科学思维要点
科学素养是由科学知识和科学思维共同组成的。
我是一位职业科普人,近几年来,一直在为各个年龄段的科学教育贡献自己的力量。从2018年开始,
我承担了一项重要工作,
就是为中小学《科学》教材制作配套的视频微课。为把这个工作做好,我认真研读了教育部领布的课程标准,以及几乎所有
不同版本的小学 《科学》教材。在这些教材中,科学知识的系统化、模块化程度非常高,知识点的大类、小类以及难度划分
都非常细致准确,有明确的教学目标、考核标准,但让我感到遗憾的是,科学思维的教学,相对而言就显得不成体系,没有
章法,甚至很难整理出一个个的知识点,更不要说结构化和模块化了。
科学教育的最终目标是提升人的科学素养,而科学素养是由科学知识和科学思维共同组成的,两者同样重要。
我便开始尝试着把科学思维也整理成一个个明确的知识点,并且把它们分出层次结构,确定考核方法。
经过两年多的积累,不断地,总结、修订,现在有了一个阶段性的成果,就是将科学思维总结成十五个知识点。
有这十五个知识点做基础,就可以把它们也像科学知识那样再继续解剖,细分结构,构建难易梯度。
现在,我正在与读库合作,启动一项庞大的工程:
编写一套针对小学生年龄段的“我爱科学”丛书,目标是
在这套丛书中,把科学知识和科学思维放在同等重要的地位,系统地讲解科学知识和科学思维。
首刊于此的十五条科学思维要点,是一个总纲,是我认为一个现代人学习科学时应当掌握的思维方式,
它与科学知识同等重要。
在未来的创作中,我会把这十五条科学思维的讲解继续延拓,用各种生动有趣的形式来闸释人类的这些伟大智力成就。
能区分事实和观点
事实陈述:描述在客观世界中可被证实或证伪的东西。
观点陈述:描述观察事实时个人所处的位置或采取的态度。
或许你会觉得事实陈述和观点陈述很容易区分。“这点,并且把它们分出层次结构,确定考核方法。
经过两年多的积累,不断地,总结、修订,现在有了一个阶段性的成果,就是将科学思维总结成十五个知识点。
有这十五个知识点做基础,就可以把它们也像科学知识那样再继续解剖,细分结构,构建难易梯度。
现在,我正在与读库合作,启动一项庞大的工程:
编写一套针对小学生年龄段的“我爱科学”丛书,目标是
在这套丛书中,把科学知识和科学思维放在同等重要的地位,系统地讲解科学知识和科学思维。
首刊于此的十五条科学思维要点,是一个总纲,是我认为一个现代人学习科学时应当掌握的思维方式,
它与科学知识同等重要。
在未来的创作中,我会把这十五条科学思维的讲解继续延拓,用各种生动有趣的形式来闸释人类的这些伟大智力成就。
能区分事实和观点
事实陈述:描述在客观世界中可被证实或证伪的东西。
观点陈述:描述观察事实时个人所处的位置或采取的态度。
或许你会觉得事实陈述和观点陈述很容易区分。“这只苹果是红色的”,答案显而易见,这是事实陈述,
“我喜欢红色的苹果”,答案也显而易见,这是观点陈述。
那么,“人人都喜欢红色的苹果”,是事实陈述还是观点陈述呢?
答案是事实陈述,因为它可以被客观证实或者证伪。
也就是说,我们只要找到有一个不喜欢红色苹果的人,那么上达的话就被证伪了。
能够区分事实和观点,对于我们在日常生活中讨论问题非常有用,可以避免陷人各说各话,不在同一个频道的
尷尬境地。
例如,甲说:没有科学家有兴趣证明上帝是否存在。
(事实陈述)
假如乙反驳说:我觉得你说的不对,科学家应该努力
去寻找上帝。
这种反驳就是没有正确区分观点陈述和事实陈述的差异。
乙的反驳不是一个有效的反驳,因为这实质上并不是一种反驳,而是在做观点陈述,
而乙的观点陈述与甲的事实陈述并没有真正的矛盾。
针对性的反驳意见可以有两种:
第一种:我觉得你说的不对,因为我知道某某科学家就在证明宇宙中是否存在上帝。
这叫举出反例来证份一个事实。
第二种:即便你说的是一个事实,但我认为这是不对的,我希望这个事实发生改变。你认为呢?
这叫先确认事实,再探讨观点。
学会区分观点陈达和事实陈述,双方就能在同一个頻道中谈话,讨论也可以愉快地进行下去。
否则,谈话很可能陷人无意义的争执中。
思考题 请辨别下面这些陈述是观点陈述还是事实陈述:
•世界上第一台打字机诞生于1828年。
•人类目前已知的地球上跑得最快的动物是猎豹。
•科学界尚未发现生物进化论的反例。
了解科学和技术的区别
科学的目的:发现自然规律。
技术的目的:创造出有实用价值的工具。
科学的成果是纯理论性的,用论文就可以表达出来。
比如牛顿运动三定律、万有引力定律、相对论、进化论、元素周期表等等,这些都称为科学发现。
它们反映了人类对宇宙、自然、生命的本质规律的认识。
技术的成果则需要有实际的体现,它能改变人们的生活,能创造出更好的工具。比如中国古代的四大发明,
爱迪生发明制造白炽灯,特斯拉改进交流输电系统,这些都是技术。它们体现了人类改变世界的能力。
搞科学的人叫科学家,搞技术的人叫工程师。当然,有人既是科学家也是工程师。
举一个具体的例子。
城市建设经常会实施大楼的爆破拆除。
在这个过程中,炸药放在什么地方、放多少,是最为关键的。如果放的位置和量不合适,
那么大楼就有可能在倒塌的过程中破坏周围的建筑物。并且这无法试验,必须一次性成功。
科学家需要研究出炸药爆炸和大楼倒塌的规律,有了科学理论的指导,才能精确计算出把炸药放在哪里、放多少。
把炸药准确地安放到预定位置,精确控制投放的量,在坚硬的水泥墙和地面上打出洞,将炸药严丝合缝地放置进去,
这就是工程师需要完成的技术活。
因此,拆掉一幢大楼,需要科学家与工程师联手合作,科学家设计方案的过程就是科学,而工程师落实行动、
进行爆破作业的过程就是技术。
一般来说,一项科学发现的意义要远大于一个具体的技术发明,比发明了什么更酷的事情是发现了什么。
不过,这也不是绝对的,有些技术发明也可以极大地推劲科学发现。
思考题 爱迪生能不能算是一位科学家?为什么?