本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
尊敬的赖斯先生:
物理。这个词在惊奇与恐惧之间引发各种不同的反应。是的,在高三开始上您的AP物理课之前,我很害怕。我热爱科学,毫无疑问我会选修您这门传奇课程。但我暗自担心,在接受考验时,我会达到自己的极限。
从一开始,您的教学就挑战并吸引了我。以至于我会在计划本上记下:“要告诉爸爸的酷炫物理知识”。我希望我最爱的人也能体验到您迷人的逻辑,它揭示了宇宙神秘的秩序。每天放学回家的路上,爸爸和我都会惊叹于这个列表。当他在家长教师之夜亲眼看到您讲课时,您用清晰明了的方式传授大量复杂信息的能力令他震惊不已。
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您明确表示,您关心了解学生作为个体,您让我们写信描述我们选修AP物理的原因、我们在校外的爱好以及我们的长期目标。在表达了我成为一名科学家和宇航员的愿望后,我写道:“我感觉非常积极。事实上,我认为我几乎可以应对生活中遇到的任何事情。”
生活很快就给了我一个机会来检验我自以为是的假设。几天后,我父亲因心脏病突发去世。
我伤心欲绝。我不仅失去了父亲,还失去了我最好的朋友。我坚定的、富有同情心的支持者,一个对学习充满好奇心和无限快乐的源泉。事实上,我现在可以肯定,当我写下“我几乎可以应对生活中遇到的任何事情”时,我真正的意思是“我几乎可以应对生活抛给我和我爸爸的任何事情”。
仿佛毫无预警地,有人把我从您课堂上舒适的座位——逻辑之地——抬起来,独自一人放在陡峭悬崖的边缘,随时会粉身碎骨。我感受到的只有重力。
但随后您告诉我,重力远不止对坠落的恐惧。
让我们考虑一个由两个物体组成的系统:我的铅笔和地球。地球和我的铅笔相互吸引,所以要抬起我的铅笔,使它与地球分离,我必须向系统中添加能量。然后,这些能量存储在铅笔和地球之间的场中;这是铅笔在地面上和新位置的重力势能差。如果我松开铅笔,存储在场中的势能就会变成动能,转化为它们的相互运动。
“不仅仅是地球拉动铅笔,”您阐明道,“铅笔也在拉动地球。”因此,我了解到,在悬崖边上摇摇欲坠,即将坠落的那一刻,我实际上拥有改变世界的力量。
您继续说道:“那么,这个系统何时会储存其最大的势能?其最大的做功能力?”
“当铅笔和地球相距很远时,”我回答道。“也许在地球大气层的边缘?”“只有那么远吗?”您追问道。
然后我明白了。当铅笔和地球无限远离时,当铅笔摇摇欲坠,远离地球的安全时,该系统就会储存其最大的势能,就像我感到茫然,与我舒适的世界分离一样。但只有当我们与我们所知的一切无限分离时,我们才拥有最大的势能差,最大的做功能力,最大的改变世界的机会。
您创造的艰苦而富有同情心的学习环境帮助我治愈了创伤。您坚定不移的期望向我展示了我不知道自己拥有的力量。您确实让我达到了我的精神极限,但您告诉我,这正是关键所在。顾名思义,获得新知识意味着你正处于极限,只有在那里才能进行深度学习。
您给了我所有伟大老师都会给予的宝贵礼物:独立思考的能力。您教会我,如果我长期努力,这种能力只会成倍增长。
我离开您的课堂时非常坚定,以至于我考入了普林斯顿大学,攻读了出了名的难的物理专业,在那里我与来自世界各地的同学一起研究物理问题,惊叹于我们在全球范围内共享共同的科学真理。我辅导来自不同背景的高中生,我清楚地意识到,虽然科学天赋是普遍的,但机会并非如此。
因此,我加入了和平队,在西非几内亚的一个偏远村庄教670名七到十年级的学生物理。在没有教科书、实验材料、自来水或电力的情况下,我所有的学生都面临着困难,但女孩们因极端贫困的挑战而处于极大的不利地位。做饭、打扫卫生、用搓衣板洗衣服、从井里取水,使她们比男性同伴有更少的学习时间,而当她们找到时间时,她们已经精疲力尽了。此外,一旦进入青春期,她们就很容易早婚,这通常会导致怀孕并结束学业。
因此,我试图给她们我生命中脆弱的时刻您给我的礼物——独立思考的能力。当然,没有人可以在短短两年的服务期内消除社会对她们的限制。但我实际上并不认为那是我们的任务——那是她们的任务。但是,我可以传授我从您那里学到的技能。
我可以通过创建一个充满关爱和严谨的学习空间来向她们揭示她们的能力。我可以展示在课堂上对女孩和男孩完全平等的待遇。我可以促使女孩们回答问题,而不是像往常一样被动地坐着。我可以让一个我最聪明的七年级学生的父母相信她应该继续学习,即使他们正准备把她嫁出去。我可以自信地教学生您永远铭刻在我脑海中的概念,以向女孩和男孩展示,是的,女性可以思考困难的事情。我希望,阐明她们周围物理世界的逻辑将阐明她们所处的这个不公平系统的非逻辑性,并赋予她们改变它所需的工具。
赖斯先生,我不知道有多少人能诚实地说他们很想再上一次他们的高中物理课,但我很乐意这样做。而且我怀疑我不是唯一一个。您在每一位学生身上都留下了不可磨灭的印记。我们离开时感到理智、被关爱和被赋能。
在这样一个政治时刻,我想不出有什么比用逻辑武装年轻人更崇高的礼物。赋予他们勇气去跳入而不是回避复杂的问题。因此,我谨代表我们的国家,感谢您37年来杰出的物理教学。您引导了无数青少年走向他们不知道自己拥有的力量。我永远感谢自己能成为他们中的一员。
致以最诚挚的谢意,莉萨
雷克斯·赖斯在美国公立学校教授物理37年后退休。他还为“世界青年科学与工程”(WYSE)和“工程能力、数学和科学测试”(TEAMS)竞赛指导过屡获殊荣的团队。他是“物理优先”运动的先驱,并一直积极参与物理教育的改革和改进。他是美国物理教师协会物理硕士教师领导工作组成员,并担任美国建模教师协会主席。