Вопрос о барометре - Barometer question

Для европейских «обзоров барометра» и вопросов см. Евробарометр .
Штормгласс или устройство Гете , ранний практический тип барометра. В эссе Каландры не упоминается тип устройства, хотя ответы, предоставленные студентом, предполагают использование портативного барометра-анероида .

Вопрос с барометром - это пример неправильно составленного экзаменационного вопроса, демонстрирующего функциональную неподвижность, которая ставит перед экзаменатором моральную дилемму . В своей классической форме, популяризированной американским разработчиком тестов профессором Александром Каландрой (1911–2006), студенту предлагалось «показать, как можно определить высоту высокого здания с помощью барометра. . »Экзаменатор был уверен, что существует один и только один правильный ответ, который заключается в вычислении разницы давления в верхней и нижней части здания. Вопреки ожиданиям экзаменатора, студент ответил серией совершенно разных Эти ответы также были правильными, но ни один из них не подтвердил компетентность студента в конкретной тестируемой академической области.

Вопрос о барометре получил статус городской легенды ; Согласно интернет-мему , вопрос был задан в Копенгагенском университете, и студентом был Нильс Бор . В учебнике Kaplan, Inc., посвященном подготовке к ACT, он описывается как « легенда Массачусетского технологического института », а его ранняя форма встречается в американском юмористическом сборнике 1958 года. Однако Каландра представила инцидент как реальный опыт от первого лица , произошедший во время кризиса со спутником . Эссе Каландры «Ангелы на булавке» было опубликовано в 1959 году в Pride , журнале Ассоциации по связям с общественностью Американского колледжа . Он был переиздан в Current Science в 1964 году, в Saturday Review в 1968 году и включен в издание 1969 года Calandra's The Teaching of Elementary Science and Mathematics . Эссе Каландры стало предметом академической дискуссии. Он часто переиздавался с 1970 года, вошел в книги по различным предметам - от преподавания, навыков письма, консультаций на рабочем месте и инвестиций в недвижимость до химической промышленности , компьютерного программирования и проектирования интегральных схем .

Счет Каландры

Коллега Каландры задал студенту вопрос о барометре, ожидая правильного ответа: «высоту здания можно оценить пропорционально разнице между показаниями барометра внизу и вверху здания». Ученик дал другой и тоже правильный ответ: «Поднесите барометр к верху здания. Прикрепите к нему длинную веревку, опустите барометр на улицу, затем поднимите его, измерив длину веревки. Длина веревки - это высота здания ».

Экзаменатор и Каландра, которую вызвали дать совет по делу, столкнулись с моральной дилеммой . Согласно формату экзамена правильный ответ заслуживает полной оценки. Но выдача полного кредита нарушила бы академические стандарты , так как поощрила бы студента, который не продемонстрировал компетентность в проверенной академической области ( физика ). Ни один из двух доступных вариантов (прошел или не прошел) был морально приемлемым.

По взаимному согласию со студентом и экзаменатором Каландра дала студенту еще одну возможность ответить, предупредив, что ответ потребует демонстрации некоторых знаний физики. Учащийся придумал несколько возможных ответов, но остановился на том, чтобы уронить барометр с вершины здания, рассчитать время его падения и использовать уравнение движения для определения высоты. Экзаменатор согласился, что это удовлетворяет требованиям, и поставил студенту «почти полную оценку».

Когда Каландра спросила о других ответах, студент привел примеры:

  • использование пропорции между длиной тени здания и длиной тени от барометра для расчета высоты здания от высоты барометра
  • используя барометр в качестве измерительной рейки, чтобы отметить его высоту на стене при подъеме по лестнице, затем подсчитать количество отметок
  • подвешивая барометр на веревке для создания маятника, затем используя маятник для измерения силы тяжести Земли в верхней и нижней части здания и вычисляя высоту здания по разнице в двух измерениях (см . закон Ньютона вселенская гравитация )

Студент сказал, что существует множество других возможных решений.

