@ 2015.08.31 , 22:00
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自测:你是不是科学盲

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让我们来看看“素养”的定义。如果你在谷歌里打入“定义 素养(literacy)”,你会看到:

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lit·er·a·cy
/ˈlidərəsē,ˈlitrəsē/
名词

— 读写能力
同义词:读或写的能力,精通读写
— 在特定领域的竞争力或知识
“三个小时内教不会红酒文化”

很清楚一个识字的人既能读又能写。那么我们能假定“科学素养”(英语中的表达方式为“科学识字”)就意味着“做”科学的能力吗?我(原文作者)认为是的。这就是我接下去要使用的定义。不过等等!这并不意味着你必须是一个科学家。正如Chad Orzel总喜欢说道:“是科学使我们为人”(更多的可见他的优秀作品《尤里卡:发现你的内在科学家》)。

但是做科学是什么意思?作为一个人类,我期望一个有科学素养的人能够做到以下:

# 基于实验证据建立一个模型(物理模型,概念模型,数学模型)。

# 使用和理解一些现有模型(你不能什么都自己造)。

# 理解科学的局限。

# 想出一个实验来测试一个特定模型。

事实上,重点就是模型,而不是“事物”。科学素养的重点不是知道关于科学的事情,不是关于知道行星和矮行星之间的区别(因为说真的,谁在乎冥王星叫什么——它还是棒极了),知道光比声音传播快并不意味着你是一个科学家,就像知道圆周率前100位也不会使你成为数学家一样。

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度量科学素养

现在说说写这篇文章的原因。它始于NPR(全国公共电台)上的一篇文章:突击测验:我们究竟有多少科学素养?我心想——嘿,科学测试。这个小测验我可能会获胜,我喜欢科学。所以我进行了这个11个问题的科学测验。这个测验太滥了(在我看来)。

这个测验有什么问题?第一个问题是它只测验“事实”而不是真正的科学。例如,有个问题是问气象激光使用光还是声音(英语单词“激光”里并没有光字)。如果我答错了,是不是就意味着我一点都不懂科学?不。这意味着我一点都不懂激光。好吧,我承认我会合理地期望人们知道激光是一种光——但这不是一个真正的科学素养测试。

第二个问题是我没有得到满分。为什么没?是因为我蠢吗?好吧,是的——但我仍然应该能做对的。其中一个问题问道:对或错:宇宙始于一次巨大的爆炸?我想了一下然后考虑“对”——但它是爆炸吗?爆炸是某个东西扩张进另一个东西。对于大爆炸(指宇宙事件,而非电视剧)来说,宇宙本身膨胀了。我不认为它会归类为爆炸。当然测验期待的答案是“对”——所以我是科盲。

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更好的科学问题有没有?

这是真正的问题:测试科学“事实”很容易,测试对科学的理解却相当艰难——特别是当你想用多项选择的测试格式时。它很难,但是我觉得是可能的。

我有几个例子。我不记得是从哪里看来的,但这里有一个很棒的问题,可以测试学生是否理解月相的科学模型。

如果月球是一个立方块而不是球形,在满月和新月的半中间(从地球上看)它会是什么样子?

1. 里面有一条曲线的方块。

2. 全亮的方块。

3. 半亮半暗的方块。

4. 全暗的方块。

这个问题也许配上图会更好。好吧,我觉得最好的回答会是“全暗的方块”。也许我什么时候会做一个VPython模型来演示它。然而重点是,这不是一个回忆“事实”的问题。它还不是测试科学素养的最好测试,因为一个人完全有可能理解科学,但是没有考虑过月相模型。

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换个问题怎么样?假设你有一辆没有摩擦的小车,它带有一个推力恒定的风扇。你从静止释放小车,然后发现它在1米距离内持续加速。那么你用2米距离重复实验会发生什么?

1. 小车会持续加速。
2. 小车会达到一个恒定速度。

仍然不是最好的问题。但问题里面有足够信息能让人建立起小车的简单模型。对此问题的最好答案是小车会持续加速。没有证据表明它会停止加速。

其它还有什么问题可问?我不确定。但我认为一个更好的科学素养测试是可以作出的。如果你的目标是测试一般群众对科学“结果”的知识(或者你高兴的话可以称之为“事实”),这些问题可能没有用。尽管如此,一些问题应该加以改变以进行澄清。

本文译自 Wired,由译者 王丢兜 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 41+1

  1. 青喵
    @2 years ago
    2917639

    我只是想进来做个测试?

