Вопрос о барометре

Штормовое *стекло* или *устройство Гете* , ранний практический тип барометра. В эссе Каландры не назван *тип* устройства, хотя ответы студента предполагают использование портативного барометра-анероида .

Вопрос о барометре является примером неправильно составленного экзаменационного вопроса, демонстрирующего функциональную фиксированность , что вызывает моральную дилемму перед экзаменатором. В своей классической форме, популяризированной американским -испытателем профессором Александром Каландрой в 1960-х годах, вопрос предлагал студенту «показать, как можно определить высоту высотного здания с помощью барометра » . ^{[ 1 ]} Экзаменатор был уверен, что существует один и только один правильный ответ, который можно найти путем измерения разницы давления вверху и внизу здания и определения высоты. Вопреки ожиданиям экзаменатора, студент дал ряд совершенно разных ответов. Эти ответы также были правильными, однако ни один из них не подтвердил компетентность студента в конкретной проверяемой академической области.

Вопрос о барометре приобрел статус городской легенды ; Согласно интернет-мему , вопрос был задан в Копенгагенском университете , а студентом был Нильс Бор . ^{[ 2 ]} Kaplan , Inc. В учебнике по подготовке к ACT его называют « легендой MIT ». ^{[ 3 ]} а ранняя форма встречается в американском юмористическом сборнике 1958 года. ^{[ 4 ]} Однако Каландра представил инцидент как реальный опыт от первого лица , произошедший во время кризиса со спутником . ^{[ 5 ]} Эссе Каландры «Ангелы на булавке» было опубликовано в 1959 году в Pride журнале Американской ассоциации по связям с общественностью колледжей . ^{[ 6 ]} Он был перепечатан в журнале Current Science в 1964 году. ^{[ 7 ]} в «Субботнем обзоре» в 1968 году ^{[ 8 ]} и включен в издание 1969 года книги Каландры « Преподавание элементарных наук и математики» . ^{[ 9 ]} Эссе Каландры стало предметом академической дискуссии. ^{[ 10 ]} Его часто переиздавали с 1970 года. ^{[ 11 ]} проникая в книги по различным предметам, от преподавания до ^{[ 12 ]} навыки письма, ^{[ 13 ]} консультирование на рабочем месте ^{[ 14 ]} и инвестиции в недвижимость ^{[ 15 ]} в химическую промышленность , ^{[ 16 ]} компьютерное программирование ^{[ 17 ]} и проектирование интегральных схем . ^{[ 18 ]}

Аккаунт Каландры

Коллега Каландры задал студенту вопрос о барометре, ожидая правильного ответа: «Высоту здания можно оценить пропорционально разнице между показаниями барометра внизу и наверху здания». ^{[ 19 ]} Студент дал другой, и тоже правильный ответ: «Отнесите барометр на вершину здания. Прикрепите к нему длинную веревку, опустите барометр на улицу, затем поднимите его вверх, измерив длину веревки. Длина веревки — это высота здания». ^{[ 20 ]}

Эксперт и Каландра, которую вызвали для консультирования по этому делу, столкнулись с моральной дилеммой . Согласно формату экзамена, правильный ответ заслуживал полного зачета. Но выдача полного зачета нарушила бы академические стандарты , поскольку наградила бы студента, который не продемонстрировал компетентность в проверяемой академической области ( физике ). Ни один из двух доступных вариантов (пройти или не пройти) не был морально приемлемым. ^{[ 20 ]}

По взаимному согласию со студентом и экзаменатором Каландра предоставила студенту еще одну возможность ответить, предупредив студента, что ответ потребует демонстрации некоторых знаний по физике. Студент предложил несколько возможных ответов, но остановился на том, чтобы сбросить барометр с крыши здания, рассчитать время его падения и использовать уравнение движения. $d={\tfrac {1}{2}}{a}t^{2}$ чтобы получить высоту. Экзаменатор согласился, что это удовлетворяет требованию и поставил студенту «почти полную оценку». ^{[ 20 ]}

Когда Каландра спросила о других ответах, студент привел примеры:

используя пропорцию между длиной тени здания и длиной тени барометра, чтобы рассчитать высоту здания по высоте барометра
используя барометр в качестве измерительной линейки, чтобы отметить его высоту на стене при подъеме по лестнице, а затем подсчитать количество отметок
подвешивание барометра на веревке, чтобы создать маятник, затем использование маятника для измерения силы гравитации Земли вверху и внизу здания и расчет высоты здания по разнице двух измерений (см. Закон Ньютона вселенская гравитация )

Студент сказал, что существует много других возможных решений.

