home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TIME: Almanac 1993 / TIME Almanac 1993.iso / time / 010989 / 01098900.068 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-09-23  |  5.6 KB  |  111 lines

  1.                                                                                 EDUCATION, Page 65Lessons from On High
  2.  
  3.  
  4. Project STAR takes aim at some popular misconceptions
  5.  
  6.  
  7.     "Don't put the earth upside down," warns Mark Petricone as
  8. his 13 students struggle with coat hangers and pliers. "And
  9. remember, folks, the earth isn't really in the middle of the
  10. universe. This is an incorrect scale model, but astronomers have
  11. been using it for a couple of thousand years."
  12.  
  13.     The goal for the juniors and seniors at Watertown High in
  14. Watertown, Mass., is to mount a thimble-size metal earth on a
  15. coat hanger in the middle of a melon-size clear-plastic sphere
  16. that is supposed to be the universe. The students then use Magic
  17. Markers to trace onto the universe a computer-drawn map of a few
  18. hundred of the brightest stars in the night sky. They draw a
  19. line around the sphere to represent the ecliptic, or path of the
  20. sun through the constellations, and then they are ready for some
  21. gnarly astronomy.
  22.  
  23.     Like the universe, Petricone's classroom is a study in
  24. controlled chaos. "Are the Pleiades part of Taurus?" Franco
  25. Mastantuono asks no one in particular. Classmate Lisa David
  26. explains the difference between a crescent and a gibbous moon
  27. -- a waxing gibbous, at that. Barry Lyons solves the mystery of
  28. the moon's phases for a visitor by drawing an impromptu
  29. diagram. "What was the moon last night?" Petricone bellows. "A
  30. waxing crescent," Karyn Woodbury shoots back as she assembles
  31. her celestial sphere. "What about tonight?" Petricone pushes.
  32. "A first quarter," pipes another voice.
  33.  
  34.     This is classic instruction for Project STAR (Science
  35. Teaching Through Its Astronomical Roots), a program taught in
  36. 18 schools in 13 states. STAR is based on the premise that
  37. books are abysmal tools for learning science. "It's impossible
  38. to understand an astronomy diagram without using three
  39. dimensions at proper scale," says Irwin Shapiro, the
  40. irrepressible director of the Harvard-Smithsonian Center for
  41. Astrophysics in Cambridge, Mass., and the man who dreamed up
  42. STAR six years ago. "High school science textbooks are
  43. impossible. They are dense with concepts and jargon. No one
  44. understands what's going on." Adds Kenneth Mirvis, who writes
  45. STAR course materials: "This is not a curriculum of vocabulary
  46. but of concepts." And, explains Shapiro, "facts are easy;
  47. concepts are hard."
  48.  
  49.     In his years at Harvard and M.I.T., Shapiro has been struck
  50. by the difficulty even well-educated adults have with basic
  51. scientific concepts. Last year he and some colleagues produced
  52. a half-hour film titled A Private Universe in which half a
  53. dozen Harvard seniors were asked on graduation day to explain
  54. why there are seasons. All blithely described how the earth is
  55. closer to the sun in summer and farther away in winter. Wrong.
  56. The seasons result from the tilt of the earth's axis relative
  57. to its orbit. When the sun is highest in the sky, we have
  58. summer. In fact, the earth is closest to the sun in January.
  59.  
  60.     Through Project STAR, which received $833,000 in seed money
  61. from the National Science Foundation in 1985, Shapiro hopes to
  62. correct such misunderstandings. The goal of the program is not
  63. merely to teach astronomy to high school students but also to
  64. use astronomical examples to instill basic concepts of math and
  65. science. Thus students may master the inverse-square law of
  66. physics by seeing that when a star doubles its distance from a
  67. certain point, it becomes one-quarter as bright. Why choose
  68. astronomy for this purpose? "It's not as abstract as chemistry
  69. and physics," says Shapiro, "and the sky is always there."
  70.  
  71.     Teachers involved in the program, which aims ultimately to
  72. reach half a million students, spend about a month at the
  73. astrophysics center learning the fundamentals of the STAR
  74. approach. They are taught that the road to enlightenment lies
  75. in the third dimension. "To convert from three dimensions to
  76. two and back to three again leads to special reasoning
  77. ability," says project director Philip Sadler.
  78.  
  79.     Consequently, STAR students use a variety of props. With
  80. 3-D models of the universe, they can visualize just how the
  81. light of the sun on the moon produces different moon phases.
  82. They make their own telescopes from cardboard, paper-towel
  83. cylinders and plastic lenses. (The result is a telescope more
  84. powerful than the one first used by Galileo.) They record in
  85. journals the movement of the moon and sun and chart the arrivals
  86. and departures of the constellations.
  87.  
  88.     The classes, which are separate from the ordinary high
  89. school science curriculum, tend to attract curious students and
  90. science buffs. Still, it is often an uphill battle to disabuse
  91. kids of fallacies that have become ingrained even by age 17.
  92. "You want to defend your old misconceptions, but you can't,"
  93. says Matthew Liebman, a STAR student at Massachusetts'
  94. Framingham North High School. Despite the difficulties,
  95. preliminary studies by Shapiro's team suggest that STAR students
  96. have a better grasp of basic scientific concepts and mathematics
  97. than students in ordinary courses. "We're definitely making
  98. headway and in directions we hadn't expected," says Sadler, who
  99. is continually searching for fresh teaching methods.
  100.  
  101.     For students, the gains can be rich. Some of Sadler's
  102. initial findings reveal that STAR  students do about 30% better
  103. than ordinary students in absorbing concepts and learn about
  104. twice as much math as their regular counterparts. "I used to
  105. look up at the night sky and say, `Yeah, so what?' " recalls
  106. Aphrodite Kapetanakos, a Watertown junior. "Now I show my
  107. friends a constellation and say, `Check it out!' All they know
  108. is the Big Dipper."
  109.  
  110.  
  111.