科學盲的直覺,可以教科學

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小朋友理解世界跟大人不同,例如他們以為能動的東西就是生命,如會行走的火車模型、機械人就跟小動物一樣;反而不能走動的植物,卻不認為有生命力。小孩能感受物件的重量,看見物件的體積,但他們不會了解質量與原子是怎麼一回事。心理及認知學家 Andrew Shtulman 稱之為「直覺理論」,他認為這些「直覺理論」是大問題,因為不單只是小朋友,不少成人仍持有這些「直覺」,英國作家 Steven Poole 早前就在華爾街日報淺論「直覺理論」,指出它們在日常生活及教育層面的影響。

圖片來源:shtulman

有些直覺其實有其道理,例如大家會知啤酒杯乍看少裝了 4 分之 1 杯身,實際不只少裝了 4 分之 1 容量,因為大多啤酒杯都是上闊下窄,這是直覺認知,也是常識。

不過,存在於大人和小孩的「直覺理論」,有時與科學事實卻可大相逕庭。Poole 舉例說,80% 的美國人支持規定食物若含有 DNA,須有標籤標示,換言之任何食物含有植物和動物成分的話,就必須標示出來,再換言之,他們其實搞不清 DNA 所謂何事,卻對之心存恐懼。同時,在美國亦有為數不少的人擔心接種疫苗會導致麻疹等的新疫症爆發。

Andrew Shtulman 的新書 Scienceblind: Why Our Intuitive Theories About the World Are So Often Wrong 則把科學現象分兩大類,物理與生物學。前者包括地質學、物體運動、觸感、重量等等,而後者則有關生命、生長、疾病和演化的概念。例如即使他們知道電路須由兩條電線來組成,但仍以為電力就像「果汁」般,從一條電線中把「電」輸送到水煲。又例如大多數人也認為,在移動的物體,必定有一股會不斷消散的無形「衝力」,但實質上牛頓定律早已說明——除非物體受外力作用,否則動者常動。

Shtulman 提出多項改善普及科學的建議。例如善用比喻,特別是在真理違反直覺的時刻。甚麼是反作用力?那就像擠壓彈簧你所感受到的彈力一樣。而看來靜止的物件,如在地上的一張椅子,其實同時也正受到一道向上的反作用力,相對於向下的地心吸力。他又建議,演化論應在高中以前便開始教授,利用淺白易懂的圖表來解釋物種之間的關係。

除了「直覺理論」,還有一種科學盲是科學懷疑論者。他們不相信科學,認為科學終無定論。科學的確不是一成不變的真理,科學史卻是一部不斷挑戰權威和既有知識的歷史,如哥白尼與伽利略倡導的日心說,挑戰以往一直認知的地心說;愛因斯坦也曾經相信「靜態宇宙觀」,後來才放棄這想法,如天文學主流一同相信宇宙正在膨脹;在 19 世紀物理學家普遍相信光波和電磁波擁有看不見的傳播媒介,直到「邁克生—莫利實驗」失敗的實驗才為否定舊理論提供突破證據。科學雖非真理,卻不必墮進科學懷疑論,判斷事實、數據、理論的可信程度才是最重要。