«Наверное, лучше всего», — сказал он, — это отнести барометр в подвал и постучать в дверь суперинтенданта. Когда суперинтендант ответит, вы говорите ему следующее: «Г-н. Управляющий, вот у меня есть прекрасный барометр, если вы скажете мне высоту здания, я подарю вам этот барометр».

Студент признался, что знал ожидаемый «традиционный» ответ, но ему надоело, что профессор «учил его думать... вместо того, чтобы учить его структуре предмета». ^{[ 5 ]}

Интернет-мем

По данным Snopes.com , более поздние версии (1999 и 1988 гг.) идентифицируют проблему как вопрос на «экзамене на степень по физике в Копенгагенском университете », студентом которого был Нильс Бор , и включают следующие ответы: ^{[ 21 ]}

Привязав веревку к барометру, опустите барометр с крыши на землю и измерьте длину веревки и барометра.
Сбросить барометр с крыши, измерить время, необходимое для падения на землю, и рассчитать высоту здания, предполагая постоянное ускорение под действием силы тяжести .
Когда светит солнце, поднимите барометр, измерьте высоту барометра и длину теней как барометра, так и здания и найдите высоту здания, используя подобные треугольники .
Привязав веревку к барометру и раскачивая его, как маятник, на земле и на крыше, по известной длине маятника и периоду его качания рассчитайте гравитационное поле для обоих случаев. Используйте закон гравитации Ньютона , чтобы вычислить радиальную высоту земли и крыши. Разница будет заключаться в высоте здания.
Привязав к барометру кусок веревки, длина которого равна высоте здания, и раскачивая его, как маятник, и по периоду качания вычислите длину маятника.
Отметьте количество длин барометра по вертикали вдоль аварийной лестницы и умножьте его на длину барометра.
Обменяйте показания барометра на правильную информацию у уборщика или начальника здания.
Измерение разницы давлений между землей и крышей и расчет разницы высот (ожидаемый ответ).

Интерпретации

Профессор физики Марк Сильверман использовал то, что он назвал «формулой истории барометра», именно для объяснения темы давления и рекомендовал ее учителям физики. Сильверман назвал историю Каландры «восхитительным эссе, которое я обычно читаю своему классу всякий раз, когда мы изучаем жидкости… эссе короткое, веселое и удовлетворительное (по крайней мере, для меня и моего класса)». ^{[ 22 ]}

Финансовый консультант Роберт Г. Аллен представил эссе Каландры, чтобы проиллюстрировать процесс и роль творчества в финансах. «Творчество рождается, когда вам нужно решить проблему. И, как вы можете видеть из этой истории [«Ангелы на булавке»], существует множество способов решения проблемы. Креативность — это искусство поиска решений, нестандартных. обычный, другой, неортодоксальный». ^{[ 23 ]}

О'Мира использовал вопрос-барометр, чтобы проиллюстрировать искусство направления деятельности учащихся к желаемому результату: «если вопрос не соответствует [желаемому результату обучения], тогда проблема становится упражнением в решении проблем ради собственной ценности». ^{[ 24 ]} Учитель может направлять учащихся либо путем тщательного составления вопросов (это исключает вопросы с барометром ), либо путем направления учащихся к желаемому выбору. В случае исходного вопроса о барометре экзаменатор может прямо сказать, что задача имеет более одного решения, настаивать на применении законов физики или указать «конечную точку» решения: «Как я обнаружил, что здание был 410 футов в высоту, имея только барометр?» ^{[ 24 ]}

Херсон использовал историю Каландры как иллюстрацию разницы между академическими тестами и оценками в образовании. Тесты, даже те, которые разработаны с учетом надежности и валидности, полезны, но их недостаточно для реального образования. ^{[ 25 ]}

Сандерс интерпретировал историю Каландры как конфликт между совершенством и оптимальными решениями: «Мы изо всех сил пытаемся найти «лучший» ответ, тогда как простой звонок управляющему зданием (специалисту по ресурсам) быстро предоставит адекватную информацию». ^{[ 26 ]}

