此前上篇介绍了物理学家的心智模式，他们在遇到问题时，组合决策来解决问题。
1.物理学家是真实问题的解决者
2.现实世界问题vs教科书问题
3.解决问题：决策组合的心智模式
4.物理学家的决策全集
5.通用技能plus!
【科学教学】决策组合，学学物理学家的心智模式（上）
这里是下篇，谈谈导师和教师如何在科研环境、在课堂上训练学生的这些决策能力。
6.写给导师——在科研中刻意训练
研究总是要解决问题，当然会需要决策。开展研究时，学生应该关注上篇所列出的决策（跳转上篇），思考在研究过程中需要做什么决策，并练习做决策。然后，学生应该反思：他们如何以及为什么做出了这些决策，以及随后的结果表明每个决策应该如何改进。他们还应该寻找导师或更有经验的课题组成员，讨论他们做出这些决策的过程并获得反馈。
导师还应该鼓励学生进行这种类型的练习，确定何时需要做出特定决策，并让做决策变得有点难度。然后，导师可以讨论学生的选择和理由，并指出哪些方面是好的，哪些方面可以改进。这个教学过程比简单地告诉学生应该做什么更有效。一般来说，一个处于导师地位的人出自本性更容易做出决策然后告诉学生。如果这样，推进研究短期可能更有效；但从长远来看，教育上和培养熟练研究人员方面效果就不那么好了。
导师通常通过给一些小项目（研究大课题的其中一部分），来培训研究生新生。决策列表可以协助导师确定：哪些项目最有利于培养学生。研究表明，训练任务的难度最好刚超过学生的能力，这样他们才需要非常努力以完成这些任务。因此，为了训练学生，让学生做出的决策不能太少太简单，也不能复杂得让人害怕。
科研环境的缺点是，研究工作的性质和速度决定了，学生很难练习到所有决策。在研究过程中，决策16-26会频繁反复出现。而许多早期决策出现很少，做出这些决策并没有学生参与。例如，关于问题定义和规划的决策，在申请资金雇用学生和博士后时早已确定。
为了克服环境的不利因素，学生（或博士后）和导师可以这么做：
1.找机会让学生来审查以前的决策，审视这些决策是如何做的。
2.导师应该请学生思考替代方案，然后讨论为什么这些替代方案没那么好。当然，如果学生提出改进，那就更好了。
3.让学生申请研究生奖学金，例如NSF的研究生研究奖学金计划，要求他们撰写研究计划书，其中应包括做出和证明这些初步决定的合理性。
7.写给教师——在课堂上刻意训练
典型的物理课堂上，学生很少练习并学会做出决策来解决问题。在讲座中不太会遇到什么决策，典型的家庭作业或非基于项目的实验室课程，只需要29个决策中两到三个。课堂呈现的往往是决策的结果，通常学生从未意识到需要做出决策。
然而，通过好的教学，大多数决策都可以明确地成为课程活动的一部分。例如，物理入门、 高年级本科、高年级研究生课程的学生可以在课堂上解决现实问题。这些问题比大多数研究问题简单，但它们涉及的决策比标准教科书问题多得多。在课堂上解决现实问题时，学生与同学协商，明确地做出决策，并证明许多决策的合理性，还能定期从教师那里获得反馈和指导。同样，解决家庭作业或考试中的问题也可以涉及明确证明各种决策的合理性。当然，包括所有29个决策是不切实际的，但教师可以选择他们认为特别重要的决策。
好的情况下，课堂确实比科研环境有训练优势：深思熟虑的教师可以自由分配问题，让学生练习做出各种决策，包括反复练习做出特别重要的。在本科课程中使每个问题的解决方案包括识别重要特征（决策4），确定需要哪些信息（决策13），规划解决方案过程（决策15）和评估潜在的解决方案（决策26）。可以变化问题，以探索其他决策并调用各种物理知识。课程的缺点是，课堂决策比不上在研究环境中那么真实，但这个问题可以通过仔细思考来最小化，通常是通过忽略教科书！
