Let me tell you a story.
It's my first year as a new high school science teacher, and I'm so eager. I'm so excited, I'm pouring myself into my lesson plans. But I'm slowly coming to this horrifying realization that my students just might not be learning anything.
This happens one day: I'd just assigned my class to read this textbook chapter about my favorite subject in all of biology: viruses and how they attack. And so I'm so excited to discuss this with them, and I come in and I say, "Can somebody please explain the main ideas and why this is so cool?"
There's silence. Finally, my favorite student, she looks me straight in the eye, and she says, "The reading sucked."
And then she clarified. She said, "You know what, I don't mean that it sucks. I mean I didn't understand a word of it. It's boring, who cares, and it sucks."
These sympathetic smiles spread all throughout the room now, and I realize that all of my other students are in the same boat, that maybe they took notes or memorized definitions from the textbook, but not one of them really understood the main ideas. Not one of them can tell me why this stuff is so cool, why it's so important.
I'm totally clueless. I have no idea what to do next. So the only thing I can think of is say, "Listen. Let me tell you a story. The main characters in the story are bacteria and viruses. These guys are blown up a couple million times. The real bacteria and viruses are so small we can't see them without a microscope, and you guys might know bacteria and viruses because they both make us sick. But what a lot of people don't know is that viruses can also make bacteria sick."
Now, the story that I start telling my kids, it starts out like a horror story. Once upon a time, there's this happy little bacterium. Don't get too attached to him.
Maybe he's floating around in your stomach or in some spoiled food somewhere, and all of a sudden, he starts to not feel so good. Maybe he ate something bad for lunch. And then things get really horrible, as his skin rips apart, and he sees a virus coming out from his insides. And then it gets horrible when he bursts open and an army of viruses floods out from his insides. "Ouch" is right. If you see this, and you're a bacterium, this is like your worst nightmare. But if you're a virus and you see this, you cross those little legs of yours and you think, "We rock." Because it took a lot of crafty work to infect this bacterium. Here's what had to happen. A virus grabbed onto a bacterium and it slipped its DNA into it. The next thing is that virus DNA made stuff that chopped up the bacteria DNA. And now that we've gotten rid of the bacteria DNA, the virus DNA takes control of the cell and it tells it to start making more viruses. Because, you see, DNA is like a blueprint that tells living things what to make. So this is kind of like going into a car factory and replacing the blueprints with blueprints for killer robots. The workers still come the next day, they do their job, but they're following different instructions. So replacing the bacteria DNA with virus DNA turns the bacteria into a factory for making viruses -- that is, until it's so filled with viruses that it bursts. But that's not the only way that viruses infect bacteria. Some are much more crafty.
When a secret agent virus infects a bacterium, they do a little espionage. Here, this cloaked, secret agent virus is slipping his DNA into the bacterial cell, but here's the kicker: It doesn't do anything harmful -- not at first. Instead, it silently slips into the bacteria's own DNA, and it just stays there like a terrorist sleeper cell, waiting for instructions. And what's interesting about this is now, whenever this bacteria has babies, the babies also have the virus DNA in them. So now we have a whole extended bacteria family, filled with virus sleeper cells. They're just happily living together until a signal happens and bam! -- all of the DNA pops out. It takes control of these cells, turns them into virus-making factories, and they all burst, a huge, extended bacteria family, all dying with viruses spilling out of their guts, the viruses taking over the bacterium. So now you understand how viruses can attack cells. There are two ways: On the left is what we call the lytic way, where the viruses go right in and take over the cells. On the [right] is the lysogenic way that uses secret agent viruses.
So this stuff is not that hard, right? And now all of you understand it. But if you've graduated from high school, I can almost guarantee you've seen this information before. But I bet it was presented in a way that it didn't exactly stick in your mind.
So when my students were first learning this, why did they hate it so much? Well, there were a couple of reasons.
First of all, I can guarantee you you that their textbooks didn't have secret agent viruses, and they didn't have horror stories. You know, in the communication of science, there is this obsession with seriousness. It kills me. I'm not kidding. I used to work for an educational publisher, and as a writer, I was always told never to use stories or fun, engaging language, because then my work might not be viewed as "serious" and "scientific." I mean, because God forbid somebody have fun when they're learning science. So we have this field of science that's all about slime and color changes. Check this out. And then we have, of course, as any good scientist has to have... explosions! But if a textbook seems too much fun, it's somehow unscientific.
