2021年度一丹獎提名現已開放

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Carl Wieman教授

史丹福大學物理學教授、教育學院教授和工程學院DRC主席

獎項類別

一丹教育研究獎

年份

2020

專業領域

專業知識評估,專上科學,理工科(STEM)教育

受惠地區

全球

在STEM教育中開創新型教學法

自2013年起,Carl Wieman教授兼任斯坦福大學物理學教授和教育學院教授。此前,他曾在加拿大英屬哥倫比亞大學和科羅拉多大學任職20年。

他在原子物理學和科學及工程教育均進行了廣泛的研究,獲獎無數。他於2001年獲得諾貝爾物理學獎,於2004年獲得卡耐基基金會美國大學教授年獎(the Carnegie Foundation Professor of the Year award)。

他在科羅拉多大學和加拿大英屬哥倫比亞大學成立及策劃了“科學教育計劃”,該計劃倡導基於科學研究改進教學的理念對許多大學教學有廣泛的影響,徹底地改變了在大學本科科學的教學方法。他的著作《改善大學科學教育:科學教育計劃經驗談》(Improving How Universities Teach Science; Lessons from the Science Education Initiative)反映了他在STEM教育改革方面的努力。

他曾擔任美國國家科學院 (National Academy of Sciences) 科學教育委員會 (Board of Science Education) 的創會主席,也是PhET的創辦人。 PhET是一個線上互動科學模型平台,每年用於學習科學的頻率達2億次。他於 2010年到2012年出任美國白宮科學技術政策辦公室 (科學) 副總監。

目前,他致力研究科學、工程和醫學專業知識及問題解決方案,以及如何更好地衡量與教授這些知識。他還研究並撰寫有關高等教育的教學模式以及如何對其進行定義和開發新的知識。

「在我認識的人當中,沒有一個人能比Carl Wieman教授更能代表教育的變革和改進,堅定不移地持續創新以及通過教育研究尋求更有效的學習方法。」
贊辭

Andreas Schleicher先生致辭

一丹教育研究獎評審小組主席

祝賀Carl Wieman教授獲得2020年度一丹教育研究獎。

陳一丹博士的願景是透過教育創造一個更美好的世界,而一丹獎的使命就是通過肯定創變者的工作來改變世界。在我認識的人當中,沒有一個人能比Carl Wieman教授更能代表教育的變革和改進,堅定不移地持續創新以及通過教育研究尋求更有效的學習方法。

每當想到Carl Wieman教授,你會想到諾貝爾物理學獎得主。他首次實現了玻色-愛因斯坦凝聚態。但在過去的二十年來,他把熱情都投放在教育裡。目前,他是斯坦福大學教育學院內一位受人尊敬的學者,他不僅能夠高瞻遠矚地研究科學的教學方法,更能有效地說服他人接納自己的理念並讓其發揚光大。

你知道,每個孩子都熱愛科學; 科學是關於了解大自然,關於比較和對比,探索新事物及測試想法,找出連帶關係和理清起因與結果。但隨著年齡的增長,人們對科學的熱愛減退,將自然科學視為一個充滿公式和方程式的抽象世界, 跟他們的生活和夢想毫無關係。這在很大程度上是歸咎於我們的學習和教授科學的方式。我們在課室裡接觸到的科學,通常只有寬度,卻沒有深度,很快被記下來,然後遺忘, 就像跟我們周圍的現實世界無關。我們在學校和大學裡雖然學到很多事實和數據,但我們經常忘記要用科學家的思維去思考,去建立假設,去設計實驗或去區分究竟有哪些問題可以作科學分析調查。

Carl Wieman教授試圖著根治這個問題,他帶來的不僅對教授科學的熱忱 – 有許多其他人也是滿懷熱誠的,而他是堅持用嚴謹的科學方法來理解和改善科學教育。許多人都認為教育是一門藝術,有才華和熱忱的教育人士,每天都付出巨大的努力來教育我們的孩子並建立我們的未來。但是,良好的教育需要的還不止這些。它也得益於科學探索,測試新的提問和想法,讓我們發現所追尋的結果到底有怎樣的成因。這正是Carl Wieman教授的工作格外精妙之處。他利用科學來了解人們如何認識科學,然後建立了一套實證基礎, 加上強大的技術支持,以幫助教育人士擺脫他們的老師們都一直沿用的教學方式轉為根據科學研究引導我們該怎樣教授科學。

他不是在像牙塔中為自己做事。反之,他激勵了周圍的科學家和教育人士共同協作,並落實學生應該怎樣學習;以科學的方法去衡量學生們的學習進度,調整教學方法和技巧以改善學習成果,並採用實際可行的方法。

Wieman教授亦明白到,要改革教育,我們需要搭建在研究、實踐和公共政策之間的有效橋樑。在美國,他曾擔任美國國家科學院科學教育委員會的創會主席。他曾為美國總統奧巴馬擔任科學技術政策辦公室科學部副總監, 提供有關STEM教育研究和美國教育計劃的建議。他亦曾經與許多國家政府機構合作,包括美國國家科學基金會,美國國立衛生研究院和美國教育部。

特別重要的是,Wieman教授深入思考瞭如何通過以創新科技為基礎的模擬技朮,使基於科學的教學都有更好的擴展空間,而他反復與學生進行了多次科學實驗,以完善這些技術。在這疫情流行的時代,數碼資源已成為教育的生命線,Carl Wieman教授的工作為我們提供了一個榜樣,說明我們不僅可以使用科技來保存傳統教學,而且可以改造傳統教學。

當然,在科學教育上, 模擬學習課程並不是先進理念,有很多例子,學生可以設置一些框架,使某些場景能活現出來。但這只是在盒子裡思考,而不是跳出框框,打破固有思維,這是在復制我們已知的東西,而不是憑藉我們已知的東西去推斷,並將其應用於新的情況上Wieman教授的模擬程式著重於在互動環境中的主動學習,學生可以從中通過探索和發現進行學習,在科學與現實世界之間建立聯繫,並以科學家的角度尋求因果關係。他嚴謹的科學模擬程式代表了一種基本的新教學工具,可以伸延至那些沒有機會接觸實體實驗室的學習者使用。他們還在世界各地催生了各種的教學研究,找出最有效利用這種資源的方法。實際上,這項工作不僅具可擴展性,你還可以看到Wieman教授這項工作的規模,他的模擬程式被下載了5億次之多,並被翻譯成85種語言。

讓我補充一下,Wieman教授的教育研究不僅重要,而且在這個特殊的時期更加至為關鍵。在這幾個月的疫情中,我們所有人都感受到科學和大自然的強大力量。那些對科學並無太深入認知, 或會優先考慮意識形態或政治信念的人,或有可能為此付出代價。面對大自然的力量,你不能用花言巧語去勸說她,更不能扭曲她。大自然始終遵循科學原理,因此我們更應該幫助人們理解這些原理。種建基於教育科學基礎的優質科學教育,將惠及個人、各種經濟體和不同國家,並實現其希望和理想。它將改善及挽救許多生命,是社會為其人民和未來應該作出的重大投資之一。 Carl Wieman教授為我們提供了強大有力的工具來付諸實行。