چرا علم و مهندسی باید درس های فراموش شده تاریخ را به دانش آموزان یادآوری کنند؟

اخیراً بحث‌های زیادی در مورد نیاز به گنجاندن علوم اجتماعی در رشته‌های STEM (علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات) به منظور پرورش خلاقیت، افزایش همدلی و ایجاد درک بهتر از وضعیت انسانی در بین دانشمندان مطرح شده است.

با این حال، متأسفانه، همه این صحبت ها واقعیت را در زمین تغییر نداده است.

به عنوان یک محقق و معلم در مهندسی پزشکی، با نگاهی به عملکردهای اساسی بدن انسان، احساس می کنم که ما در مهندسی (و همچنین سایر علوم) به دانش آموزان خود آسیب رسانده ایم. ما نتوانسته ایم آنها را از طریق داستان های دانشمندان به تاریخ علم وصل کنیم.

دانش آموزان ما، این روزها، اطلاعات کمی در مورد غول هایی دارند که همه ما بر روی شانه های آنها ایستاده ایم.

و با این حال، شواهد قوی وجود دارد که نشان می‌دهد دانش‌آموزان به احتمال بیشتری وقتی از طریق روایت‌هایی که داستانی را روایت می‌کنند درگیر می‌شوند، به علم علاقه پیدا می‌کنند و آموزش علوم را دنبال می‌کنند.

تحقیقات همچنین نشان می‌دهد که چنین داستان‌هایی دانش‌آموزان در رشته‌های STEM را قادر می‌سازند تا دانش کلاس درس خود را بهتر درک کنند و در محیط‌های واقعی به کار ببرند .

قطعه گم شده در علم آموزی

در یکی از کلاس های مهندسی خود، درباره چگونگی جریان یافتن مایعاتی مانند هوا و خون در بدن انسان بحث می کنم. این فرآیندها برای سلامت و رفاه ما حیاتی هستند.

همانطور که این کار را انجام می دهم، اکتشافات مرتبط انجام شده توسط بسیاری از دانشمندان برجسته را نیز مورد بحث قرار می دهم. کار اصلی دانشمندانی مانند جوزف فوریه ، دانیل برنولی و آیزاک نیوتن ، دنیای ما را متحول کرده و کیفیت زندگی ما را به شدت بهبود بخشیده است.

با این حال، فراتر از مشهورترین حکایت درباره سقوط سیب که منجر به کشف گرانش شد، متوجه شدم که دانش‌آموزان کلاس من اطلاعات کمی در مورد مشارکت نیوتن دارند. در حالی که دانش‌آموزان کلاس من ممکن است درک غنی از تبدیل فوریه (یک رابطه ریاضی اساسی که اساس مهندسی برق مدرن را تشکیل می‌دهد) داشته باشند، آنها به معنای واقعی کلمه هیچ چیز در مورد اینکه فوریه چه کسی بود نمی‌دانند.

تحقیقات نشان می دهد که زمینه و تاریخ نقش مهمی در پیوند علم و نظریه مهندسی با عمل دارند.

اما با وجود مطالعاتی که اهمیت داستان سرایی و رویکردهای مطالعه موردی تاریخی را برجسته می‌کند، ارائه‌های پاورپوینت غیرشخصی بر کلاس‌های درس غالب است. دیدگاه‌های تاریخی و داستان‌های غنی در چنین ارائه‌هایی وجود ندارد.

چرا مهم است

به عنوان مربیان، ما با فشارهای زیادی برای بسته بندی مواد فنی در دوره های خود مواجه هستیم. پس چرا باید تاریخ را در برنامه های درسی خود قرار دهیم؟

اول، تاریخ چشم اندازی قانع کننده در مورد فرآیند اکتشاف علمی ارائه می دهد. ما از طریق تحقیقات دریافته‌ایم که منابع تاریخی می‌توانند به دانش‌آموزان کمک کنند تا تصورات غلط رایج در مورد موضوعات علمی، از حرکت سیاره‌ای تا تکامل را پاک کنند.

