分类:科学家对科学的认知水平

来自Big Physics
Jinshanw讨论 | 贡献2021年10月20日 (三) 18:14的版本 →‎前人的研究


研究背景

科学是给世界建立心智模型(往往是数学模型),要求通过心智模型得到(往往通过计算和推理,或者说广义的计算)的结果和世界的真实表现(通过观察和测量,尤其是精细设计的系统性的实验测量,尤其是对比实验)相符(在测量精度范围内)。

其中,心智模型的建立需要概念和数学两个方面的支撑。科学概念的形成过程也就是找到现实对象对应的数学结构,或者找到数学结构对应的现实对象。而数学结构用于表示这个现实对象,以及用于有了表示之后对这个对象做计算。

无论是概念化这一步,数学计算这一步,还是实验检验这一步,都需要批判性思维。

同时,为了构建一个越简单越好的科学知识的体系,科学家们也追求科学知识的系统化,也就是尽量用最少的概念和假设,来描述最多的对象和现象。这一步,就需要概念之间通过联系形成系统。这一步要用到系联性思考,要注意知识之间的上下左右贯通。

按道理来说,一个科学家,经过了培养阶段和开展科学研究工作的阶段,基本上应该对上面的什么是科学非常熟悉的,成为本能的。

但是,在中国有大量的有一定科学研究成果的科学家,在干着大量的伪科学的事情,尤其是牵涉到跨领域或者科普的时候。

于是,在这里,我们提出来,做一个“科学家的科学认知水平”的研究。

在对科学的认知上,心智模型、数学建模、数学计算(和推理)、计算结果和实验相符(模型可证伪而尚未被证伪)、批判性思维、系联性思考,这几个是关键。

这样一个研究能够帮我们搞清楚是否真的在出大科学的土壤方面,我们有问题,并且启发如果有的话怎么提高(例如,提高科学认知水平而不是科学知识)。

前人的研究

针对大众的科学知识的水平,已经有一些前人的研究。但是,我们不关心被试是否知道“物质由原子分子构成,氢分子是双原子分子,氢元素包含一个质子和一个电子”等等这些科学知识,我们更加关注被试是否对“心智模型、数学建模、数学计算(和推理)、计算结果和实验相符(模型可证伪而尚未被证伪)、批判性思维、系联性思考”有比较深刻的认知。

因此,我们需要对这方面做一些调研。

例如,批判性思维的测量量表,有下面的资料:https://plato.stanford.edu/entries/critical-thinking/assessment.html 。其中,特别强调采用场景和决策的方式,而不是简单问某个东西是否知道这样的问题,来做测量。

例如,中美俄印之间的大学生的批判性思维有Loyalka等人的工作[1]

应该还有一些从脑活动特征的角度来做的对批判性思维的研究。

下一步研究

  1. 文献调研,看看这个问题是否被做过,相关的问题的研究有哪些
  2. 采用、整合或者研制一个测量科学认知水平的量表,需要的话,并对量表做可靠性研究
  3. 招募不同国家不同身份(科学工作者、科学专业的学生、其他人)的被试,测量其对科学的认知


参考文献

<references> [1] <references>

  1. 1.0 1.1 Loyalka, P., Liu, O.L., Li, G. et al. Skill levels and gains in university STEM education in China, India, Russia and the United States. Nat Hum Behav 5, 892–904 (2021). https://doi.org/10.1038/s41562-021-01062-3

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