Сноски

^ Каландра, Александр (21 декабря 1968 г.). «Образование в Америке: ангелы на иголке». Субботний обзор : 60.
^ http://naturelovesmath-en.blogspot.in/2011/06/niels-bohr-barometer-question-myth.html ^{[ источник, созданный пользователем ]}
^ Каплан, с. 52.
^ Сокровищница остроумия и юмора Reader's Digest, с. 303
^ Перейти обратно: ^а ^б Каландра, Александр, «Ангелы на булавке». Воспроизведено в Barnes et al., стр. 228-229. п. 229.
^ Гордость, тома 3-4 (1959). Американская ассоциация по связям с общественностью колледжей. п. 11.
^ Атрибуция и дата (Current Science (Teacher's Edition), 44 (6–10 января 1964 г.), стр. 1–2), например: Van Cleve Morris et al. (1969). Современные движения в философии образования . Хоутон Миффлин. п. 82.
^ Атрибуция и дата ( Saturday Review , 21 декабря 1968 г.) как у Weimer, p. 234.
^ Атрибуция и год публикации («Опубликовано в журнале AIChE Journal, том 15, № 2, 1969, стр. 13»), как у Сандерса, стр. 196–197.
^ Обсуждено Каландрой и др. в: Ван Клив Моррис и др. (1969). Современные движения в философии образования . Хоутон Миффлин.
↑ Полностью воспроизведено в: Muse Milton (1970). Избранная литература для введения в профессию учителя . Маккатчан Паб. Корп. ISBN 0-8211-1218-X , стр. 100-103.
^ Полностью воспроизведено в Barnes et al., стр. 228–229; перефразировано в Херсоне, стр. 21-22 и др.
↑ Полностью воспроизведено в: Сквайр, Дэвид (1994). Написание тезиса: риторика и читатель . Издательство Harcourt Brace College. ISBN 0-03-079101-4 . стр. 40-42.
↑ Полностью воспроизведено на немецком языке: Отто Ф. Кернберг (2005). МЫ: Психотерапевты о себе и своей «невозможной» профессии . Шаттауэр Верлаг. ISBN 3-7945-2466-7 . стр. 318-319.
^ Частично воспроизведено в: Аллен, стр. 12–13.
^ Перефразировано в: Сандерс, стр. 196-197.
^ Перефразировано в Питере ван дер Линдене (1994). Экспертное программирование на C: глубокие секреты C. Прентис Холл PTR. ISBN 0-13-177429-8 . стр. 344.
↑ Полностью воспроизведено в: Джим Уильямс (1992). Проектирование аналоговых схем: искусство, наука и личности . Ньюнес. ISBN 0-7506-9640-0 . стр. 3-4.
^ Классическое углубленное обсуждение этой темы было представлено в 1823 году преподобным Баденом Пауэллом в книге «Измерение высот барометром» , опубликованной в томе 22, номера I–V , « Анналов философии» . Современное изложение той же темы см. в Silverman, стр. 40–48. Конкретная формула, которую искал эксперт Каландры, отмечена индексом 2.12 на странице 41.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Каландра, Александр, «Ангелы на булавке». Воспроизведено в Barnes et al., стр. 228-229. п. 228.
^ snopes.com: Проблема барометра
^ Сильверман, с. 40.
^ Аллен, с. 13.
^ Перейти обратно: ^а ^б О'Мира, с. 108.
^ Херсон, стр. 20-21.
^ Сандерс, с. 197.

Ссылки

Роберт Г. Аллен (2004). Ничего плохого для 2000-х годов: новые динамичные стратегии обогащения в сфере недвижимости . Саймон и Шустер. ISBN 0-7432-6155-0 .
Луи Б. Барнс, Карл Роланд Кристенсен, Эбби Дж. Хансен (1994). Обучение и кейс-метод: текст, кейсы и чтения . Гарвардская деловая пресса. ISBN 0-87584-403-0 .
Уолтер Грарзер (2004). Эврика и эйфория: Оксфордский сборник научных анекдотов . Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-860940-X .
Премьер-программа Kaplan ACT 2009 . Каплан, Инк. ISBN 1-4195-5237-6 .
Наоми Л. Херсон (1986), Оценка выдающихся достижений в образовании , в: Оценка выдающихся достижений в образовании: презентации, представленные на семинаре/практикуме . Канадская ассоциация образования. ISBN 0-920315-16-X .
Джоди О'Мира (2010). За пределами дифференцированного обучения . Корвин Пресс. ISBN 1-4129-8203-0 .
Рой Э. Сандерс (2005). Безопасность химических процессов: изучение историй болезни . Профессиональное издательство Персидского залива. ISBN 0-7506-7749-X .
Марк П. Сильверман (2002). Вселенная атомов, атом во вселенной . Спрингер. ISBN 0-387-95437-6 . В цитируемой главе воспроизводится более ранняя публикация:
- Марк П. Сильверман (1998). Летать высоко, думать низко? Что нужно знать каждому воздухоплавателю . Учитель физики. 1998, вып. 36. С. 288–293. Решение, которое искал исследователь Каландры, отмечено знаком (4) в самом конце стр. 289.
Мэриеллен Веймер (2002). Обучение, ориентированное на учащегося: пять ключевых изменений в практике . Джон Уайли и сыновья. ISBN 0-7879-5646-5 .

