Helen Quinn이 유명한 이론 물리학자가되기 전에 그녀는 교사가되는 것을 생각했습니다. 이제 그녀의 경력의 두 번째 행위에서 그녀는 17 개 주와 컬럼비아 특별구가 채택한 차세대 과학 표준을 만들어내는 데 도움을주었습니다. 그러나 세계적 수준의 물리학 자이자 과학 교육 개혁의 지도자가되는 그녀의 길은 그녀가 거의 취하지 않은 사람이었습니다.
현재 73 세인 Quinn은 호주에서 자랐으며, 그곳에서 고등학교에서 2 학년까지 학업 중심을 결정해야했습니다. 그녀의 아버지는 엔지니어였으며, 가족 대화는 종종 일이 어떻게 작동하는지를 중심으로 회전했습니다. "학습 과학에 유용한 것으로 추천하는 문제 해결은 가족 문화의 일부였습니다."라고 그녀는 말했습니다.
그녀는 고등학교 교사가 어떻게 그녀가 수학자가 되라고 격려했는지 회상했다. 당신은 항상 영리한 방법을 알아 내야합니다.” 그러나 1950 년대에 그녀는“여성이 엔지니어가 될 수 있다는 생각은 존재하지 않았다. 한때 멜버른 대학교 (University of Melbourne)의 엔지니어링 스쿨에 들어갔고 한 사람은‘여기에 무엇이 들어 있는지 봐라’고 말했습니다. 다른 한 사람은‘진짜라고 생각하십니까?’
입니다.Quinn이 1962 년 Stanford University로 이주한 후, 그녀의 고문은 그녀가 대학원을 고려하도록 격려했지만“대학원 학교는 일반적으로 결혼하고 끝내지 않기 때문에 여성을 받아들이기를 꺼려합니다. 그러나 나는 우리가 당신과 그것에 대해 걱정할 필요가 없다고 생각합니다.” 그녀의 궁금한 점은“내가 결혼하지 않을 것이라고 말하는가?”
Quinn은 대학원에 신청했지만 그녀는 베팅을 방해했습니다. 그녀는“그 당시 스탠포드의 교수진에는 물리학과에 여성이 없었습니다. "나는 거기에서 내 자신을 보지 못했습니다." 그녀는“박사 학위를 신청할 것이라고 생각했습니다. 좋은 대학교는 물리학 석사 학위를 제공하지 않기 때문에 프로그램은 석사 학위를 취득한 다음 교육 과정을 수강하고 고등학교 교사가되기 때문입니다.”
.대신, 그녀는 기본 입자 상호 작용에 대한 우리의 이해에 중요한 기여를했습니다. 1970 년대에 그녀는 Roberto Peccei와 함께 강력한 Charge Parity (CP) 문제에 대한 제안 된 솔루션으로 일했습니다. 퍼즐은 물질과 반물질 사이의 일종의 대칭이 약한 상호 작용에서 깨진 이유와 관련이 있으며, 이는 핵 부패를 유발하지만 강한 상호 작용에는 물질을 함께 유지하는 것이 아닙니다. Peccei-Quinn 메커니즘으로 알려진 Peccei와 Quinn의 솔루션은 "axion"필드의 존재를 예측하는 새로운 종류의 대칭을 암시하고, 따라서 가상의 축 입자를 의미합니다. Axions는 초대칭 및 우주 인플레이션 이론에서 호출되었으며 암흑 물질의 후보로 제안되었습니다. 물리학 자들은 애매한 입자를 높이와 낮게 찾고 있습니다.
강력한 CP 문제에 대한 그녀의 작업과 입자 물리학에 대한 기타 기여는 Dirac Medal, J.J.를 포함한 권위있는 상으로 인정되었습니다. 사쿠라이 상, 클라인 메달 및 컴턴 메달. 한편 그녀의 관심은 과학 교육으로 되돌아 갔다. 1980 년대 후반부터 그녀는 SLAC (Stanford Linear Accelerator Center)에서 과학 교육 봉사 활동을 이끌었고 나중에 National Research Council의 과학 교육위원회를 대표하여 차세대 과학 표준으로 이어진 프레임 워크를 개발했습니다. Quanta Magazine 작년 샌프란시스코에서 열린 국제 교사-과학자 파트너십 컨퍼런스에서 Quinn을 따라 잡았습니다. 대화의 편집 및 응축 버전이 다음과 같습니다.
Quanta Magazine :1960 년대 입자 물리학 분야에 들어가는 것은 어땠습니까?