Now another problem was that the language in their textbook was truly incomprehensible. If we want to summarize that story that I told you earlier, we could start by saying, "These viruses make copies of themselves by slipping their DNA into a bacterium." The way this showed up in the textbook, it looked like this: "Bacteriophage replication is initiated through the introduction of viral nucleic acid into a bacterium." That's great, perfect for 13-year-olds.
But here's the thing: There are plenty of people in science education who would look at this and say there's no way that we could ever give that to students, because it contains some language that isn't completely accurate. For example, I told you that viruses have DNA. Well, a very tiny fraction of them don't. They have something called RNA instead. So a professional science writer would say, "That has to go. We have to change it to something much more technical." And after a team of professional science editors went over this really simple explanation, they'd find fault with almost every word I've used, and they'd have to change anything that wasn't serious enough, and they'd have to change everything that wasn't 100 percent perfect. Then it would be accurate, but it would be completely impossible to understand. This is horrifying.
You know, I keep talking about this idea of telling a story, and it's like science communication has taken on this idea of what I call the tyranny of precision, where you can't just tell a story. It's like science has become that horrible storyteller that we all know who gives us all the details nobody cares about, where you're like, "Oh, I met my friend for lunch the other day, and she was wearing these ugly jeans. I mean, they weren't really jeans, they were more like leggings, but I guess they're actually kind of more like jeggings, and you're just like, "Oh my God. What is the point?" Or even worse, science education is becoming like that guy who always says, "Actually." You want to be like, "Oh, dude, we had to get up in the middle of the night and drive a hundred miles in total darkness." And that guy's like, "Actually, it was 87.3 miles." And you're like, "Actually, shut up! I'm just trying to tell a story."
Because good storytelling is all about emotional connection. We have to convince our audience that what we're talking about matters. But just as important is knowing which details we should leave out so that the main point still comes across. I'm reminded of what the architect Mies van der Rohe said, and I paraphrase, when he said that sometimes, you have to lie in order to tell the truth. I think this sentiment is particularly relevant to science education.
Now, finally, I am often so disappointed when people think that I'm advocating a dumbing down of science. That's not true at all. I'm currently a Ph.D. student at MIT, and I absolutely understand the importance of detailed, specific scientific communication between experts, but not when we're trying to teach 13-year-olds. If a young learner thinks that all viruses have DNA, that's not going to ruin their chances of success in science. But if a young learner can't understand anything in science and learns to hate it because it all sounds like this, that will ruin their chances of success.
This needs to stop ... and I wish that the change could come from the institutions at the top that are perpetuating these problems, and I beg them, I beseech them to just stop it. But I think that's unlikely. So we are so lucky that we have resources like the Internet, where we can circumvent these institutions from the bottom up. There's a growing number of online resources that are dedicated to just explaining science in simple, understandable ways. I dream of a Wikipedia-like website that would explain any scientific concept you can think of in simple language any middle schooler can understand. And I myself spend most of my free time making these science videos that I put on YouTube. I explain chemical equilibrium using analogies to awkward middle school dances, and I talk about fuel cells with stories about boys and girls at a summer camp. The feedback that I get is sometimes misspelled and it's often written in LOLcats,
but nonetheless, it's so appreciative, so thankful that I know this is the right way we should be communicating science.
There's still so much work left to be done, though, and if you're involved with science in any way, I urge you to join me. Pick up a camera, start to write a blog, whatever, but leave out the seriousness, leave out the jargon. Make me laugh. Make me care. Leave out those annoying details that nobody cares about and just get to the point. How should you start? Why don't you say, "Listen, let me tell you a story."
너에게 얘기를 하나 해줄게요.
고등학교 새 과학 선생님으로 부임한 첫 해인데 너무 간절해요. 너무 신나서 수업 계획을 짜고 있어요. 하지만 저는 서서히 제 학생들이 아무것도 배우지 못하고 있을지도 모른다는 것을 깨닫고 있습니다.
어느 날 이런 일이 일어납니다. 저는 생물학에서 제가 가장 좋아하는 과목인 바이러스와 바이러스가 어떻게 공격하는지 이 교과서 챕터를 읽도록 반을 배정했습니다. 그래서 저는 이 문제를 그들과 논의하는 것이 너무 기대됩니다. 그래서 저는 "누군가 주요 아이디어와 이것이 왜 멋진지 설명해주실 수 있나요?"
침묵이 흘렀어요. 마침내, 제가 가장 좋아하는 학생이 제 눈을 똑바로 쳐다보더니 이렇게 말하더군요, "읽는 건 최악이었어요."
