Paradosso dell'educazione scientifica

Gli Stati Uniti in ogni misura immaginabile hanno i migliori scienziati del mondo. Ma il resto della popolazione, secondo qualsiasi criterio razionale, è abissalmente ignorante della scienza, della matematica e di tutte le cose tecniche. Questo è il paradosso delle élite scientifiche e degli analfabeti scientifici: come può lo stesso sistema di istruzione che ha prodotto tutti quei brillanti scienziati aver prodotto anche tutta quell'ignoranza?

La situazione non è semplicemente paradossale; è decisamente pericoloso. Affrontiamo un'era che promette cambiamenti tecnologici sempre più rapidi in ogni aspetto della nostra vita, mentre allo stesso tempo la sopravvivenza stessa della nostra civiltà può dipendere dalla nostra capacità di prendere decisioni sagge su come gestire le nostre risorse, il nostro clima e i nostri conflitti. Nel prossimo secolo dovremo essere in grado di affrontare con sicurezza le questioni tecniche e un elettorato responsabile dovrà avere una ragionevole padronanza di come funziona il mondo.

Questa storia faceva parte del nostro numero di settembre 2001

• Vedi il resto del problema
• sottoscrivi

In queste circostanze, una laurea in scienze dovrebbe essere la migliore preparazione possibile per qualsiasi professione seria. O, in altre parole, la specializzazione in scienze oggi dovrebbe essere quella che erano il greco classico e il latino nel 19° secolo, e la specializzazione in arti liberali nel 20°: la tessera sindacale necessaria per entrare nel mondo del lavoro. Sfortunatamente, l'educazione scientifica che abbiamo in atto per fornire questa tessera sindacale non potrebbe essere meno adatta al compito.

L'educazione scientifica negli Stati Uniti oggi esiste come una sorta di operazione di estrazione e smistamento, in cui noi, gli scienziati esistenti, esaminiamo ciò che ci capita, alla ricerca di diamanti grezzi che possono essere puliti, tagliati e lucidati in gemme scintillanti. come noi. Gli altri vengono gettati nel mucchio di scorie, lasciati a se stessi senza una conoscenza di base delle scienze. Il paradosso delle élite e degli analfabeti esiste perché il nostro sistema di educazione scientifica è progettato per produrre quel risultato.

Il problema inizia nella scuola elementare, dove pochi bambini entrano in contatto personale con una persona scientificamente preparata, compresi, purtroppo, i loro insegnanti. Nella maggior parte degli Stati Uniti, l'unico modo per laurearsi senza seguire un solo corso di scienze è quello di laurearsi in istruzione elementare. E, si dice, molte persone si specializzano nell'istruzione elementare proprio per questo motivo. I nostri insegnanti di scuola elementare quindi non solo ignorano la scienza; sono ostili alla scienza. Questa ostilità deve, inevitabilmente, contagiare i giovani a cui insegnano.

Alcuni anni fa, facevo parte di un comitato per esaminare quanto bene il requisito dell'ampiezza - che tutti gli studenti seguissero almeno un corso di scienze - funzionasse in un campus dell'Università della California. Abbiamo scoperto che, di quegli studenti che non si laureavano in una materia tecnica, il 90% soddisfaceva il requisito di ampiezza seguendo un singolo corso di biologia conosciuto informalmente tra gli studenti come Sessualità umana. Ora, non dubito nemmeno per un istante che sia stato un corso utile e interessante. Potrebbe anche aver tentato gli studenti di fare esperimenti pratici nel proprio tempo (un risultato che raramente otteniamo in fisica). Ma non credo che costituisca un'istruzione scientifica sufficiente per i laureati all'alba del 21° secolo.