    [101] XX [0] 回复 [0]
  2. 好色猴子
    @2 years ago
    2917640

    首先嫦娥就不会同意广寒宫变成方块,你这个命题自己就有问题哼

    [18] XX [19] 回复 [0]
  3. 吸管
    @2 years ago
    2917642

    关于月亮的答案原理是什么?看来我没有多少科学素养。。。

    [13] XX [1] 回复 [0]
  4. 琉璃Pst
    @2 years ago
    2917647

    只看了前一半,我是不是科学盲我不知道,不过我觉得自己好像是个文盲。

    [41] XX [0] 回复 [0]
  5. 开你妹的玩笑
    @2 years ago
    2917648

    看到这些就头疼,看来我与科学无缘……

  6. 论外
    @2 years ago
    2917649

    结果和过程

  7. 疾风追雪
    @2 years ago
    2917650

    看了几段就看不下去系列。。。。

    看来我果然没有科学素养。。

  8. 邻家怪蜀黍
    @2 years ago
    2917652

    1. 里面有一条曲线的方块。

  9. 2917656

    有一段松弛的金属弹簧,你给它施加压力,使其完全压缩并用没有弹性的绳捆好。于是你手上的机械能转变为弹簧的弹性势能。然后把这个金属弹簧放入一缸能溶解金属却不能溶解绳的酸液里,待弹簧完全溶解。求弹簧的弹性势能转移到了哪里。

    [30] XX [0] 回复 [0]
  10. 2917657

    这不都是中学物理嘛!

  11. 马达
    @2 years ago
    2917660

    推力恒定的小车……这里使用风做动力了,那么风阻应该会被计算在内吧……所以它不会一直加速下去的……

    [10] XX [1] 回复 [0]
  12. 熊猫大熊猫
    @2 years ago
    2917661

    额……我只是想请问一下为什么是全暗的方块?

  13. 网站让起名字
    @2 years ago
    2917663

    有点晕,我还是先搬砖。

  14. 金得瀚
    @2 years ago
    2917664

    全暗的方块原因是因为球面是漫反射的,方块镜面反射,阳光都反射到太空中了,地球上看不见

    [5] XX [13] 回复 [0]
  15. 绝念梦依然
    @2 years ago
    2917666

    本来我还能给人讲量子物理,看完这个我突然啥都不会了。。

  16. 没有灵魂
    @2 years ago
    2917668

    第一题A是绝对错误,这题的主要问题是方块位置没有描述,所以这个老师的科学素养也就这样了。

    [26] XX [5] 回复 [0]
  17. Aspirin
    @2 years ago
    2917690

    @TY: 首先要理解弹性势能是存储在分子与分子之间的,溶剂的时候,分子会弹出去。。。

    [25] XX [0] 回复 [0]
  18. 2917703

    个人的想法,月球那道题应该得看月球方块的哪一处朝着地球,月球被潮汐锁定所以不管怎么转都是同一面朝着地球,在满月和新月的中间大致是正常月亮一半被照亮的感觉,也就是和视线垂直的一面被照亮了,如果方块一个正面朝着地球的话会看到全黑的方块,棱或者角朝地球的话会看到有的面被照亮吧。高中生,有错请指正

