测试一下你的科学素养

科学的素养

科学素养的英文名字叫做Scientific Literacy。对科学素养涵义的理解和表述与时代背景密切相关，所以目前还没有形成统一的、广泛认可的表述。针对社会公众的科学素养问题，以下为国际上几个有代表性的表述。

z国际经济合作组织（OECD）认为，科学素养是运用科学知识，确定问题和做出具有证据的结论，以便对自然世界和通过人类活动对自然世界的改变进行理解和做出

决定的能力；

z国际学生科学素养测试大纲（PISA）中提出，科学素养的测试应该有三个方面组成：科学基本观念、学实践过程、科学场景，在测试范围上由科学知识、科学研究

的过程和科学对社会的作用三个方面组成；

z美国学者米勒认为，公众科学素养由相互关联的三部分组成：科学知识、科学方法和科学对社会的作用。具体来说就是，具有足够的可以阅读报刊上各种不同科学观

点的词汇量和理解科学技术术语的能力，理解科学探究过程的能力，关于科学技术

对人类生活和工作所产生的影响的认识能力；

z欧盟国家科学素质调查的领导人J·杜兰特认为，科学素养由三部分组成：理解基本科学观点、理解科学方法、理解科学研究机构的功能。

这些表述虽然很专业很到位，但对大部分读者来说，理解起来还是有相当难度的。让我们换一个轻松一点的话题：中国古代文学名著《西游记》中，猪八戒是怎么称呼孙悟空的？

猴哥！估计很多人会给出这样的回答。这是影视剧中最常用的称呼，很贴切、很直观，可翻遍《西游记》也找不到这个深入人心的称呼。猪八戒可以称孙悟空“哥”、“哥哥”，不高兴的时候称“猴子”，生气的时候还可以称“弼马温”，就是不能称“猴哥”。估计如果称“猴哥”，不仅猴子会生气，连唐僧都不答应。理由很简单，生活中可以“王哥”、“李哥”地称呼，但那是对朋友的称呼。王大妈可以容忍别家的孩子称她们家老大为“王哥”，但绝对不能容忍自己家老二称老大为“王哥”。

我不是研究文学的，因此也没有攻击影视剧导演的动机。为什么会读出这样一个怪异的问题？是习惯，一种在阅读科技文献过程中自然养成的阅读习惯。科技文献中，名词定义的准确性非常重要，阅读这些科技文献，对一些专用词汇的使用方式会变得更敏感，在阅读其他文字时，自然就会有挑剔的眼光。所以我个人对科学素养的理解是这样的：对于一种新观点、新知识、新方法，是否能够有足够专业的挑剔眼光，应该可以作为评

判科学素养水平的直观尺度。

养成这种专业的挑剔眼光，需要足够多的阅历。大量的阅读是必须的。所谓“站得高、看得远”，见识得多了，眼光自然就会慢慢变得专业起来。中小学语文教师一直在不遗余力地鼓励学生进行大量的阅读，这当然是对的。但不得不承认的一个现实是，阅读量大的学生，作文未必就一定写得好。“站得高”，只能保证“看得多”，未必就能够“看得远”。

在https://www.360docs.net/doc/0e1706110.html,/activity/education/index.html上，给出了一份调查问卷，题目是：“你是一个好的科学家吗”。虽然没有实际涉及到任何专业问题，但这份问卷所给出的10个问题，却很好地反映了进行科学研究所需要的基本素养。

考虑到我国的具体国情，对这份调查问卷进行了一些修改，尤其是每个问题要给出两种回答。一是所谓“冲动的回答”，对应的是“我很可能会这么做”的选择。二是所谓“理智的回答”，对应的是“我认为这么做才是对的”。

