مترجم: زهرا هدایت منش
منبع:راسخون
 

5. اشتباهاتی در تدریس فیزیک

برای نشان دادن صدها ایدة نادرستی که در درس‌های فیزیک تدریس شده‌اند، تنها دو مثال ذکر می‌کنم. این نمونه‌ها از کتاب‌های درسی «پروژة مهندسی و علوم شورای مدارس» (شورای مدارس 1975) گرفته شده‌اند. این کتاب‌ها توسط گروه بزرگی تألیف شده‌اند که از دانشگاه لاف بورو، از مدارس و کالج‌های مختلف، و از صنایع گردهم آمده‌اند.
کتاب درسی ترمودینامیک، موضوع را بر مفهموم آنتروپی پایه‌گذاری می‌کند. مطلب با تحلیلی شروع می‌شود که امکان انجام کار روی یک جسم را تلویحاً نادیده می‌گیرد و مسئلة بازگشت‌پذیری را مطرح نمی‌کند و آن وقت یک اشتباه در انتگرال‌گیری مقدماتی، به این نتیجة نادرست می‌انجامد که S =U/T .
یعنی آنتروپی برابر است با انرژی داخلی تقسیم بر دمای کلوین. کتاب سپس مثال‌های متعددی از موارد کاربرد آنتروپی می‌آورد که بعضی از آن‌ها صحیح و برخی غلط‌اند، ولی هیچ‌کدام با معادلة فوق نمی‌خوانند.
کتاب امواج و ارتعاشات، در بحث مانستگی بین نوسان‌های مکانیکی و الکتریکی، مدارهای سری و موازی را مغشوش و مخلوط می‌کند. نتیجة درک غلط از معنای متناسب بودن آن می‌شود که محصل باید جریان را براساس این فرض که پاگیری (امپدانس) یک القاگر مستقل از بسامد است اندازه بگیرد. به‌این ترتیب او به این باور می‌رسد که جریان AC در یک مدار LC موازی، در حالت تشدید، به‌جای آن‌که کمینه باشد بیشینه است.
در یک تک‌نگاشت (وارن 1979)، اشتباهاتی را که در آموزش مکانیک مقدماتی وجود دارند، به تفصیل شرح داده‌ام. در این گزارش مشکلات عظیمی که دانشجویان فیزیک در بریتانیا در انجام آموزش‌های سادة مربوط به اصول بنیادی با آن‌ها روبه‌رو هستند، بیان می‌شود. یکی از ناظران در آلمان غربی گفته است «در کشور ما هم وضع بهتر از این نیست» (یونگ 1979). این امر، این سؤال مهم را پیش می‌آورد که سایر کشورهای اروپایی با سنن تعلیم و تربیت متفاوت خود تا چه حد توانسته‌اند از اشتباهاتی که در بریتانیا رخ داده است اجتناب کنند و تا چه حد با ما وجه مشترک دارند.