그리고 나서 그녀가 해명했어요. 그녀가 말하길, "그거 알아요, 별로라는 뜻은 아니에요. 제 말은 한마디도 못 알아들었단 말이에요. 따분하고, 누가 신경 쓰겠어요. 그리고 그건 엿같죠."
이런 동정어린 미소가 지금 온 방 안에 퍼졌고, 저는 제 다른 모든 학생들이 같은 처지에 있다는 것을 깨달았습니다, 어쩌면 그들이 교과서에 있는 필기를 하거나 정의를 암기했을지도 모르지만, 그들 중 어느 누구도 주요 생각을 제대로 이해하지 못했습니다. 아무도 이게 왜 멋진지 왜 중요한지 말해줄 수 없어요
저는 정말 모르겠어요. 저는 다음에 무엇을 해야 할지 모르겠어요. 그래서 제가 생각할 수 있는 유일한 것은 "들어보세요. 너에게 얘기를 하나 해줄게요. 이야기의 주인공은 박테리아와 바이러스입니다. 이놈들은 몇백만 번씩 폭파당했어요 진짜 박테리아와 바이러스는 너무 작아서 현미경 없이는 볼 수 없고 여러분은 박테리아와 바이러스를 알지도 모릅니다. 왜냐하면 그것들은 우리를 아프게 하기 때문입니다. 하지만 많은 사람들이 바이러스가 박테리아를 병들게 할 수도 있다는 것을 알지 못합니다."
제가 아이들에게 들려주기 시작한 이야기는 공포 이야기처럼 시작됩니다. 옛날 옛적에, 행복한 작은 박테리아가 있었습니다. 그에게 너무 애착을 갖지 마세요.
아마 당신 뱃속이나 상한 음식 속에서 떠돌고 있을 거예요 갑자기 기분이 안 좋아지기 시작해요 점심에 안 좋은 걸 먹었나 봐요. 그리고그러고 나서 그의 피부가 찢어지고 그는 바이러스가 그의 안에서 나오는 것을 보게 됩니다. 그리고 그가 갑자기 열리면서 그의 몸속에서 바이러스가 쏟아져 나오면 끔찍해집니다. '아우'가 맞아요 만약 당신이 이걸 본다면, 당신이 박테리아라면, 이건 당신의 최악의 악몽과 같아요. 하지만 당신이 바이러스이고 이걸 보면 다리를 꼬고 "우리는 최고야"라고 생각할 겁니다 왜냐하면 이 박테리아를 감염시키기 위해서는 많은 교활한 작업이 필요했기 때문입니다. 어떻게 해야 하는지 알려드릴게요. 바이러스가 박테리아를 붙잡고 DNA를 슬쩍 집어넣었죠 다음으로 바이러스 DNA가 박테리아 DNA를 조각내는 물질을 만들었습니다. 그리고 이제 박테리아 DNA를 제거했으니, 바이러스 DNA가 세포를 통제하고 더 많은 바이러스를 만들기 시작하라고 말합니다. 왜냐하면, 보시다시피, DNA는 생물에게 무엇을 만들어야 하는지 알려주는 청사진과 같기 때문입니다. 이것은 자동차 공장에 가서 청사진을 킬러 로봇의 청사진으로 대체하는 것과 같습니다. 근로자들은 다음 날도 와서 일을 하지만 다른 지시를 따르고 있습니다. 그래서 박테리아 DNA를 바이러스 DNA로 대체하는 것은 박테리아를 바이러스를 만드는 공장으로 만듭니다. 즉, 바이러스가 가득 차서 터질 때까지 말이죠. 하지만 그것이 바이러스가 박테리아를 감염시키는 유일한 방법은 아닙니다. 몇몇은 훨씬 더 교활합니다.
