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关于科学与科学传播的三个问题

刘 兵

一、科学的“不确定性”与科学传播

曾有人讲过一个故事:一个专家向公众进行科普,说吃苹果应该削皮,因为苹果皮上沾有农药洗不干净,所以需要削了皮吃才安全;另一个专家也向公众进行科普,说吃苹果不要削皮,因为苹果皮中含有大量的维生素,吃了对人很有好处。结果呢,公众在听了这两个专家科普之后,反而不知道该听哪个专家的话了,也不知道究竟应该怎么吃苹果了。

这个故事里所说的公众,在面对同一件事,听了不同说法的专家的科普之后,之所以会感到困惑和不知所措,其实是有其背后更深层的前提预设的,即认为在科学面前,对于任何一件事,都应该有一个正确的、唯一的标准答案,或者说是所谓的“真相”。也就是说,认为科学研究的结果是客观的、确定的,无可置疑的。

然而,前面的故事却恰恰表明,在面对现实时,虽然都是有科学依据的科普,有时却并不一定能够给出一个唯一确定的答案。在我们所说的科普,或者科学传播中,对于科学之不确定性的关注,应该是一个非常值得注意的重要问题。

前些年,曾有一本由几位美国人所编著的科学传播研究著作被翻译成中文出版,这本书的书名就叫《传播不确定性——对新兴和争议性科学的媒体报道》。实际上,此书是由世界著名一线科学记者和科学家集体撰写的,在撰写过程中,参与讨论的专家包括诺贝尔奖获得者、美国国家科学基金会的主任,也包括了其他一些科学家和研究科学、伦理和公共政策问题的社会学家。书中指出,其实不确定性本是生活的一种常态,在日常生活中似乎大部分人都对之已经习惯了,并不会被其困扰。但在面对科学的问题时,科学的不确定性就很难为人们所接受了。

讲到科学的不确定性,其来源可以有很多,这里先就可能想到的简单罗列一下。

其一,从历史发展来看,科学的知识和结论是一直在发展变化的,后续的发展总是在否定或修正以前的知识和结论,这表明在特定时期科学的结论并不就是最终的确定的真理。

其二,近现代科学研究的重要特点之一,是其对研究对象的理想化,也即科学理论大多呈现为理想化的、抽象的形式,而实验室研究则成为对科学理论进行验证的重要基础。但实验室是与真正现实的自然有所不同的,是将现实的自然界中诸多的复杂因素排除在外,以便在理想甚至是孤立的条件下进行实验研究。这样,当科学研究的结论被应用于现实的自然时,被实验室中的实验所排除的诸多复杂因素又会产生实际的影响,因而带来了与理想化的结论有所不同的不确定性。

其三,即使在理想化的实验室的研究中,由于受“观察渗透理论”的影响,实验观察者并不能够保证其观察结果是绝对的中性,也会受到实验技术的完善性等限制,会带来观察误差。甚至像经济条件、考核压力等多种外部社会因素,也会带来对作为研究内容的观察结果的选择。这些也都会带来研究结果的某种不确定性。

第四,由于科学的发展性和阶段性,在特定的时间,对于某些问题的科学研究在科学家群体中可能还未形成共识,也还存在着不同的观点、不同的结论和争议。

第五,从科学理论在现实中的应用来说,究其后果,也因现实中应用者的使用目标、政治理论、经济利益、价值取向等的不同,会有不同的使用方式,会带来不同的应用后果,尤其是对于社会上不同公众的意义和影响不同。这也是一种不确定性。

但是,在许多情况下,当科学家在表述其研究结果,例如发表论文时,经常会将一些偶然的、不确定的因素排除出去,从而在形式上建构出一种科学之确定结论的形象。再加上随着科学的发展和其力量的体现而在社会上形成的某种科学主义的科学观,更加加强了这种科学的确定性的形象。