Helen Quinn :매우 흥미로운 시간이었습니다. 우리가 현재 표준 모델이라고 부르는 것은 막 형성되기 시작했으며 SLAC는 스탠포드에서 방금 구축되었습니다. 사실, 내가 입자 물리학자가 된 이유는 아마도 과학에 대해 너무 흥분한 사람들이 너무 많았 기 때문일 것입니다. 그러나 나는 어느 시점에서도 결코 말하지 않았습니다.“나는 물리학자가 될 것입니다. 그것이 제가하고 싶은 일입니다.” 내가 그것에 대해 더 많이 배웠을 때 그것은 나에게 자랐습니다.
당신은 1 년간의 학생 교육을했습니다.
나는 박사 학위를 받았다. 4 년 만에, 그것은 발견 된 흥미로운 작품이었습니다. 대학원에서 나는 결혼했다. 남편은 또 다른 물리학 자였으며 우리는 독일에서 박사후 과정을 갔다. 돌아와서 남편은 술집에서 교수직을 맡았습니다.“다른 직업이 있어야하는 나라에 도시가 있다면 보스턴 지역에 7 개의 대학이 있기 때문에 보스턴입니다.” 그러나 나는 직업을 얻지 못했습니다.
나는“좋아요, 나는 뒤로 물러서서 선생님이 될 것입니다.”라고 생각했습니다. 그리고 나는 Tufts에서 교육 과정을 수강하고 학생 교육을했습니다.
.그런 다음 무슨 일이 있었습니까?
그 학기 동안 학생 교육을받는 학기 동안, 나는 하버드의 주니어 동료였던 대학원 친구 인 Joel Primack 중 한 명을 만나서“하버드에서 언젠가 우리와 이야기하지 않겠습니까?”라고 말했습니다. 그 순간, 표준 모델의 개발에 근본적인 연구가 시작되었습니다. Gerard 'T Hooft와 Martinus Veltman [1999 년 노벨 물리학 상을 공유 한 Martinus Veltman은 표준 모델의 기초가되는 게이지 이론의 수학을 계산하는 방법을 제공했습니다. 그래서 저는 Tom Appelquist 하버드에서 친구와 다른 주니어 교수진과 함께 일하기 시작했습니다.
표준 모델 이전에는 약한 상호 작용 이론에 문제가있었습니다. 1 차 계산을 할 수 있지만 다음 순서 (1 루프 계산)는 무한했습니다. 따라서 이론은 잘 정의되지 않았으며 안정적이지 않았습니다. 우리는 새로운 이론을 사용하여 약한 상호 작용의 최초의 유한 한 원 루프 계산을 수행했습니다. 그 시점에서 나는 이것이 가르침 이상으로 나를 끌어 들이고 있다는 것을 깨달았다.
당신은 가르치는 것을 좋아하지 않았습니까?
나는 가르침을 좋아했다. 나는 감독 스터디 홀과 고등학교의 지적 분위기를 싫어했습니다. 그래서 물리학에 대한 관심 분야에서 기본적으로 표준 모델의 발전의 시작이었습니다. 거절 할 수없는 기회였습니다.
당신의 경력에서 나중에 과학 교육을 수정하려고 노력 했습니까?
국립 과학 아카데미 (National Academy of Sciences)에 선출 된 후 교육 봉사 활동에 대한 저의 배경은 과학 교육위원회에 초대되었습니다. 이것이 과학 교육에 참여할 수있는 기회는 더 광범위하게 매력적 이었지만, 그 이상은 교육과 학습에 대한 흥미로운 것들을 배울 수있는 기회였습니다. 과학자로서, 당신이 그것에 대한 연구를하지 않고 무언가를 알고 있다고 생각한다면, 당신은 아마 모르겠습니다. 그래서 나는“과학을 가르치는 데 효과적인 것을 누가 이해 하는가?”라고 말했습니다.
“과학을 학교에 가져가는 것”이라는 연구가 있었는데, 저는 학습을 연구하는 사람들과 함께위원회의 일원이었습니다. 나는 그들이 어떻게 질문을 연구했는지 배울 수있었습니다 :과학을 가르치는 데 가장 효과적인 것은 무엇입니까? 그것이 학습에 관한 연구에 대한 나의 교육의 시작이었습니다.
나에게 도전은 방의 다른 사람들이 논쟁하는 것을 이해하는 것이 었습니다. 그 연구가 시작될 때, 나는 물리학 자 였고, 이것들은 교육 연구원이었습니다. 그리고 그들은 논쟁을하고 있었고, 나는 그들이 무엇에 대해 논쟁하고 있는지 몰랐습니다. 역사를 몰랐기 때문에 그들의 입장의 차이를 분별할 수 없었습니다.
