Voor de wetenschapper (of aspirant-wetenschapper) hoeft de vraag waarom hij wetenschap wil studeren niet te worden beantwoord. Als jij een van de mensen bent die krijgt wetenschap, dan is geen uitleg nodig. De kans is groot dat je al een deel van de wetenschappelijke vaardigheden nodig om zo'n carrière na te streven, en het hele punt van studie is om de vaardigheden te verwerven die je nog niet hebt.
Echter, voor degenen die dat wel zijn niet als je een carrière in de wetenschappen of technologie nastreeft, kan het vaak aanvoelen alsof bètavakken van welke streep dan ook zonde van je tijd zijn. Vooral cursussen in de natuurwetenschappen worden ten koste van alles vermeden, waarbij cursussen in de biologie hun plaats innemen om aan de noodzakelijke wetenschappelijke vereisten te voldoen.
Het argument voor 'wetenschappelijke geletterdheid' wordt ruimschoots gemaakt in het boek van James Trefil uit 2007 Waarom wetenschap?, gericht op argumenten uit de maatschappijleer, esthetiek en cultuur om uit te leggen waarom een zeer basaal begrip van wetenschappelijke concepten nodig is voor de niet-wetenschapper.
De voordelen van een wetenschappelijke opleiding zijn duidelijk te zien in deze beschrijving van de wetenschap door de beroemde kwantumfysicus Richard Feynman:
Wetenschap is een manier om te leren hoe iets bekend wordt, wat niet bekend is, in hoeverre dingen bekend zijn (want niets is absoluut bekend), hoe om te gaan twijfel en onzekerheid, wat de bewijsregels zijn, hoe over dingen te denken zodat oordelen kunnen worden gemaakt, hoe waarheid van fraude te onderscheiden, en van tonen.
De vraag wordt dan (aangenomen dat je het eens bent met de verdiensten van de bovenstaande manier van denken) hoe deze vorm van wetenschappelijk denken aan de bevolking kan worden gegeven. Trefil presenteert met name een reeks grootse ideeën die kunnen worden gebruikt om de basis te vormen van deze wetenschappelijke geletterdheid - waarvan er vele stevig verankerde natuurkundige concepten zijn.
De zaak voor natuurkunde
Trefil verwijst naar de "physics first" -benadering die de Nobelprijswinnaar Leon Lederman in 1988 presenteerde in zijn onderwijshervormingen in Chicago. De analyse van Trefil is dat deze methode vooral nuttig is voor oudere (dat wil zeggen middelbare schoolleeftijd) studenten, terwijl hij is van mening dat het meer traditionele eerste leerplan biologie geschikt is voor jongeren (basis- en middelbare school) studenten.
Kortom, deze benadering benadrukt het idee dat natuurkunde de meest fundamentele wetenschappen is. Chemie is tenslotte toegepaste fysica en biologie (in zijn moderne vorm tenminste) is in wezen toegepaste chemie. Je kunt je natuurlijk verder uitbreiden naar meer specifieke gebieden: zoölogie, ecologie en genetica zijn allemaal verdere toepassingen van de biologie, bijvoorbeeld.
Maar het punt is dat alle wetenschap in principe kan worden teruggebracht tot fundamentele natuurkundige concepten zoals thermodynamica en kernfysica. Zo ontwikkelde de fysica zich in feite historisch: de basisprincipes van de fysica werden bepaald door Galileo, terwijl de biologie tenslotte nog bestond uit verschillende theorieën over spontane generatie.
Daarom is het volkomen logisch om een wetenschappelijke opleiding in de natuurkunde te onderbouwen, omdat het de basis is van de wetenschap. Vanuit de natuurkunde kun je natuurlijk uitbreiden naar de meer gespecialiseerde toepassingen, gaande van thermodynamica en kernfysica in de chemie bijvoorbeeld, en van mechanica en materiaalkundige principes in engineering.
Het pad kan in omgekeerde richting niet soepel worden gevolgd, van kennis van ecologie naar kennis van biologie naar kennis van chemie enzovoort. Hoe kleiner de subcategorie van kennis die u heeft, hoe minder deze kan worden gegeneraliseerd. Hoe algemener de kennis, hoe meer deze kan worden toegepast op specifieke situaties. Als zodanig zou de fundamentele kennis van de natuurkunde de nuttigste wetenschappelijke kennis zijn, als iemand zou moeten kiezen welke gebieden hij wil bestuderen.
En dit alles is logisch omdat natuurkunde de studie is van materie, energie, ruimte en tijd, zonder welke er niets zou bestaan om te reageren of te gedijen of te leven of te sterven. Het hele universum is gebouwd op de principes die zijn onthuld door een studie van de natuurkunde.
Waarom wetenschappers niet-wetenschappelijk onderwijs nodig hebben
Over goed afgerond onderwijs gaat het tegenovergestelde argument even sterk op: iemand die wetenschap studeert moet kunnen functioneren in de samenleving, en dit houdt in dat je de hele cultuur begrijpt (niet alleen de technocultuur) betrokken. De schoonheid van Euclidisch geometrie is niet inherent mooier dan de woorden van Shakespeare; het is gewoon mooi op een andere manier.
Wetenschappers (en met name natuurkundigen) hebben de neiging redelijk goed afgerond te zijn in hun interesses. Het klassieke voorbeeld is de vioolspelende virtuoos van de natuurkunde, Albert Einstein. Een van de weinige uitzonderingen zijn misschien medische studenten, die door tijdgebrek meer gebrek aan diversiteit hebben dan aan gebrek aan belangstelling.
Een stevig begrip van de wetenschap, zonder enige basis in de rest van de wereld, geeft weinig inzicht in de wereld, laat staan waardering ervoor. Politieke of culturele kwesties spelen geen rol in een soort van wetenschappelijk vacuüm, waar geen rekening hoeft te worden gehouden met historische en culturele kwesties.
Hoewel veel wetenschappers van mening zijn dat ze de wereld objectief kunnen beoordelen op een rationele, wetenschappelijke manier, is het een feit dat belangrijke kwesties in de samenleving nooit puur wetenschappelijke vragen bevatten. De Manhattan-project, was bijvoorbeeld niet alleen een wetenschappelijke onderneming, maar veroorzaakte ook duidelijk vragen die tot ver buiten de natuurkunde reikten.
Deze inhoud wordt geleverd in samenwerking met de National 4-H Council. 4-H wetenschapsprogramma's bieden jongeren de mogelijkheid om STEM te leren kennen door middel van leuke, praktische activiteiten en projecten. Lees meer door te bezoeken hun website.