6. تحول برنامة تحصیلی

طی چند ده سال گذشته بسیاری از مدارس، آموزش برمبنای روش تاریخی، یا دست کم بخشی از آن را کنار گذاشته‌اند. برنامه‌های جدیدی بر پایة روش اصل موضوع، عمدتاً توسط بنیاد نافیلد ارائه شده است. در طرح‌های جدید هم جنبه‌های خوب به چشم می‌خورد و هم جنبه‌های بد، اما درکل، این طرح‌ها پیامدی جدی داشته‌اند، و آن تنوع بیش از اندازه است. تنوع برنامه‌های مدارس، مسائل خطیری برای معلمان دانشگاه‌ها پیش می‌آورد، چه معلمانی که فیزیک تدریس می‌کنند و چه آن‌ها که موضوعات وابسته به آن ‌را. امروزه معلوماتی را که می‌تواند بین تمام دانشجویان یک کلاس مشترک باشد باید بسیار اندک در نظر گرفت. ممکن است مدرس وسوسه شود که این مسئله را نادیده بگیرد؛ که در این‌صورت دانشجویان او یا در امتحانات رد می‌شوند، یا تنها از طریق حفظ کردن مکانیکی و بدون فهم درست مطالب، نمره می‌آوردند. اما اگر مدرس، به‌خصوص در سال اول، مایل باشد که دانشجویانش مطلب را بفهمند، مجبور است همه چیز را تقریباً از اصول مقدماتی شروع کند. در این صورت معمولاً تکرار مباحثی که برای دانشجویان آشناست حوصلة آن‌ها را سر می‌برد، و مطالبی که جزء برنامة تحصیلی مدرسه‌شان نبوده است و ضرورتاً باید به‌سرعت بررسی شوند،‌ آن‌ها را گیج و سردرگم می‌کند. این وضع احتمالاً باعث تضعیف روحیة دانشجویان فیزیک می‌شود.
پس از سال‌ها اهمال، سرانجام برای ایجاد یک «هستة مشترک» از مباحث فیزیکی‌ای که باید در دروس پیش‌دانشگاهی مدارس گنجانده شود، کوشش‌هایی به‌عمل آمده است. ولی چگونه می‌توان بین صدها رشتة علوم محض و کاربردی در دانشگاه‌ها، که فیزیک بنیادی را به‌عنوان یکی از پایه‌های دروس خود لازم دارند توافق برقرار کرد؟ حتی اگر بر روی فهرستی از عنوان‌های دروس توافق شود، بدان معنی نخواهد بود که برداشت همه از آن یکسان و متفق است. زمانی‌که این مسائل حل شدند، باید به تربیت معلمانی بپردازیم که بتوانند این «هستة مشترک» را تدریس کنند، ممتحنینی پیدا کنیم که سؤالات امتحانی مناسبی طرح کنند، و کتاب‌های درسی صحیح و دقیقی تهیه کنیم. غلبه بر نتایج چند دهه آشفتگی و بی‌برنامگی کار آسانی نیست.

7. مدرسان دانشگاه‌ها

سی‌صد سال پیش مولبر با این گفته که «کله‌گنده‌ها همه چیز را بدون این‌که یاد بگیرند، می‌دانند» گزافه‌گویی‌های برخی از اشراف معاصر خود را ریش‌خند کرده است. در عصر ما دانشگاه‌ها نظر مشابهی را به‌عنوان یک اصل بی‌چون و چرا پذیرفته‌اند و آن این‌که یک پژوهشگر موفق می‌تواند تدریس کند، استاد راهنما باشد، امتحان بگیرد، برنامة تحصیلی طرح کند، و حتی بدون کم‌ترین نیاز به کارآموزی یا تجربه در این زمینه‌ها، می‌تواند بر تمامی این فعالیت‌ها نظارت داشته باشد. به اعتقاد آن‌ها از این حکم صحیح که تحقیق لازم است، جبراً این نتیجه حاصل می‌شود که تحقیق کافی هم هست، و نیز این امر که تعداد انگشت‌شماری از پژوهشگران بدون کارآموزی رسمی در این زمینه‌ها، مدرس یا مدیر خوبی شده‌اندثابت می‌کند که همه می‌توانند چنین باشند. لزوم تربیت صحیح مدرس برای دانشگاه‌ها از یک نسل پیش به‌تدریج احساس می‌شد، هرچند پیچیدگی مسائل در آن زمان بسیار کمتر از امروز بود. قابل تصور نیست که بتوان مسائل کنونی را حل کرد بدون آن‌که در آینده مدرسانی خاص دانشگاه‌ها تربیت شوند.

8. آینده

ضروری است که ساختار آموزش فیزیک در تمام سطوح تغییر یابد. گروه‌های دانشگاهی باید بخشی از آزادی بی‌حد و حصر خود را فدا کنند تا بتوانند با همکاری یک‌دیگر یک «هستة مشترک» از مباحثی را پایه‌ریزی کنند که بتوان آن‌ها را در سال‌های پایین‌تر به دانشجویان دورة لیسانس آموخت. در سال آخر می‌توان بسته به علایق پژوهشی هر گروه موضوعات خاصی را ارائه کرد. هم‌چنین باید مسئلة انتقال مطالب بسیار پیشرفته از دروس لیسانس به سطوح بالاتر را، با جدیت مورد توجه قرار داد. باید در سطح کشور (یا حتی بین‌المللی)، با همکارانمان در دیگر رشته‌ها تبادل نظرهایی برقرار کنیم تا فیزیک نقش حقیقی خود را به‌عنوان موضوعی که در علوم دیگر به‌کار می‌آید، بازیابد. در رأس همة این برنامه‌ها باید نظرهای خود را درمورد تربیت و به کار گماردن مدرسان دانشگاهی، به‌خصوص مدرسانی که در سطوح بالاتر به این کار اشتغال خواهند داشت به‌کلی تغییر دهیم.