本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
我記得大學新生導論物理課上,我昏昏欲睡地 slouching 在大型階梯教室裡,眯著眼睛辨認黑板上的字跡。我在課堂上難以保持清醒並非學科的錯——我後來主修了物理學——甚至也不是老師的錯。相反,我認為這與課堂的被動形式以及導論科學課程經常採取的“先講枯燥的基礎知識”方法有關。
亞利桑那州立大學 (ASU) 的天體生物學家阿里埃爾·安巴爾也有同感。“我開始思考,肯定有更好的方法來做這件事,”他說。“我設想未來,基礎入門課程不再是講座,而是互動的線上課程。”
安巴爾和 ASU 的工作人員列夫·霍羅迪斯基伊設計了一門名為“宜居世界”的課程。這門課是為非專業學生開設的導論科學課程,透過探索宇宙中地外生命的方式,涵蓋了基礎生物學、化學和物理學。學生們透過觀察一片星空來開始這個主題。他們在整個學期中的任務是確定這片星空中可能有多少行星可以孕育出能夠與我們交流的智慧生命。為了弄清這一點,學生們使用了德雷克方程——這個公式由早期 SETI(地外文明搜尋計劃)的倡導者弗蘭克·德雷克於 1961 年設計,透過將許多因素相乘來計算一個數字,例如銀河系中恆星形成的平均速率、擁有行星的恆星百分比、其中宜居行星的百分比等等。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
該課程主要透過類似影片遊戲的介面線上授課,介面具有豐富的圖形和旁白影片講解。教授們經常透過討論區與學生互動,有時也會進行面對面的問答環節。學生們甚至可以透過提供互動全景檢視的網站進行世界各地的“虛擬實地考察”。
已有超過 1500 名 ASU 學生選修了宜居世界課程,到目前為止,該課程收到了好評如潮。“這是我上過的最好的課,”一位學生在課程網站上證明道。這門課也在麥吉爾大學和亞利桑那州的社群學院教授過。“《宜居世界》是一門為非科學專業學生設計的科學課程,旨在教會他們如何像科學家一樣解決問題,”教育技術顧問邁克爾·費爾德斯坦在他的部落格 e-Literate 中寫道。“這種技能對於非科學職業的人在工作場所是否有用?當然有用。”
安巴爾認為這門課程之所以成功,是因為它不試圖簡單地傳授現有的科學知識體系,而是透過關注科學尚未解答的問題來激發學生的好奇心。“科學不是掌握已知的知識,而是一個掌握未知知識的過程,”他說。
安巴爾計劃使用《宜居世界》的框架來設計專門的物理、生物和化學課程,每個課程都解決宜居行星主題的不同方面。例如,化學課程可以深入研究水和生命所需的化學物質,而物理課程可以側重於決定恆星和行星如何形成的定律。
安巴爾並不打算止步於此。週五,ASU 和澳大利亞科技公司 Smart Sparrow 將啟動 Inspark 科學網路,以開發更多像《宜居世界》這樣的課程,並與其他大學分享。該倡議將設在 ASU 校區新的探索教育中心 (ETX),並獲得比爾及梅琳達·蓋茨基金會 450 萬美元的資助。
就我個人而言,我一直對許多透過技術革新教育的計劃持謹慎態度。很少有技術工具比活生生的人類教師更擅長與學生建立聯絡,我擔心今天的學生已經獲得了過多的“螢幕時間”,這對他們不利。但我承認《宜居世界》的方法是獨特的——聽起來甚至有趣到我也想選這門課——安巴爾對我的所有問題都有很好的解答。例如,如果孩子們已經沉迷於螢幕,他說,“我們為什麼不利用這一點來進行教育呢?” 此外,他的課程並沒有削減人際互動——事實上,它們可能需要教師花費與傳統課程一樣多的時間,但這些時間將用於回答問題和與學生互動,而不是講課。
最終,安巴爾希望更具吸引力的課程能夠讓更多學生在大學裡選修科學——尤其是那些不會主修科學並且可能完全跳過這門學科的學生。“如果你擔心擁有一個具有科學素養的社會,”他說,“我們需要教育非專業人士。”