나중에 공통 핵심이 시작되고 47 개 주가 수학 및 언어 예술 분야의 공통 표준을 채택한 후 뉴욕의 카네기 회사는 과학 교육 이사회에 와서“우리는 과학을 위해 이것도해야합니다.”라고 말했습니다. 많은 주가 수학 및 언어 예술에서 일반적인 일을하고 있다면 과학에서 공통점이 무엇을 할 수 있는지 생각해 보지 않겠습니까?
당신은 그 당시 과학 교육위원회 의장이었습니다. 과학 교육의 어떤 분야가 개선되어야한다고 생각 했습니까?
일반적인 결론은 실제로 우리가 개발 한“K-12 과학 교육을위한 프레임 워크”에 구체화되어 있습니다. 학습이 의미있게 행동하기 위해 학생들에게 일을하는 데 참여해야합니다. 다른 사람들이 생산 한 지식을 암기하는 것만으로도 이전 가능한 지식으로 이어지는 것은 아닙니다. 큰 문제는 당신이 적용 할 수 있다는 지식입니다.
문제는 :학습을 어떻게 변화시켜 지식이 학교 밖에서 문제에 접근하는 방식에 훨씬 더 통합되도록 하는가?
이러한 표준을 개발할 때 가장 큰 도전은 무엇입니까?
도전과 재미는 또한 다른 분야에 대한 전문 지식을 가지고있는 사람들을 데려가려고 노력하고 다른 사람들이 구매할 수있는 모든 사람의 전문 지식에 대해 충분히 기반을 둔 일반적인 견해를 생각해내는 것입니다. 그리고 우리는 프레임 워크에 성공했다고 생각합니다. 과학 교사들은 일반적으로 우리가 그들 앞에 놓고있는 그림에 대해 열정적입니다. 과학자들과 이야기 할 때, 그들은 일반적으로 과학을 묘사하는 방법에 대해 열정적입니다. 따라서 합성은 효과가 있지만이를 달성하는 것은 그룹 노력입니다. 그러한 그룹을 의장하고 합의에 가져 오는 것은 도전적이지만 보람있는 과정입니다.
그리고 어떤 의미에서, 프레임 워크에서 나온 일반적인 견해는 차세대 과학 표준이되었습니다.
표준은 프레임 워크를 기반으로하며 프레임 워크를 읽고 그 의도를 이해하는 데 도움이됩니다. 표준은 본질적으로 조각에 대한 지식입니다. 표준은 당신이 말할 수있는 곳이어야합니다. 학생이 그렇게 할 수 있습니까?
기본적으로 표준은 평가를 구축하는 기초이며 교사 및 커리큘럼 개발자를위한 가이드 포스트 세트입니다. 따라서 표준은 실제로 더 큰 비전을 전달하는 방법이 아닙니다. 그들은 학생들이 알고 있거나 할 수있는 작은 부분과 작품이며, 그 자체로는 말이되지 않습니다. 더 큰 비전을 기반으로하지 않는 한, 그 비전이 무엇인지에 대한 아이디어가 없다면 표준을 읽는 것은 혼란 스럽습니다.
따라서 프레임 워크는 비전입니다.
프레임 워크는 비전입니다. 표준은 지상에 일련의 지분입니다. 학생들이 3 학년 으로이 일을 할 수 있다면, 학생들이 5 학년에 그렇게 할 수 있다면 학생들이 12 학년에 그렇게 할 수 있다면 충분한 과학을 배웠습니다.
당신은 차세대 과학 표준을 3 차원 과학 학습으로 묘사합니다. 그게 무슨 뜻입니까?
내 말은 과학을 배우려면 과학 분야에서 핵심 아이디어를 배워야한다는 것입니다. [물리 과학에서 이러한 아이디어에는 물질과 상호 작용, 운동 및 안정성 및 에너지가 포함됩니다.] 그러나 과학의 본질을 이해하고 학습을 직접 학습하기 위해 과학의 본질을 이해하기 위해 이러한 아이디어가 어떻게 도달했는지, 과학자들이하는 일, 과학 관행 및 공학 관행을 배워야합니다. 그것은 과학 학습의 두 번째 차원입니다. 마지막으로, 3 차원은 어디로 가고 있는지 알고 새로운 문제를 볼 때 어떤 종류의 질문을할지 알기 위해 필요한 몇 가지 큰 개념이 있다는 것입니다. 이것들은 과학에 대한 설명이 원인과 결과 메커니즘에 관한 것이라는 사실 또는 이러한 메커니즘을 해독하기 위해 현상이 발생하는 시스템의 모델을 정의하고 만드는 데 유용하다는 사실과 같은 개념입니다. 그리고 그 큰 개념은 종종 가르치지 않습니다. 학생들은 일종의 일을 계속해서 부작용으로 얻을 것으로 예상됩니다.