비밀 요원 바이러스가 박테리아를 감염시키면, 그들은 약간의 스파이 활동을 합니다. 여기, 이 은폐된 비밀 요원 바이러스가 그의 DNA를 박테리아 세포로 밀어넣고 있습니다. 하지만 여기 놀라운 점이 있습니다. 처음에는 전혀 해가 되지 않습니다. 대신, 그것은 조용히 박테리아 자신의 DNA 속으로 들어가 테러리스트의 수면 세포처럼 그곳에 머무르며 지시를 기다립니다. 흥미로운 점은 이 박테리아가 새끼를 낳을 때마다 그 안에 바이러스 DNA도 있다는 것입니다. 이제 우리는 바이러스 잠자는 세포로 가득 찬 확장된 박테리아 계열이 있습니다. 그들은 단지 함께 행복하게 살고 있습니다. 신호가 일어나서 쾅! -- 모든 DNA가 튀어나올 때까지 말이죠. 이 세포들을 통제하고, 바이러스를 만드는 공장으로 만들죠. 그리고 모두 폭발합니다. 거대하고 확장된 박테리아 계열이죠. 바이러스가 창 밖으로 쏟아져 나와 죽어가고 있습니다. 바이러스가 박테리아를 점령합니다. 이제 바이러스가 세포를 어떻게 공격하는지 알겠군요. 두 가지 방법이 있습니다. 왼쪽은 우리가 용융 법이라고 부르는 바이러스입니다. 바이러스가 세포에 침투하여 세포들을 점령하는 방식이죠. [오른쪽]은 시크릿 에이전트 바이러스를 사용하는 광합성 방법입니다.
그래서 이 물건들이 그렇게 어렵지는 않죠? 이제 다들 이해하시겠네요 하지만 고등학교를 졸업하셨다면 이 정보를 보신 적이 있으실 거라고 장담할 수 있습니다. 하지만 그게 정확히 기억나지 않는 방식으로 표현된 게 분명해요.
그러면 제 학생들이 이것을 처음 배울 때, 왜 그렇게 싫어했을까요? 몇 가지 이유가 있었어요
우선, 그들의 교과서에는 비밀 요원 바이러스가 없었고, 공포 이야기가 없었다는 것을 장담할 수 있습니다.
과학의 소통에는 진지함에 대한 강박관념이 있습니다. 그건 날 죽여요. 농담 아니에요. 저는 교육 출판사에서 일했었고, 작가로서, 저는 항상 이야기나 재미있고 매력적인 언어를 쓰지 말라고 들었습니다. 왜냐하면 그렇게 되면 제 작품이 "진지하고" "과학적인" 것으로 여겨지지 않을 수도 있기 때문입니다. 신은 과학을 배울 때 누군가 즐기는 걸 금지하니까요 그래서 우리는 슬라임과 색의 변화에 관한 이 과학 분야를 가지고 있습니다. 이것 좀 보세요. 그리고 물론 우리는 훌륭한 과학자라면 당연히 가져야 할 것이 있습니다. 폭발이에요! 하지만 교과서가 너무 재미있어 보인다면, 그것은 다소 비과학적이에요.
또 다른 문제는 그들의 교과서에 나오는 언어가 정말로 이해할 수 없다는 것이었습니다. 앞서 말씀드린 그 이야기를 요약하자면, "이 바이러스들은 DNA를 박테리아에 빠뜨려 자기 복제를 한다"는 말로 시작할 수 있습니다. 이것이 교과서에 나타난 방식은 이렇게 생겼습니다: "박테리아 세포 복제는 박테리아에 바이러스 핵산을 도입함으로써 시작됩니다." 잘됐네요, 13살 아이들에게 딱이네요.
하지만 중요한 게 있어요 과학 교육에는 이것을 보고 절대 학생들에게 줄 수 있는 방법이 없다고 말하는 많은 사람들이 있습니다. 왜냐하면 과학 교육에는 완전히 정확하지 않은 언어가 포함되어 있기 때문입니다. 예를 들어, 제가 바이러스에는 DNA가 있다고 말씀드렸잖아요. 글쎄요, 극소수의 사람들은 그렇지 않습니다. 대신에 그들은 RNA라고 불리는 것을 가지고 있습니다. 그래서 전문 과학 작가는 "그건 그만둬야 해. 우리는 그것을 훨씬 더 기술적인 것으로 바꿔야 합니다." 전문 과학 편집자 팀이 이 간단한 설명을 검토한 후, 그들은 제가 사용한 거의 모든 단어에서 트집을 잡았습니다. 그리고 그들은 충분히 심각하지 않은 모든 것을 바꿔야 했습니다. 그리고 그들은 100% 완벽하지 않은 모든 것을 바꿔야 했습니다. 그럼 정확하긴 하겠지만, 완전히 이해하기가 불가능할 거예요. 소름 끼치네요.
