它所需的工具。
賴斯先生,我不知道有多少人能誠實地說他們很想再上一次他們的高中物理課,但我很樂意這樣做。而且我懷疑我不是唯一一個。您在每一位學生身上都留下了不可磨滅的印記。我們離開時感到理智、被關愛和被賦能。
在這樣一個政治時刻,我想不出有什麼比用邏輯武裝年輕人更崇高的禮物。賦予他們勇氣去跳入而不是迴避複雜的問題。因此,我謹代表我們的國家,感謝您37年來傑出的物理教學。您引導了無數青少年走向他們不知道自己擁有的力量。我永遠感謝自己能成為他們中的一員。
致以最誠摯的謝意,莉薩
雷克斯·賴斯在美國公立學校教授物理37年後退休。他還為“世界青年科學與工程”(WYSE)和“工程能力、數學和科學測試”(TEAMS)競賽指導過屢獲殊榮的團隊。他是“物理優先”運動的先驅,並一直積極參與物理教育的改革和改進。他是美國物理教師協會物理碩士教師領導工作組成員,並擔任美國建模教師協會主席。