نگاهی به داستان علم در طول قرن ها دانش آموزان را قادر می سازد تا درک کنند که تحقیق و کشف فرآیندهای مستمری هستند. آنها سپس می توانند ببینند که قوانین و معادلاتی که برای حل مسائل استفاده می کنند از طریق فرآیندهای طولانی و گاهی دردناک کشف شده اند .

به عبارت دیگر، یافته‌هایی که امروز به آن‌ها می‌رسند، ثمره سخت‌کوشی انسان‌های واقعی است که مانند بقیه ما در جوامع واقعی زندگی می‌کردند و زندگی پیچیده‌ای داشتند.

دوم، حس تاریخ به دانش آموزان ارزش بسیار مهم شکست در علم را می آموزد. این موضوع همچنین بر سماجت دانشمندانی که به تلاش در برابر احتمالات ادامه دادند، تأکید می کند .

تحقیقات اخیر نشان می دهد که با بحث در مورد مبارزات و شکست های دانشمندان، معلمان قادر به ایجاد انگیزه در دانش آموزان هستند. در واقع، بحث در مورد مبارزات، موانع، شکست ها و پایداری می تواند منجر به پیشرفت تحصیلی قابل توجهی در دانش آموزان شود، به ویژه برای کسانی که ممکن است با مشکلات شخصی یا مالی مواجه باشند یا از مربیان و مربیان قبلی احساس دلسردی کنند.

درس گرفتن از تاریخ

این مقدار الهام به ویژه برای دانشجویان STEM که در کار تحصیلی خود با موانعی مواجه هستند، چه به دلیل کمبود منابع مالی و چه به دلیل جنسیت یا نژاد، ارزشمند است.

داستان های دانشمندان گذشته برای آنها یادآوری است که تاریخ یک فرصت است. همه اکتشافات بزرگ توسط افرادی صورت نگرفت که در راس هرم اجتماعی-اقتصادی قرار داشتند.

مفهوم بنیادی رویکرد چند رشته ای مرتبط با فرآیند کشف و نوآوری است.

دانش آموزان باید درک کنند که این رویکرد ساخته قرن بیست و یکم نیست. مردم صدها سال است که از ابزارهای چند رشته ای زمان خود استفاده کرده اند. به عنوان مثال، یوهانس گوتنبرگ ، انعطاف پذیری یک سکه را با استحکام مکانیکی دستگاه پرس شراب ترکیب کرد تا دستگاه چاپ را اختراع کند، که تأثیر جهانی عمیقی در انتشار دانش ایجاد کرد.

در نهایت، یک هدف اساسی آموزش مهندسی مدرن، ایجاد متخصصان مهندسی آگاه اجتماعی است که دارای حس اخلاقی قوی باشند.

پس از آموزش مهندسی، افراد می توانند به توسعه فناوری پزشکی برای تنظیمات محدود به منابع یا کار بر روی سلول های بنیادی یا مهندسی ژنتیک ادامه دهند. اهمیت اخلاق در هیچ یک از این زمینه ها را نمی توان نادیده گرفت.

مطالعات موردی و تاریخ می تواند در آموزش اخلاق بسیار ارزشمند باشد. تاریخ شواهد محکمی ارائه می دهد که چگونه محیط اطراف دانشمندان به همان اندازه در شکل دادن به زندگی و اکتشافات آنها مهم بوده است. درس‌هایی از تاریخ می‌تواند بینش‌هایی در مورد چگونگی انتخاب‌های اخلاقی مرتبط با فناوری یا اصول مهندسی ارائه دهد.

تاریخ، میراث و دیدگاه کل نگر به یادگیری

هدف، در نهایت، سازش در مورد سخت گیری، یا تمرکز انحصاری بر تاریخ و شخصیت ها نیست، بلکه این است که مطالب را از طریق داستان گویی و ارتباط با میراث مشترکمان در دسترس قرار دهیم.

با درک دانش‌آموزان که بخشی از سنت بزرگ یادگیری، موفقیت و شکست هستند، ممکن است دریابیم که اهداف حفظ، الهام گرفتن، دسترسی و تعامل غنی با مطالب بیشتر از آن چیزی است که ما تصور می‌کنیم.