人们在现实中面对科学的不确定性,还更集中在所谓“争议性科学”的问题上。例如,核能、转基因技术、健康饮食、疫苗、药物和医疗(也包括像中西医之争)的有效性等科学现实应用问题,以及像气候变暖、宇宙起源与演化、进化论等更为理论性的科学争议问题。在社会层面的科学传播中,这些问题长期以来一直是争议的焦点,自然这也是源于前述原因带来的科学的不确定性。

我们可以看到,许多的科学传播者,在进行科普或科学报道时,由于各种原因,经常是有意无意地强化了公众对于科学之确定性的信念。但这显然是有问题的,也正是因为这种对于科学之确定性的信念,与在现实中科学之不确定性的冲突,导致了在社会层面上诸多的争议,并让公众在“科普”的指导下难以做出个人的选择。

那么,这个问题应该如何解决呢?

首先,科学传播者应该注意和意识到科学的不确定性的存在,并在科学传播实践中也对之有所传达,以提升公众对于科学之不确定性的认识。其次,公众应改变那种将科学视为绝对正确的科学主义的科学观。这也可以算是科学素养的重要组成部分,体现出对于科学的本质的恰当理解。当然,在面对更有学识、对科学本身更有理解的专家时,也不宜只采取简单迷信的态度,而是在尽可能获得更全面的信息的前提下,能够根据具体的语境,具体分析和理解事物的复杂性,并做出个人的选择。

二、地方性知识、多元科学观与科学传播

对于科学传播(包括更有中国特色的科普)来说,传播者的立场和科学观是非常重要的,在传播的内容上,这涉及“传播什么”和“为什么传播”的问题。传统中,尤其是在早期阶段,科普这个概念所隐含的立场,主要是一种一元论的偏向于科学主义的立场,即认为只有一种科学,而且这种科学代表着解释事物的真理,是唯一客观、正确、有效、普遍的知识。而这种科学,特指的往往就是西方近现代科学。后来,随着概念的发展,科学传播这一概念在很多场合已经与科普概念有了很大的重合,其所指的传播内容也出现了很大程度的变化,在更官方的表述中,除了科学知识,科学精神、科学思想和科学方法也被包括进来。但在这样的规定中,“何为科学”仍然是一个没有明确定义的问题。

其实,在将“如何定义科学”作为其核心任务之一的科学哲学这一学科中,即便将科学限定在西方近现代科学的范围内,至今仍未有一个得到普遍认可的对科学的标准定义(或者说是将科学与非科学区分开的“划界”标准)。

随着人们越来越意识到在科学传播中将科学文化与人文文化相结合的重要性,对于像科学史这样更有人文立场的科学的研究成果,也成为科学传播的重要组成部分和内容来源。不过,近些年的科学史研究,其范围却是越来越突破了传统的只对西方近现代科学历史的关注,众多非西方传播的“科学”的历史,也成为其研究的内容。

比较典型的,可以以中国古代科学史为例。人们当然知道,中国古代科学史中诸多的内容,是属于与西方科学不同的传统。其实在这样的研究中,就已经带有了不止一种的科学理解。而像这样的内容,在普及的意义上,通常也成为被认可的科学传播的重点内容之一。这就给科学传播中如何理解和定义其传播的“科学”提出了挑战,科学传播者只有改变最早那种认为只有一种西方近现代科学才是科学的理解,才能自圆其说。

要想做到这一点,就需要有一种新的科学观,而且也需要有支撑这种科学观的理论。就此来说,近几十年来出现的关于“地方性知识”的理论,显然是可胜任的理论之一。

由西方人类学家吉尔兹最先提出的“地方性知识”这一概念,现在已经被谈论得很多了,但在许多时候,对其理解上却存在着某种误解。例如,将“地方性知识”看作仅在某地方有效的知识,而西方近现代科学则是一种放之四海皆适用的“普遍性知识”。其实,从哲学上严密的分析讨论来看,在作为西方近现代科学之唯一基础的人们的有限经验验证中,是不可能得出科学的理论是一种终极可靠的普遍性知识的结论的,也早就有学者提出,西方近现代科学其实也是一种“地方性知识”。