下面是具体的问卷内容，有兴趣的读者可以自行测试一下。

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问卷调查

1.今夜有月全食。课堂上，老师说月蚀的时候月亮看起来是红色的，并且可以观测到那些

月明时看不到的星星。你被要求观测这次月全食，并写一篇观测报告，以作业形式上交。

你借了一架双筒望远镜，但使用效果很不好。既不能看到那些暗淡的星星，月亮看起来也不是红色的。你该怎么办？冲动的回答（ ）理智的回答（ ）（A） 用绘图、列表形式，准确地介绍你所观测到的现象；

（B） 介绍你所看到的现象。并在报告中添加从网上找到的图片，解释你从图片中看到的内容；

（C） 观测一会儿，然后从网上找一篇类似报告，修改后交上去；

（D） 认为老师的说法错了，放弃。

2.你生活的附近有一条河，河水中一直有鱼。假定近些天发现水面上漂浮有死鱼。在河的

上游有一家化工厂，很多人确信该工厂不定期往河里排放某种化工废水，你很气愤，于是：冲动的回答（ ）理智的回答（ ）

（A） 坚持每天观察记录水的情况，记录下何时、何地看到死鱼的大小、种类及其数量，并尽你所能，记录水质变化的数据；

（B） 打电话通知环保管理部门，告诉他们你有证据表明该工厂在排放污染废水，希望他们表扬你的正义行动；

（C） 去找人借仪器，开始监测水质；

（D） 找真正的环保专家，告诉他们你的发现，并探讨解决方法。

3.上学期你学习了某门专业课，所撰写的期末论文得了高分。你的高中好友在外地一所大

学上学，给你发来短信要这篇论文。你很担心他会拷贝这篇论文作为自己的期末论文，你该怎么做？冲动的回答（ ）理智的回答（ ）

（A）拒绝；

（B）发给他，但要求他不要拷贝你的论文；

（C）不给他，但发给他你所参考的文献；

（D）发给他，同时给出建议：如果拷贝，要修改一些内容。

4.你朋友老家附近曾经有过核实验室。最近有传言地下埋藏有放射性物质。你去朋友家的

时候，他的父亲说在当地已经看到了螺旋状生长的植物及白色的蚯蚓。希望你带一些当地的土壤标本到学校，找盖革计数器（一种测量核辐射的仪器）测量一下放射性。你会：冲动的回答（ ）理智的回答（ ）

（A）带标本到学校，自己设法找仪器测量；

（B）告诉你的朋友及其家人，放射性分析需要专家及专门的实验室才能做，建议他们找专业的环保部门解决；

（C）建议他们开始挖掘，看到底有没有放射性物质；

（D）找当地环保部门，很可能他们已经注意到了这种传言，并开始调查。找到负责人，建议他多跟当地群众交流。

5.昨天你做了一天实验。导师要求你“做张表格，将全部数据记录到表格里面。”不幸的

是，你并没有这么做，而是将数据记录到了一张废纸的背面。今天来实验室，你发现那张纸不见了，据实验室师兄说是被当作废纸丢掉了。你该怎么做？

冲动的回答（ ）理智的回答（ ）

（A）冲到实验室外面的垃圾存放处，看能否找到那张纸；

（B）将前天的实验数据略做修改，交给导师；

（C）找到导师，实话实说；

（D）任何事情都不做，直到导师找你要数据时，再想办法。

6.你到外单位做了一个实验，比较不同品种苹果的水分含量。最后整理报告的时候发现缺

了一个关键数据：在称苹果切片重量的时候忘记称每个托盘的重量，因此无法知道苹果切片烤干前的确切重量，你会怎么做？冲动的回答（ ）理智的回答（ ）（A）估计一个托盘重量，保证处理后的数据与其他人的实验结果接近，写到报告中；

（B）接受这个事实，写你能写的内容；

（C）向导师坦承错误，看能否与合作单位联系，重新实验；

（D）找合作单位帮助你做实验的人，看他能否提供一些虽然不真实，但看起来合理的托盘重量数据，帮你完善报告。

7.假定上述苹果实验是作为某门课程的实验作业做的。有六种苹果需要测量，但你只做了

两种。由于烘干过程需要时间很长，有同学建议大家将各自得到的数据汇总，这样每个人都可有一套完整的数据。你怎么想？冲动的回答（ ）理智的回答（ ）（A）好主意，我先把自己的数据共享出来；