学生为了做决策，必须学习大量的物理知识。学习这些知识的最好方法，是在用于做出解决问题的决策时见证知识的重要性。传统做法是教师向学生教授物理知识，然后给他们问题，以便他们可以练习使用这些知识。一个更有效的方法是，先给他们一个有意义的问题，让他们先努力解决，然后为他们提供解决问题所需的知识。当信息被呈现为对解决某些类型的问题有用时，大脑会存储这些信息，以便在需要时随时访问和应用它来解决新的相关问题。
虽然29个决策中的大多数适用于物理教育各个层面的问题解决，但少数仅适用于高年级研究生和博士后。决定该领域的状况（决策1）、研究结果的更广泛影响（决策27）、受众（决策28）以及介绍研究结果的最有效方式（决策29）都需要广泛接触该领域的当前研究和态度。大多数其他决策都适合每个级别的学生练习，但它们所需的物理主题和知识需要适合学生的课程和水平。特定的物理知识通常取决于上下文。
研究生可以练习做决策，即使不是课堂的一部分。研究生看到的每一个新的物理概念和计算技术，最初都是一个真实物理问题的解决方案。他们可以问自己，哪些决定需要这种解决方案？问题是如何界定的（决策4和5）？使用了哪些近似值（决策10）？解决办法在哪里适用，在哪里不适用（决策25和26）？与同龄人和教师讨论这些问题将有利于他们的学习。
在决定如何使用教学时间时，教师应该记住，在学校学到的物理知识体系将永远是物理职业所需知识的一小部分。然而，做出良好的解决问题决策的技能将始终至关重要。
8.最重要的且最困难的：反思决策
要成为一名成功的物理学家，需要掌握如何做出所有29个决策，但反思决策（决策23-26）是最难学习的。他们要求学生检查自己的思维，这很有挑战性。困难原因有三：
  • 首先，对自己的思维有这种看法是很困难的。与他人讨论这些想法会有所帮助。
  • 其次，一个好的物理学家往往会被工作的直接挑战所消耗——例如，如何改善真空度，如何减少探测器触发器中的抖动，或者如何创建更快的代码来评估复积分。改变思维方式，把这些想法放在一边，更广泛地思考是很困难的。我发现在一周内安排一段时间来思考这些反思性决定很有帮助。
  • 做出良好的反思性决策的第三个也可能是最严重的困难是确认偏差。对于人类来说，这是一种既定的心理倾向，一旦他们决定了一个他们认为正确的答案，就会强烈地倾向于维持这种信念。确认偏见导致他们抑制对替代方案的思考，并以证实他们信念的方式解释所有新证据。我怀疑物理学中的大多数严重错误都是这种偏见的结果。学生（和一般科学家）在做出反思性决定时应该练习与之抗争。
尽管困难，但反思决策也是最重要的。它们是解决问题过程中的纠错决策，允许学生在做出错误决定时发现并修复它。通常，当有新信息可用或认识到被忽视信息的相关性时，例如为什么所做的假设不适用，就会发生更正。导师应该让他们的学生明确地实践决策25和26，测试他们的解决方案，并尝试提出他们的决策可能失败的方式。思考这种失效模式是许多经验丰富的物理学家都不太擅长的事情，但我们的研究表明，它可以很容易地通过实践来学习。
很多导师都一样：虽然我知道一个学生未能解决我给他们的研究问题，但我不知道为什么或如何帮助他们改进。
如何成为一个好的物理问题解决者，决策列表提供一个很好的框架，用于衡量一个人在解决真实物理问题方面的优势和劣势。根据这些解决问题的决策，已开发科学和工程的几个领域的测试。比如，给学生一个现实的场景，然后要求他们做出并证明决策的代表性子集。然后，我们将他们的回答与该领域专家的回答进行比较。通常，尽管学生成功完成了涵盖相关知识的课程，但在做决策方面却很差。
但是，学生在真正解决问题方面的经验越多，他们在决策中就越像专家。如果教育得当，这些技能是能够刻意训练的。
资料来源：
https://pubs.aip.org/physicstoday/article/75/9/46/2845437/How-to-become-a-successful-physicistAll-scientists
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