在联合国教科文组织的网页上,对于地方性知识是这样定义的:“关于自然界的精致的知识并不只限于科学。来自世界各地的各种社会都有丰富的经验、理解和解释体系。地方性知识和本土知识则指那些具有与其自然环境长期打交道的社会所发展出来的理解、技能和哲学。对于那些乡村和本土的人们,地方性知识告诉他们有关日常生活各基本方面的决策。这种知识被整合成包括了语言、分类系统、资源利用、社会交往、仪式和精神生活在内的文化复合体。这种独特的认识方式是世界文化多样性的重要方面,为与当地相适的可持续发展提供了基础。”虽然这一定义很好地说明了地方性知识的特点和内容,但仍将它与“科学”(其实那也只不过是最狭义定义的西方近现代科学而已)相区别。如果坚持这样的区别,我们还是无法将在这种定义中所谈及的内容合法地归入“科学传播”的范围。

其实,在“科学文化”圈里,关于科学的定义,也存在着被冠之以“宽/窄面条”隐喻的争论。前者,是试图扩大“科学”的定义范围,把过去许许多多不被承认为科学的东西纳入到科学当中。最宽泛地讲,几乎可以把人类各种严肃地认识自然的系统或准系统性知识,以及用于改变自然的生活经验,都归到科学之中。后者,“窄面条”派,则坚持传统对科学的狭窄定义,但与此同时,却并不否认那些没有被归入科学定义范围的东西的价值,也不认为传统中狭义定义的科学,要比这些“非科学”更为正确。

不过,如果按照“地方性知识”的理论,我们实际上可以把人类关于自然的那类知识(人的自身的一部分也是自然)都归于一种广义的“科学”,包括西方科学在内的各种相应的“地方性知识”,也就都成为这种“多元”的科学的组成部分。这样,就形成了一种“多元”的科学观。这也正如西方科学哲学家哈丁所说的:“不存在唯一的科学方法,不存在单一的‘科学’,也不存在单一形式的好的科学推理;因为无论是欧洲科学还是其他文明的科学,在不同的时代都是用不同的方法和不同形式的推理来探索解释自然规律的系统模式。”

在这样的框架中,那些在一元科学框架中被认为不属于最狭义的科学之内容的许多知识系统,例如中国古代科学、中医等,也就被包容进来,而合法地成为科学传播的合法内容了。

以这样的方式,现实的科学传播中的许多内容,便可以合情合理地被纳入科学传播或科普的范畴;而且,像这样的科学传播,其社会意义和价值,也是极其明显的。

三、“科学的本质”与科学教育

随着2022年4月《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》的正式颁布,关于新课标的讨论又变得热闹起来。在这当中,《义务教育科学课程标准》中的一个概念,也即“科学的本质”(或“科学本质”),是非常值得关注的。它在新课标中不同的地方多次出现。我们可以将其被提及之处一一列举如下:

1.“课程性质”部分:“义务教育科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程”。

2.“课程目标”的“总目标”部分:“初步认识科学的本质”。

3.“核心素养”部分:“科学观念……也包括对科学本质的认识,如对科学知识的可验证性、相对性、暂时性的认识……态度责任是在认识科学本质及规律,理解科学、技术、社会、环境之间关系的基础上,逐渐形成的科学态度与社会责任”。

4.“教学提示”部分:“引入科技史的素材,帮助学生体会科学本质……1—6年级……初步了解科学的本质”“7—9年级……进一步认识科学的本质”。

5.“教材编写建议”部分:“合理选择科技史素材。教材要结合科学探究和实践活动,合理选择科技发展史中具有深远影响的重大事件、经典实验、重要理论和思想、代表性人物,以及中国古代和近现代科技成就,让学生理解科学本质,体会科学思想,学会科学方法,形成科学态度”。