아시다시피, 저는 이야기를 하는 것에 대한 아이디어를 계속 이야기합니다. 그리고 이건 마치 과학 커뮤니케이션이 제가 말하는 정확성의 횡포라는 아이디어를 받아들인 것 같습니다. 그냥 이야기를 할 수 없는 곳이죠. 마치 과학이 끔찍한 이야기꾼이 된 것 같습니다. 누가 아무도 신경 쓰지 않는 모든 세부 사항을 알려주는지, 여러분은 "어제 점심때 친구를 만났는데, 그녀는 이 못생긴 청바지를 입고 있었어요. 제 말은, 청바지가 아니라 레깅스에 가까웠는데, 제깅스에 더 가까워요. 그리고 당신은 그냥 "오, 세상에. 요점이 뭐죠?" 더 나쁜 것은, 과학 교육이 항상 "사실"이라고 말하는 사람처럼 되어가고 있다는 것입니다. "이런, 우리는 한밤중에 일어나서 완전히 어두운 곳에서 100마일을 운전해야 했어." 라고 말하고 싶을 겁니다. 그리고 그 남자는 "사실, 87.3마일이었어."라고 했죠. 그리고 당신은 이렇게 말하죠, "사실, 입 다물어!
그냥 이야기를 하려는 거예요."
왜냐하면 좋은 스토리텔링은 감정적인 교감을 위한 것이기 때문입니다. 우리는 청중들에게 우리가 말하는 것이 중요하다는 것을 납득시켜야 합니다. 하지만 요점을 전달하기 위해 어떤 세부 사항을 생략해야 하는지 아는 것도 중요합니다. 건축가 미스 반 데 로에가 한 말이 생각나네요. 그가 그런 말을 했을 때, 가끔은 진실을 말하기 위해서 거짓말을 해야 합니다. 저는 이러한 정서가 특히 과학교육과 관련이 있다고 생각합니다.
마지막으로, 저는 사람들이 제가 과학의 하향 평준화를 옹호한다고 생각할 때 종종 매우 실망합니다. 그건 전혀 사실이 아니에요. 저는 현재 MIT 박사과정 학생입니다. 그리고 전문가들 간의 상세하고 구체적인 과학적 의사소통의 중요성을 전적으로 이해합니다. 하지만 우리가 13살 아이들을 가르치려고 할 때는 그렇지 않습니다. 만약 어린 학습자가 모든 바이러스가 DNA를 가지고 있다고 생각한다면, 그것은 과학에서 성공할 기회를 망치지 않을 것입니다. 하지만 어린 학습자가 과학에 대해 아무것도 이해하지 못하고, 모든 것이 이렇게 들린다는 이유로 그것을 싫어하게 된다면, 그것은 그들의 성공 기회를 망칠 것입니다.
이 일은 멈춰야 합니다. 그리고 저는 이러한 문제들을 영속시키고 있는 기관들로부터 변화가 올 수 있기를 바랍니다. 그리고 저는 그들에게 제발 멈춰달라고 간청합니다. 하지만 그럴 일은 없을 것 같아요. 그래서 우리는 인터넷과 같은 자원들을 가지고 있어서 운이 좋습니다. 우리는 이런 기관들을 밑바닥에서부터 피해갈 수 있습니다. 과학을 단순하고 이해하기 쉬운 방법으로 설명하는 데 전념하는 온라인 자료들이 늘어나고 있습니다. 저는 여러분이 생각할 수 있는 모든 과학적 개념을 중학생들이 이해할 수 있는 간단한 언어로 설명하는 위키피디아 같은 웹사이트를 꿈꿉니다. 그리고 저는 대부분의 자유시간을 제가 유튜브에 올린 과학 동영상을 만드는 데 씁니다. 어색한 중학교 춤에 비유해서 화학 평형을 설명하고, 여름 캠프에서 남자아이들과 여자아이들의 이야기로 연료 전지에 대해 이야기합니다. 제가 받은 피드백은 철자가 틀릴 때도 있고 롤캣으로 쓰이기도 해요.
그럼에도 불구하고, 이것이 우리가 과학을 소통하는 올바른 방법이라는 것을 알게 된 것은 정말 고맙고 감사합니다.
아직 해야 할 일이 너무 많이 남아있어요. 그리고 만약 여러분이 어떤 식으로든 과학에 관여하고 있다면, 저는 여러분이 저와 함께 하기를 권합니다. 카메라를 들고, 블로그를 쓰기 시작해요 하지만 심각성은 빼고요, 전문용어는 빼세요. 저를 웃게 만들어요. 신경 쓰게 만드세요. 아무도 신경 쓰지 않는 그런 짜증나는 세부 사항은 생략하고 본론으로 들어가세요. 어떻게 시작해야 할까요? "얘기 하나 들려줄게"라고 말하지 그래요?
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