（B）不太积极。因为大家进度不一致，你认为自己的数据已经足以完成作业了；

（C）反对，你不太相信别人的数据。

8.大象会往自己身上洒水。有一种说法是这样可以降温。物理实验课上，要求你研究一下

这种说法是否可信。具体实验方案是：用两个盛满温水的塑料杯子模拟“大象”，外侧分别包裹干燥的以及润湿的吸水纸，测量记录温度下降过程的温度变化情况。不幸的是，实验快结束的时候，不小心碰歪了包裹干燥吸水纸的杯子。现在两只“大象”都湿了。

重新做实验，时间已经来不及了。你怎么办？

冲动的回答（ ）理智的回答（ ）

（A）结束实验，用已有数据得到结论；

（B）跟老师解释，争取得到许可，重新安排时间实验；

（C）用干燥的纸换下打湿的纸，继续实验；

（D）由于杯子依然几乎是满的，继续实验，记录下全部实验现象，整理报告交上去。

9.测量橡胶条拉伸长度与拉伸力之间的关系，得到的数据在图上大部分呈线性，只有一个

点不是，你怎么处理？冲动的回答（ ）理智的回答（ ）

（A）去掉该数据，不画在图上；

（B）回忆整个实验过程，记得该实验点的出现是因为当时有点打滑现象。画出该数据点，并解释该数据点为什么是不可信的；

（C）重复测量该实验点；

（D）想一个合理的数据，画在图中。

10.某课程教师设计了一组包含多种不同实验的动手实验。大家都在实验室中进行实验，

教师不在场指导。你发现某个实验非常难做，有个同学恰好非常喜欢该实验，承诺可以进行多次实验，并将结果与大家分享。而你在另外一个实验中，也有这种优势。于是大家开始合作，你将怎样写实验报告？冲动的回答（ ）理智的回答（ ）（A）解释你们是组成了实验小组得到的实验数据，对每个实验都给出实验结果，并分别注明实验结果的具体操作者；

（B）对每个实验都给出实验结果，表明全部实验数据都是你自己得到的；

（C）只写自己所做的实验结果。

------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 为了不影响读者回答问题的兴趣，下面的内容按照倒序给出。

1. 试卷得分结果分析

(1)低于零分。

不仅不是个好的科学家，甚至某种意义上说未必是个有良好品质的人。习惯于欺骗与说谎，对朋友的安全是个威胁。

(2)0~8分。

可能需要思考一下诚信的问题了。科学是解释真实发生的事情，而不是记录自己认为应该发生的事情。拼凑一个结果，看起来似乎是科研的捷径，但如果每个人都这么做，我们现在可能还在相信太阳是绕着地球转的。

(3)8~14分。

具备成为好科学家的许多品质。需要提高的是这样一种意识：一个好的科学家必须与他人合作，科学上的成功往往是见解分享的结果。

(4)14分以上。

具备成为好科学家的几乎全部品质。诚实、守信、有合作精神、工作严谨，学习与工作中都会受到他人的欢迎与尊重。

值得注意的是“冲动的回答”与“理智的回答”两者的区别。如前所述，“冲动的回答”

是一种直觉，一种不考虑社会道德层面以及许多其他人为因素的回答。“理智的回答”则是考虑了许多社会现实因素后，可以展示给他人看的回答。所以后者的得分高于前者，应该是一种正常的现象。毕竟心里还是知道正确做法的，需要完善的只是将这种认识更多地落实在实际行动中。反之，如果后者的得分比前者还要低，就要谨慎了。很可能有些概念在潜意识里就是错的，需要有意识地更正。