그리고 당신은 그 3 차원을“크로스 커팅”이라고 부릅니다. 그것은 당신이 다른 분야를 자르는 것을 의미 하는가?
오른쪽. 이들은 물리학, 화학, 생물학, 지구 과학 또는 기타 과학 분야를 수행하든 관계없이 적용되는 개념입니다. 이것들은 문제를 보는 데 유용한 렌즈가 될 것입니다.
학생들이 크로스 커팅 개념과 과학의 과정을 배웠는지 평가하는 것이 어렵지 않습니까?
퀸즐랜드와 호주의 다른 주에서는 실제로이 작업을 수행합니다. 주 평가의 일부는 외부 시험이지만, 그 중 일부는 교사가 등급을 매긴 교실의 성과 평가입니다. 우선,이 접근법은 교사를 전문가로 신뢰합니다. , 그러나 둘째, 교차 체크 시스템이 있습니다. 외부 테스트 부분과 교사의 수업 내부 등급 사이에 불균형이있는 경우 검사관이 와서보고 있습니다. 따라서 교사들이 전문 시스템의 일부가되고 해당 시스템을 모니터링하는 전체 구조가 개발되었습니다.
미국에서는 교사들이 그 역할을 수행하지 않는 하늘의 외부 테스트 시스템을 채택했습니다. 교사는 드롭 인 테스트에서 발견 할 수있는 것보다 학생들에 대해 더 많이 알고 있기 때문에 실제로는 매우 비효율적 인 모델입니다. 하늘에서 떨어지는 평가는 싸고 기계로 점수를 매기도록 설계되었습니다. 매우 제한적입니다. 대부분은 암기 된 것을 테스트합니다. 그리고 학생들이 학생들이 그 시험에서 높은 점수를받을 수 있도록 설계된 전체 교육 시스템을 갖는 것은 비생산적입니다. 그것은 모든 잘못된 행동을 교실로 몰아 넣습니다. 따라서 학생들이 새로운 3 차원 표준을 달성했는지 여부를 테스트하고 우리가 알고있는 교육 및 학습 행동을 더욱 생산적으로 주도하기 위해 새로운 유형의 테스트 작업이 필요합니다.
.이제 표준이 나왔으니 무엇에 집중하고 있습니까?
과학 교육에 관한 이사회에서의 나의 용어는 더 이상 일할 수있는 특정 플랫폼을 가지고 있지 않습니다. 나는 대화를 나누고, 깃발을 물결시키고 카운티 수준이나 국가 차원에서 표준이 무엇인지, 왜 개발되었는지에 대해 이야기하고 사람들이 그들을 구현하는 방법을 이해하도록 돕기 위해 초대 된 곳으로갑니다.
선생님과 대화 할 때 학생들에게 과학을 더 흥미롭게 만드는 것에 대해 어떤 조언을 하시겠습니까?
두 가지가 있습니다. 첫째, 관찰 가능한 사건이나 현상에 대한 학습을 구축합니다. 둘째, 학생들이 답변을하기 전에 질문에 참여하게합니다. 누군가가 우리에게 알고 싶어 할 이유가 없다는 것을 말하는 것보다 질문이 있다면 우리 모두는 사물에 훨씬 더 관심을 갖습니다.
엔드 게임은 무엇입니까?
나는 교육받은 사람들을 원합니다. 나는 지역 사회에서 문제를보고 과학자처럼 과학적인 문제에 대해 과학자처럼 생각할 수있는 시민들을 원합니다. 나는 고등학교 졸업생들이 잘 교육받은 가정에서 왔든 그렇지 않은지 고용주가 원하는 능력을 갖춘 고등학교 졸업생을 원합니다. 고용주가 찾고있는 것이기 때문에 문제를 해결하고 해결할 수 있기를 바랍니다. 그들은 당신이 팀에서 일할 수 있기를 원합니다. 정보를 제공하려면 정보를 해석하고 사용하십시오. "이것은 내일 당신이하는 일입니다." 그리고 그 모든 것들은 당신이 들었던 것을 반복 할 수있는 것 이상의 것이 필요합니다. 그래서 내가가는 곳입니다. 나는 그것이 큰 주식 문제라고 생각합니다.