So anche un po' quello che succede nella scuola secondaria perché negli anni '80 ho realizzato una serie tv educativa, L'Universo Meccanico , è ancora ampiamente utilizzato nei college e nelle scuole superiori statunitensi. Ci sono circa 24.000 scuole superiori negli Stati Uniti. Nessuno sa quanti insegnanti di fisica formati nelle scuole superiori ci siano (con, diciamo, l'equivalente di una laurea in materia) ma certamente non sono più di qualche migliaio. ho fatto L'Universo Meccanico principalmente per gli insegnanti crossover, quelli che insegnano fisica anche se non sono stati addestrati per questo. È motivo di grande soddisfazione che centinaia di insegnanti mi abbiano ringraziato per aver reso possibile loro una carriera di successo. Ma indovina un po? Mi dicono che la loro più grande soddisfazione non è nel preparare il resto dei loro studenti a prosperare in un mondo sempre più tecnico, ma nel trovare quei diamanti grezzi che possono essere inviati al college per essere tagliati e lucidati in veri fisici.

Ma da nessuna parte il problema è più vivido che alla scuola di specializzazione. Gli studenti laureati sono gli eletti, quelli selezionati per passare alla fase finale dell'operazione di estrazione e smistamento. Il professore medio in un ateneo di ricerca realizza circa 15 dottorati di ricerca nel corso di una carriera. Mentre il problema dell'educazione scientifica è spesso inquadrato in termini di una percepita mancanza di dottorati di ricerca - troppo poche élite per alimentare il nostro progresso scientifico e tecnologico in futuro - è chiaro che in realtà abbiamo un processo in atto attrezzato per moltiplicare la nostra specie 15 volte con ogni generazione successiva. Quello che manca è un mezzo per fornire al resto della nostra popolazione anche la comprensione più basilare della scienza in un mondo sempre più guidato dalla scienza.

I miei amici di tutto il paese mi dicono che il numero di laureati in fisica è al suo punto più basso dallo Sputnik, quasi 50 anni fa. Non è sorprendente. Il corso di laurea in fisica è in gran parte considerato una preparazione per la scuola di specializzazione e il mercato del lavoro accademico è ancora saturo dell'afflusso di dottorati del baby boom negli anni '70, dissuadendo potenziali nuovi candidati dal perseguire una laurea in scienze. Coloro che non sono interessati a una professione accademica non considerano rilevante una laurea in fisica. Quindi, lungi dall'essere il maggiore di arti liberali del 21° secolo, il laureando in scienze è diventato una specie in via di estinzione.

C'è qualche rimedio ipotizzabile? Riusciamo a immaginare un mondo in cui facciamo di meglio che sfornare una manciata di dottori di ricerca, molti dei quali finiranno con poco ma frustrazione da mostrare per tutto il loro duro lavoro, mentre il resto dei giovani che si laureano sono impreparati a far fronte a una società modellata in gran parte dalla scienza e dalla tecnologia? Certo, sarebbe d'aiuto se quelli di noi che insegnano scienze all'università cambiassero i nostri atteggiamenti e trovassero modi più invitanti di presentare le nostre materie. Ma anche se potessimo farlo, intaccheremmo a malapena il problema. Quando i ragazzi arrivano da noi, sono già persi per la scienza.

Ma immagina un mondo in cui l'insegnamento al liceo è una professione così attraente che varrebbe la pena di un dottorato di ricerca per ottenere il lavoro. Perché ciò accada, dovremmo pagare di più gli insegnanti, almeno quanto quello che ottengono i dottorandi. E dovrebbero essere pagati di più. Ma questa non è l'intera risposta. Altrettanto importante, le scuole dovrebbero imparare a trattare questi insegnanti con rispetto professionale e la società dovrebbe concedere loro l'onore e l'ammirazione che i professionisti si aspettano. Questo non è impensabile. Qualcosa di simile era vero in gran parte dell'Europa prima della seconda guerra mondiale. Ma è molto lontano dall'essere vero negli Stati Uniti di oggi.

Ci vuole molto di più, ovviamente. La rivoluzione dovrebbe estendersi fino alla prima elementare. Gli insegnanti dovrebbero essere alfabetizzati nelle scienze e i bambini dovrebbero trovare l'apprendimento della scienza interessante come seguire le fortune dei gruppi rock. È molto da chiedere. Ma poi di nuovo, solo il nostro futuro dipende da questo.

nascondere