需要说明的是，上述文字基本上是原文内容翻译过来的，有些可能未必适合我国的情况，仅建议作为一种娱乐性质的参考。有些人可能天生就很善于填写这种答卷，参考价值就会更小一些。

下面针对题目给出的分析，才是本书希望告诉读者的内容。

2. 题目及答案分析

问题1，月全食观测。答案选项中，C属于造假，D则缺乏探索精神，所以都是不可取的，均为-2分。需要认真区别的是A与B。科学研究中的观测结果容易受到很多意想之外因素的影响，这些因素常常是随机的。参考他人的观测结果，相当于组成了一个虚拟的观测团队，得到的结果就更具有科学性。所以，A虽然是观测结果的客观描述，但还不是最好的，得分为2。最好的方法是B，得分为3。如果你的选择是A，建议重新审视以下自己对参考文献重要性的看法。

问题2，河水污染。考察的是对待成果发布以及应对媒体的态度。尽心尽力地做高水平的研究工作，应该是科学研究的基本准则。在确认事实之前就公布结论，是一种很不可取的态度，所以B的得分为-2。A与C是比较容易困惑的选项。水质变化当然会导致死鱼，但死鱼现象未必就是水质污染导致，所以这种先入为主的研究方法容易出现偏差，C选项得分为0。相比之下，A选项考虑因素更多，得分为1。寻找该领域的专家探讨，可让后续的研究工作更专业，也少走许多弯路，所以最佳的选项为D，为2分。

问题3，论文拷贝。估计是很容易发生的现象，答案选择不仅涉及学术作假的问题，还要考虑相互交流相互帮助的因素。D一定是错的，得分为-2。抄袭所伤害的不仅是抄袭者，对协助抄袭者也会是一种严重的伤害。科学研究有社会性，帮助他人才能期望得到他人的帮助。所以直接拒绝也不是很好的选项，A的得分为0。B选项存在一定的风险，但如果是可信的朋友，应该是会考虑到你的利益的。B选项得分为1。最佳的答案是即能为朋友提供帮助，又不至于伤害到自己，所以C选项最佳，得分为2。

问题4，核辐射。乍看起来与问题2的内容类似，最大的区别在于核辐射领域的特殊性与专业性。有一种说法可以很好地说明科学研究的专业性：技术专家是对越来越少的事情知

道的越来越多，哲学家则是对越来越多的事情知道的越来越少。一个人的精力有限，不可能在很多专业领域都成为专家。放射性化学分析是非常专业的事情。在具备足够的专业研究经验之前，贸然从事自己所不熟悉的研究是危险的，所以A选项看起来合理，其实并不好，得分为-1。相比之下，B与D是比较好的选项，得分均为1。C则是一种完全不负责任的做法，得分为-2。

问题5，丢失的记录。问题所描述的现象本身就是应该受到批评的。A选项或许可以弥补过失，得分为0。C大概是唯一可行的办法，得分为2。B与D当然是错的，得分均为-2。

问题6，苹果称重。这也是一种比较容易发生的现象。在实验之前做好功课，尤其是在实验笔记上给出实验流程、数据记录格式等内容，可有效避免这种尴尬情况的发生。由于托盘重量直接影响到了结果的准确性，所以最佳的选择是C，得分为1。B选项是不得已而为之，毕竟得到的数据还是有些参考价值的，得分为0。选项A与D均为虚假数据，得分均为-2。

问题7，数据分享。选项B不仅反映合作态度的缺失，只做了两种就认为自己的数据已经足以完成作业了，也说明对于科学研究的兴趣不高，得分为-1。由于还需要考虑到同学间的成绩竞争因素，A与C选项的区别并不是很严格。相比之下，A要更好一些，得分为1。B选项的得分为0。