既然在课程性质和课程目标中就提及要认识科学的本质,而在作为课程标准所强调的课程“旨在”要培养的核心素养中,在教学提示里也反复涉及对科学的本质的认识,这个问题的重要性是显而易见的。它不只限于对某个核心素养的培养的意义,而是贯穿于以核心素养为基础的各项课程目标,是一个更为上位的概念。这对于让学生从整体上、全面地理解科学具有特别重要的意义。由于这种对科学的整体性的“本质”之理解,也让科学本质成为一条贯穿、融合在整个科学课程教学中的主线,除了是一个在构成科学的各学科之间的“跨学科”概念之外,也是一个跨越科学和人文社会科学的“跨学科”概念。

由于新课标并没有明确地对之给出一个“定义”,尽管可以理解为这也表明了科学课标对之的理解是具有开放性的,但这在一定的程度上会影响到使用者对此概念的明确理解,因而,是有必要对之进行一些分析讨论的。

可以说,科学本质是当代科学教育中被突出关注的核心问题之一。大约从20世纪中叶开始,国际上开始注意科学教育中“科学本质”的概念,尽管与此相关但并未明确提及此概念的研究可以追溯到更早的时期。直到20世纪80年代以后,尤其是伴随着美国“2061计划”中明确地在对科学素养培养的要求中提出对科学本质理解的要求以来,国际国内对于在科学教育中的科学本质问题的研究形成热潮,至今,对于在教育中要传达的对于科学本质之理解的内容,既有一些共识,也存在着部分的分歧和争论。

例如,1989年美国科学促进协会在《面向全体美国人的科学(2061计划)》中提出,应该从科学的世界观、对科学探究的认识和对科学事业的认识这三个维度来理解科学本质。科学的世界观:世界是可被认知的,科学理念是会变化的,科学知识的持久性,科学不能为所有问题提供完整答案。对科学探究的认识:科学需要证据,科学是逻辑和想像的结合,科学解释和预见,科学家要努力鉴别、避免偏见,科学不仰仗权威。对科学事业的认识:科学是一项复杂的社会活动;科学由学科内容组成,由不同机构研究;科学研究中有着普遍接受的道德规范;科学家在参与公共事务时,既是科学家也是公民。

到了2013年,在美国的《下一代科学教育标准》(简称NGSS)中,又提出了理解科学本质的8个基本方面:科学研究要使用多种方法,科学知识是以经验证据为基础的,科学知识在新的证据下不断修正,科学的模型、定律、解释方法和理论可以解释自然现象,科学是一种认知方式,科学假定在自然系统中存在某种秩序和一致性,科学是一项人类的事业,科学致力于解决有关自然和物质世界的问题。

类似的在其他的权威性的研究中,还有更多不同的说法。有人甚至通过比较分析8种较权威的国际科学标准文献,从中总结出来其对于科学的本质的一致性看法,居然可达14条之多。这里就不一一列举了。

澳大利亚的科学教育家马修斯曾讨论过相关的不同观点,把对科学本质的研究总结区分为规范研究和实证研究两类,并提出用“科学的特征”来取代“科学的本质”的设想。

了解在科学课程中关于科学本质问题的争议和复杂性,形成对科学本质的认识,对教师的教学来说显然是有益处的。只有这样,科学教师才能在教学的各环节中充分意识到其教学内容与科学本质的关联性,才可能在教学实践中有效地达到对科学本质的教育目标的要求。除了有助于对学生科学素养的培养,也为教师的科学教学提供了更大的发挥空间。

作为结论,就个人的认识而言,大致可以说在科学教育中,关注对科学本质的教育就是要让学生“形成对于‘科学是什么’的总体性理解”。这包括:科学的特点是什么,科学知识是如何被研究出来的,科学有什么功能,科学的规范是什么,以及科学的价值和社会影响等内容。最后值得提及的是:人们对科学本质的认识,是随着科学哲学、科学史、科学社会学、科学伦理学等学科的研究和发展而不断得到深化的。这也是科学教师在个人发展中所应追求的充实人文素养的方向。

(摘编自作者于2022年至2023年发表在《晶报》上的文章。刘兵,清华大学教授,科学史理论家,科学传播研究学者。) /zk8c9Fg7OBlqpw2PpdrmpEcQ5ZL/UB4DWlhbtUn1uFV5KlWeK0jrh+MbklXUD03

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