См. также

[1] Каландра, Александр (21 декабря 1968 г.). «Образование в Америке: ангелы на иголке». Субботний обзор : 60.

[2] ttp://naturelovesmath-en.blogspot.in/2011/06/niels-bohr-barometer-question-myth.html ^{[ источник, созданный пользователем ]}

[3] Каплан, с. 52.

[4] Сокровищница остроумия и юмора Reader's Digest, с. 303

[C229-5] Перейти обратно: ^а ^б Каландра, Александр, «Ангелы на булавке». Воспроизведено в Barnes et al., стр. 228-229. п. 229.

[6] Гордость, тома 3-4 (1959). Американская ассоциация по связям с общественностью колледжей. п. 11.

[7] Атрибуция и дата (Current Science (Teacher's Edition), 44 (6–10 января 1964 г.), стр. 1–2), например: Van Cleve Morris et al. (1969). Современные движения в философии образования . Хоутон Миффлин. п. 82.

[8] Атрибуция и дата ( Saturday Review , 21 декабря 1968 г.) как у Weimer, p. 234.

[9] Атрибуция и год публикации («Опубликовано в журнале AIChE Journal, том 15, № 2, 1969, стр. 13»), как у Сандерса, стр. 196–197.

[10] Обсуждено Каландрой и др. в: Ван Клив Моррис и др. (1969). Современные движения в философии образования . Хоутон Миффлин.

[11] Полностью воспроизведено в: Muse Milton (1970). Избранная литература для введения в профессию учителя . Маккатчан Паб. Корп. ISBN 0-8211-1218-X , стр. 100-103.

[12] Полностью воспроизведено в Barnes et al., стр. 228–229; перефразировано в Херсоне, стр. 21-22 и др.

[13] Полностью воспроизведено в: Сквайр, Дэвид (1994). Написание тезиса: риторика и читатель . Издательство Harcourt Brace College. ISBN 0-03-079101-4 . стр. 40-42.

[14] Полностью воспроизведено на немецком языке: Отто Ф. Кернберг (2005). МЫ: Психотерапевты о себе и своей «невозможной» профессии . Шаттауэр Верлаг. ISBN 3-7945-2466-7 . стр. 318-319.

[15] Частично воспроизведено в: Аллен, стр. 12–13.

[16] Перефразировано в: Сандерс, стр. 196-197.

[17] Перефразировано в Питере ван дер Линдене (1994). Экспертное программирование на C: глубокие секреты C. Прентис Холл PTR. ISBN 0-13-177429-8 . стр. 344.

[18] Полностью воспроизведено в: Джим Уильямс (1992). Проектирование аналоговых схем: искусство, наука и личности . Ньюнес. ISBN 0-7506-9640-0 . стр. 3-4.

[19] Классическое углубленное обсуждение этой темы было представлено в 1823 году преподобным Баденом Пауэллом в книге «Измерение высот барометром» , опубликованной в томе 22, номера I–V , « Анналов философии» . Современное изложение той же темы см. в Silverman, стр. 40–48. Конкретная формула, которую искал эксперт Каландры, отмечена индексом 2.12 на странице 41.

[C228-20] Перейти обратно: ^а ^б ^с Каландра, Александр, «Ангелы на булавке». Воспроизведено в Barnes et al., стр. 228-229. п. 228.

[21] snopes.com: Проблема барометра

[S40-22] Сильверман, с. 40.

[23] Аллен, с. 13.

[M108-24] Перейти обратно: ^а ^б О'Мира, с. 108.

[25] Херсон, стр. 20-21.

[26] Сандерс, с. 197.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]