问题8，大象降温实验。这个问题所考察的是应对实验过程出现意外状况的态度。意外虽然是一种不理想的、偏离实验初衷的现象，但有时也是发现新现象、新原理的机遇。选项C所得到的数据一定是虚假的，得分为-2。选项A是一种被动、缺乏坚持精神的消极态度，得分为-1。难以给出判断的是B与D。实验目的是明确的，实验过程也是预先安排好的，选择B可以保证实验计划的稳定性，应该是一种正常的选择，得分为1。最佳的选项是D，得分为2。科研与那种有“标准答案”的学习过程不一样，养成“非理想情况也有学术价值”的理念，意外情况的发生很可能会转化为新发现的起点。

问题9，拉伸力实验。这个问题与问题8有些类似。问题8考察的是对实验过程意外的态度，这个问题考察的是实验数据意外的态度。A与D当然是不对的，属于虚假结果。值得注意的是，这种情况确实是经常发生的。多年的课程学习，尤其是课程学习过程中的考试压力，很容易养成“如果我的结果与书上说的不一致，那就是我错了”的观念。出现异常数据，未必就能说明实验所依据的原理是错的，但既然能够出现，就一定是有道理的。实际上，教科书中给出的理论至少绝大部分是正确的，挑战这些理论的正确性很可能是毫无价值的。不过，这些理论往往是建立在理想条件基础之上的。物理实验装置的非理想性、实验材料的

非理想性，很可能导致非理想数据的出现。研究这些非理想数据产生的原因，会成为有价值研究工作的起点。C选项对于异常数据点进行深入实验研究的做法最为可取，得分为2。B 选项至少分析了导致异常数据的可能原因，得分为1。

问题10，实验的合作。选项B不仅是虚假的，还会让你失去他人的信任，影响将来的发展，得分为-2。选项A与C的选择与实验课程的要求有关。如果不考虑课程教师的要求，A选项是最值得鼓励的，得分为2，这也是在科研过程中最应该采取的态度。C选项略差一些，得分为1。

3. 参考答案

问题1，月全食观测。 A___2，B___3，C___-2，D___-2

问题2，河水污染。A___1，B___-2，C___0，D___2

问题3，论文拷贝。A___0，B___1，C___2，D___-2

问题4，核辐射。A___-1，B___1，C___-2，D___1

问题5，丢失的记录。 A___0，B___-2，C___2，D___-2

问题6，苹果称重。 A___-2，B___0，C___1，D___-2

问题7，数据分享。A___1，B___-1，C___0

问题8，大象降温实验。 A___-1，B___1，C___-2，D___2

问题9，拉伸力实验。 A___-2，B___1，C___2，D___-2

问题10，实验的合作。 A___2，B___-2，C___1

4. 数据阅读的问题

还是回到最早的问题：科学研究需要的基本素养是什么？

这份调查问卷中，涉及到阅读的问题有哪些？问题1的月全食观测、问题3的论文拷贝问题，直接涉及到参考文献的阅读。问题4的核辐射问题虽然没有涉及到参考文献，但与专家交流的过程，与阅读参考文献在本质上是一致的。

如果将数据的概念拓展，从常见的阿拉伯数字扩展为各种用符号、曲线、图表等形式表达的理论公式、技术指标以及实验结果，再来分析这份调查问卷，我们就会发现，几乎全部问题都与这种数据的阅读有关。问题1的月全食观测问题，需要阅读自己与他人的观测数据；问题3的论文拷贝、问题4的核辐射问题，需要阅读他人的数据。其他的问题则主要阅读自己的观测数据。

可以说，数据的阅读是科学研究的精髓。提高科学素养当然是一个很难取巧的漫长而艰苦的过程。将科学研究作为一项职业的专业人员，与那些把研究发明作为一种嗜好的业余爱

好者又有本质的不同。职业的压力容易让专业学习以及后续的科学研究工作变得焦虑而枯燥。将阅读的重点放在数据上，慢慢积累一些数据阅读的技巧，至少可以让这些枯燥的数据生动起来，那种阅读后有所发现的成就感，更是可以缓解这种由枯燥而导致的焦虑。