在娜塔莎·霍姆斯的《天地物理学》课程中，所有学生都至少有一个共同点:他们选择的专业不是物理学。
娜塔莎·霍尔姆斯在一个充满活力的学习教室里。
霍姆斯是艺术与科学学院Ann S. Bowers物理学的助理教授，他说:“他们中的一些人对这门学科很感兴趣，并且非常渴望了解更多。”“他们中的一些人在高中时不喜欢物理，一想到要再上一门物理课就感到害怕。”
为了将非专业学生引入该领域，以一种减少学生的忧虑并增加他们的热情，霍姆斯设计了一门课程，以她广泛的物理教育研究为依据，采用了积极的学习方法，并设计了三个关键项目来挖掘学生的非科学研究领域。
霍尔姆斯于2019年春季推出了这门课程，并于2020年春季授课，并将于2021年春季再次开设这门课程。
课程的核心是三个项目:
- 《平坦的地球》:学生学习物理学家如何从地心说的太阳系模型转换到日心说的太阳系模型。然后他们研究地平协会的论点，用他们的物理学知识来反驳地平模型。霍尔姆斯说:“作业的目的是让学生们思考，日常生活中，非物理学家是如何运用专业知识来解释物理学的。”
- “谁物理吗?为了启动这个项目，霍尔姆斯专门开了一节课来讨论物理学中的表现问题，考察了女性和有色人种在物理学家中所占比例的数据。然后，学生们了解两位物理学家——一位来自1950年以前，另一位来自1950年之后——他们来自历史上在该领域被低估或边缘化的团体。他们以各种形式提交报告:海报、播客、散文、戏剧，甚至音乐视频。
- “基础物理辩论”:霍尔姆斯说，这个项目的目标是让学生思考基础物理的作用，以及它为什么以及是否应该继续获得资助。班级分为两组辩手和一组裁判;在现场辩论中，辩论队会为大型物理项目(如下一代粒子对撞机或天基引力波探测器)提供资金支持或反对。霍姆斯说:“考虑到我们学的很多物理学都是古老的，让学生思考未来的物理学以及他们在工作中的角色是很有趣的，不管他们是否成为物理学家。”
Rachel Lubbe ‘ 20在她关于奥地利出生的犹太物理学家Lise Meitner的视频中绘制了核能图，为“谁研究物理?””项目。
除了核心项目外，霍姆斯还实施了积极的学习技巧，包括预读测验、点击器、课堂上的工作表活动、小组白板和麦克风，这些可以扔给学生，让他们在课堂上做出自发的反应。
霍姆斯说:“如果我们要做演示，我们要做互动讲座演示，让学生先做预测，与邻居交流，观看演示，然后向邻居解释。”“如果我们要做测试，我们会做两个阶段的测试，学生单独做测试，然后分组进行。”
今年3月，伊萨卡大学因新冠病毒疫情关闭，教学变得虚拟，霍尔姆斯竭尽全力制作了家庭用品演示，并利用分组讨论室进行分组讨论。
21岁的Phazione McClurge在“Who Does Physics?”中做了一个关于科学家乔治·华盛顿·卡弗的演讲。”项目。
霍尔姆斯希望学生在完成这门课程后，对物理学有一个积极的、有见地的观点，他们可以把这个观点应用到其他领域的工作中。
“这些学生将成为各个领域的领导者，”她说。“它们都将以某种方式与物理发生相互作用。我的目标是，无论这些相互作用可能是什么，它们都不默认先前的假设，即物理学是可怕的或不值得研究或支持的东西。尤其是涉及到代表的时候。”
霍尔姆斯说，对物理学的恐惧态度可以在成人和儿童之间传递，但“如果他们对物理学感到舒适或对学科感到兴奋，这种热情也会传递下去。”
凯特·布莱克伍德是艺术与科学学院的作家。
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