«Наверное, лучше всего, - сказал он, - это отнести барометр в подвал и постучать в дверь суперинтенданта. Когда суперинтендант отвечает, вы говорите ему следующее: «Мистер. Суперинтендант, вот у меня прекрасный барометр. Если вы скажете мне высоту здания, я дам вам этот барометр ».

Студент признал, что знал ожидаемый «традиционный» ответ, но ему надоело, что профессор «учил его думать ... вместо того, чтобы учить структуру предмета».

Интернет-мем

Согласно Snopes.com , более поздние версии (1999 и 1988 гг.) Идентифицируют проблему как вопрос «экзамена на степень по физике в Копенгагенском университете », студентом был Нильс Бор , и включают следующие ответы:

  • Привязать веревку к барометру, опустить барометр с крыши на землю и измерить длину веревки и барометра.
  • Бросить барометр с крыши, измерить время, необходимое для удара о землю, и рассчитать высоту здания, предполагая постоянное ускорение под действием силы тяжести .
  • Когда светит солнце, поставьте барометр вверх, измерьте высоту барометра и длину теней как от барометра, так и от здания и определите высоту здания, используя аналогичные треугольники .
  • Привязав кусок веревки к барометру и раскачивая его, как маятник, на земле и на крыше, исходя из известной длины маятника и периода качания, вычислите гравитационное поле для двух случаев. Используйте закон всемирного тяготения Ньютона, чтобы рассчитать радиальную высоту земли и крыши. Разница будет в высоте здания.
  • Привязав к барометру веревку, длина которой равна высоте здания, и раскачивая его, как маятник, рассчитайте длину маятника, исходя из периода качания.
  • Отметьте количество длин барометра по вертикали вдоль аварийной лестницы и умножьте его на длину барометра.
  • Обмен барометра на правильную информацию с дворником или суперинтендантом.
  • Измерение разницы давлений между землей и крышей и расчет разницы в высоте (ожидаемый ответ).

Интерпретации

Профессор физики Марк Сильверман использовал то, что он называл «формулой истории барометра», именно для объяснения предмета давления и рекомендовал ее учителям физики. Сильверман назвал рассказ Каландры «восхитительным эссе, которое я обычно читаю в классе всякий раз, когда мы изучаем жидкости ... эссе короткое, веселое и удовлетворительное (по крайней мере, для меня и моего класса)».

Финансовый консультант Роберт Г. Аллен представил эссе Каландры, чтобы проиллюстрировать процесс и роль творчества в финансах. «Творчество рождается, когда у вас есть проблема, которую нужно решить. И, как вы можете видеть из этой истории [« Ангелы на булавке »], существует множество способов решения проблемы. Творчество - это искусство поиска решений, которые выходят за рамки обычное, иное, неортодоксальное ".

О'Мира использовал вопрос с барометром, чтобы проиллюстрировать искусство управления деятельностью учеников для достижения желаемого результата: «если вопрос не совпадает [с желаемым результатом обучения], тогда проблема становится упражнением по решению проблемы ради ее собственного достоинства». Учитель может направлять учеников либо путем тщательной разработки вопросов (это исключает вопросы с барометром ), либо путем направления учеников к желаемому выбору. В случае первоначального вопроса о барометре эксперт может прямо сказать, что проблема имеет более одного решения, настоять на применении законов физики или указать им «конечную точку» решения: «Как я обнаружил, что здание был 410 футов в высоту только с барометром? "

Херсон использовал учетную запись Каландры как иллюстрацию разницы между академическими тестами и оценкой в ​​образовании. Тесты, даже те, которые рассчитаны на надежность и валидность, полезны, но их недостаточно в реальном образовании.

Сандерс интерпретировал историю Каландры как конфликт между совершенством и оптимальными решениями: «Мы с трудом пытаемся определить« лучший »ответ, когда простой звонок управляющему зданием (специалисту по ресурсам) быстро предоставит адекватную информацию».

Сноски

Рекомендации

Смотрите также