More importantly, the history of science can make your work seem more worthwhile to you. As a scientist, you're probably not going to get rich. Your friends and relatives probably won't understand what you're doing. And if you work in a field like elementary particle physics, you won't even have the satisfaction of doing something that is immediately useful. But you can get great satisfaction by recognizing that your work in science is a part of history.
— Steven Weinberg
萬伯格說:科學史可以鞏固我們研究科學的自信,身為一個科學家,大概不會發大財,親戚朋友大概也不太暸解你的工作,對社會的貢獻不會馬上被看到,如果你在做基礎物理研究,情況恐怕更糟糕、更孤獨,但是你可以從科學史認識:自己也是歷史發展的一部分,從而得到心寧的滿足。
我們都是歷史的一部分,為了物理的教育、傳承一起努力,一起講自己的故事、一起寫歷史。
不管你是做實驗、做理論,不管你用什麼方法,讓學生、讓周遭的朋友看到你在享受物理、享受一起推動歷史洪流的喜悅,都能將我們的喜悅傳播出去。
Four golden lessons
https://www.nature.com/articles/426389a
加油,我們一起加油。
我在新課綱物理研修小組裡,負責彙整高中必修課綱。因此我想利用這個機會,和大家分享必修物理課綱的『新面貌』
1. 新課綱是學生的課綱
必修物理不只是為理工取向學生的未來做準備,學習主體還包括文組學生。沒錯,新課綱和以往課綱最大的差異,就是撰寫的主體是學生不是老師,以前課綱是寫『老師應教什麼』,新課綱都是寫「學生應學習什麼」。雖然這個課綱還是我們幫學生想『學生應學習什麼』,但是主角很確定,已經不是老師。我想,這是一個很重大的進化。
2. 必修物理課的通識屬性,研修小組已經在公聽會一再說明,物理課綱研修小組召集人高涌泉,也在教育部公告的自然科宣導影片,清楚的闡述,提醒大家
- 高一、二必修物理講故事的對象是文組的學生
課程的目的是
- 認識科學家和科學成長的故事:有趣的科學家、有趣的自然大魔術
3. 有些人認為自然科學和生活脫節,一直強調未來教學的方向是強調生活和物理的連結,甚至有人認為這才是素養,我想這是誤會。
- 素養可以說是帶得走的能力、而物理來自自然現象,本來就是帶得走的知識,即使我們還在摸索物理和自然的運作法則,物理本來就是生活的一種詮釋,過去如此、未來也是如此。
然而,有人說『數學不好學、自然不自然』,物理讓很多人頭痛,原因的確像張海潮教授說的,學數學、學物理,都需要老師幫忙,學生不容易自己摸索,這也是我們要和學生一起努力的方向。
4. 從99課綱開始,高一必修物理的內容就是通識性質的科學史,不是嚴謹、嚴肅的物理。
高二的「跨科」探究與實作,對文組學生而言,主要是希望他們認識科學實驗本質,學習利用科學的方式,解決日常生活也會遇到的疑難雜症。
任何問題解決的過程與方法大致一樣:發現問題、提出問題、解決問題、然後設法分享,讓別人暸解我們是怎麼解決問題。
物理學家這套邏輯、方法,除了可以用來面對科學挑戰,解決日常生活疑難也很好用。另一個重點是讓所有高中生都正確認識科學發展史,認識重要的物理學家、不要把理工科系學生當成科學怪人。不要讓未來的總統認為科學只是有用的工具,讓未來的總統認識看起來沒有用的知識才是真正有用的知識。
有趣的物理史
- 物理是描述自然現象的學問
- 過去400年科學家有重大成長與突破
- 但是發現的疑問比答案多
- 自然現象有規律?
- 為什麼有這些規律?
- 自然現象可以用數學描述?⋯⋯
從哲學辯論、古典物理、已經百年歷史的近代物理,到迷樣的新世紀物理,每次相變都見證我們常被自然現象的表象誤導。
告訴學生我們知道什麼很重要,告訴學生我們不知道什麼也很重要。
社會學原本是社會物理學
自然科學來自觀察自然現象,不是無中生有,本來就是一種生活的素養。本質上,生活常見的疑難,也是一種自然現象,在18世紀孔德把社會物理學獨立成社會學之前,社會學主流還是物理學的一支,直到現在很多社會系的學生還被要求學包括微積分在內的數學。
兒童文學不是寫給兒童看的,是寫給家長看的。文組物理也不只是寫給文組學生看的,對理組學生更有幫助。
雖然課本也是寫給文組學生看,但是上課還是可以為理組學生補充有趣的物理知識。美國有些大學為文組學生開「文組物理」課,物理系大四的學生也會來聽,說是因為這門課幾乎沒有公式,老師上課都需要用圖像或替代方式詮釋物理現象,因此聽課不但有意外收穫、另類的深層體會,還對考物理高等GRE有幫助。
物理是自然現象,本來就是生活的一部分,我們能做的只是盡可能讓學生暸解我們知道什麼、不知道什麼,其他的都不是我們可以強行介入、或刻意改變。
教室像舞台、教書像演唱,讓我們在框框下,一起快樂的瘋狂、讓大家都知道物理非常有趣。謝謝大家和我一起分享「分享的喜悅」。
給未來物理課綱研修小組的建議
- 98高中物理課綱研修小組委員人數,和新課綱涵蓋12年課程統整的委員人數差不多。以後的研修委員人數應該要適當增加。
- 課綱研修也真的需要回歸專業研修,讓物理人有更大自主空間。
- 大學老師多數不清楚高中物理課綱的調整與變動,12年國教「不放棄任何學生的願景」,使學生學習「視野更寬廣、深度扁平化」,大學的教學方式自然也必須配合修改,12年統整應該延伸為16年統整。
- 每個人的需求都不一樣,也沒有人知道怎麼教最好。集體上課和集體的課綱,需要透過更廣泛的意見交流與妥協:不只16年,也包括不升學的學生、雇主和大學所有領域的科系需求。
- 課綱研修是浩大的工程,最可能的結果是大家都不滿意,只能希望大部分人都能勉強接受。
- 吳大猷增加高中物理課時數前,只有高三每週五節物理課,很多學校週六也偷上一節。現在只是回到從前,外加2小時「高一通識物理」、1小時「高二跨領域探究與實作」。(姚珩說曾經有6節課)
- 我以前很多高中同學,高三數學、物理都已經放棄,靠三民主義上大學,很多還是混得不錯,甚至在大學也做得不錯。有的甚至到美國才發現自己是天才。
- 眼前的困境不會是世界末日。大家互相勉勵、互相打氣,在自己的舞台上賣力的演出最實在。
- 教室真的像舞台、教書真的像在演唱,讓我們一起瘋狂、讓大家都知道物理非常有趣
- 課綱的科學史指的是物理學發展的歷史,科學家怎麼從伽利略前的邏輯辯證、伽利略開始以實驗驗證理論、牛頓集大成的古典物理、馬克士威統整聯繫古典物理與近代物理的電磁學、愛因斯坦開創量子/相對論的近代物理,最後物理學家面對未來的挑戰,這個過程中科學家的發現與統整過程。
- 所有必修物理課本應該都滿足這個要求,才能通過審查,因此每一本課本都是不錯的參考資料。