    [20] XX [1] 回复 [0]
  19. 金得瀚
    @2 years ago
    2917710

    @: 其实正式因为潮汐力,朝向地球的只会是一个角。地月尺度是很大的,太阳光反射不可能会反射到地球上

  20. 2917714

    @TY: 变成了内能

  21. 2917715

    能自己设计实验的可是训练好几年的博士生。。。。

  22. lucky毛毛
    @2 years ago
    2917719

    完全不懂这文章要表达什么。

  23. vikingdkh
    @2 years ago
    2917737

    本文就是科学盲在吐槽

  24. 东经
    @2 years ago
    2917738

    唉,这些奥数题我都不会,我是可悲的科奴

  25. 2917741

    车子题目改成车上的人向后扔石头可能更反直觉一点。

  26. 2917750

    @金得瀚: 可是星球表面又不是如镜面一般,粗糙的物体仍然会有漫反射啊,镜面反射这个理由讲不同啊

  27. vikingdkh
    @2 years ago
    2917752

    关于方块月球那个,其实情况还是不少的,首先月球是被地球潮汐力锁定的,始终用相同的位置对准地球,但是方块月球月球可以用一个面正对着地球,也可以用一个边正对地球,还可以用一个顶点正对地球。不同情况的成像是有区别的,我猜题目是想问一个面正对地球的情况,一部分的时候会是个半暗半亮的方块(其实是一个亮梯形加一个暗梯形),亮的地方阳光比暗的地方更接近直射一些。另外一个效应是,月亮全黑的时间会比较长。

  28. vikingdkh
    @2 years ago
    2917763

    哎呀,只算半中间是么。。。那就是面正对地球的话的确是全暗的方块;边正对地球的话是全亮的梯形;顶点正对地球的话是可能是一个亮三角形,也可能是两个三角形组成的四边形,两个三角形如果不一样大还会有亮度的区别。

  29. 2917772

    看了这么多 测试呢/。

  30. 三体针眼画师
    @2 years ago
    2917786

    @TY: 很早以前看过,思考的结果是少量转化为溶液的内能,另外大部分会先转化为溶液的机械能,机械能大部分也会变为溶液的内能,剩下的极少部分会用来参与化学反应,破坏化学键消耗掉~~~仅是脑洞,可能全是错的

  31. 一二三三二一
    @2 years ago
    2917815

    关于月亮的模型。。。随便找一个学过素描的的都能给你画出来。。。。
    球体的亮部暗部 只要去掉反光区。。立方体同样。。。去掉底部反光区的原因是。。因为月球不是放置在某平面上。。
    显然。。这并不能测试出 什么。。。个人觉得科学素养就是脑内建模的脑补能力。。。

  32. 2917853

    什么乱七八糟的

  33. daydream
    @2 years ago
    2917898

    前半说得很不错:科学不是结论,科学是方法

  34. 他不是个猫
    @2 years ago
    2917927

    等等,第一行的“谷歌”是什么东西?

  35. 郑医生
    @2 years ago
    2918062

    @TY: 变成了液体热能,绳子的动能和热能。

  36. wsslowing
    @2 years ago
    2918094

    还真是,亲自建模和测试的训练太少,一般人在这方面软了科学腿,走不动很长很高的探索路。
    学校的一般理化生物试验就这样,被学生用来标榜自己在科学里淫荡好深了,其实绝大部分纯属意淫,试验的设计和局面控制是老师做的备课,编出机械动作程序让学生表现“试验操作的行为”,这不过是实验室里的人肉仪器,以及重述老师论调的复读机,一旦撇开老师要求自己从头到尾做,立马槑花了,全因没有在科学邯郸路上自己学步,等着背(让别人背负、背诵别人)。
    楼上热门的方块月球就这样,先建模再测试啊,小学时候被老师指导过做太阳系实物模型吧?不管老师帮做了多少前期,总该自己在后期玩弄实物的运转,从这一小步爬起来,把月亮球球换成网购快递纸箱,看看神马情况,然后我们再谈铱星闪光。

  37. 写写画画
    @2 years ago
    2918167

    @TY: 假设在拉伸的时候弹簧没有发生永久形变,那么弹簧会因为被腐蚀而降低强度,会在某一刻断开。

  38. 写写画画
    @2 years ago
    2918171

    @写写画画: 之前审题不严谨,没注意是压弹簧而非拉弹簧,但原理类似,溶解过程中弹性势能还是会被释放,支持 Aspirin 的说法。

  39. 呵呵
    @2 years ago
    2918199

    月球那道题MC党表示想杀了作者

  40. 神之疯神
    @2 years ago
    2918780

    让我测试的话只需要两题:
    一、你认为自己会出错吗?
    二、你怎么证明自己出错了(没出错)?

  41. 抹茶
    @2 years ago
    2919722

    为什么用手机看煎蛋,文章底部有“加入伊斯兰”的广告….

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