【未来教育学】成年人需要什么样的STEM教育？（五）

在【未来教育学】成年人需要什么样的STEM教育？（一）和【未来教育学】成年人需要什么样的STEM教育？（二）中我们引出了问题“成年人需要什么样的STEM教育”，并从（1）希腊科学与近代科学的根源、（2）中国文明缺少“求真”的传统、（3）缺少科学精神带来的现实挑战，这三个方面，解释了成年人，尤其是中国成年人，为什么需要STEM教育？的原因。

在【未来教育学】成年人需要什么样的STEM教育？（三）和【未来教育学】成年人需要什么样的STEM教育？（四），我们具体讨论成年人需要什么STEM教育的问题。在（三）中，我们对其中的核心问题“科学精神与科学思想如何落地”展开了分析；在（四）中，我们讨论了科学读物与科学实践的关联，尤其是介绍了重要的科学读物。

在本文中，我们继续讨论成年人需要什么STEM教育的问题：承接（四）中未完成的对科学读物与科学实践的探讨，本文继续分析，作为对科学素质有追求的个人，我们如何进行科学实践。

成年人需要什么STEM教育？（What）

2. 科学读物与科学实践

前面3小节（读物1~3）主要讲哪些科学读物值得深入阅读（知），接下来继续谈以及如何真正亲身进行科学实践（行）的问题。

在“知”的层面，我们把注意力放在了“输入”，即对读物的选择上，并提供了三个层次的关于科学的结构解释 —— 底层（本质与根源）、中层（知识与识见）、表层（世俗与流行）。这好比树的“根”、“茎”、“叶”，依次生长，才能最终“开花”、“结果”；但对于如何“浇水”、“施肥”的问题（读物如何被接纳、吸收的问题），没有做深入的探讨。这一方面应该结合实际，通过科学实践来巩固，另一方面应当是“以人为本”、“因地制宜”的，对不同地区的不同人群，采用不同的策略；对于后者，我们在后一章“以人为本的科学教育”会进一步论述。

“行”是“知”的延续，也是真实的、内化的“知”的体现。科学实践是主动的行动，不是被动的接收知识。当前的未成年人的STEM教育提倡参与和实践，也是基于同样的思想。参与科学实践的意义，不在于让每个人都从事学术研究，而在于让“科学哲学和科学史”、“科学普及”、“科幻文学”背后的科学精神、思想与思维，可以结合具体的情景与问题转化为行动。行动是人性的外在体现，所以，也可以说，科学实践的目的在于让“自由-科学”的成为我们精神的一部分，却又不过分“科学化”，这一过程也分为底层、中层和表层。

实践1：构建（理论）体系

首先是科学实践的底层——构建（理论）体系，这也是智慧的构建。

“构建理论体系”看似是“知”的层面的问题，但真正有效的“体系”无一不是联系历史、结合现实世界、以及通过行动获得的认识构建的。我们前文罗列的科学读物是前人智慧的结晶与养料，不等于个人的“智慧体系”，唯有通过持续地观察、思考、提问、写作与行动，才能成就通达的“智慧”。所以，我们认为这是科学实践的基础。

（1）为什么需要“构建理论体系”？

那么为什么要“构建理论体系”呢？其本质是对“自由-科学”传统的一种呼应；追求“理论体系”，是追求智慧、追求自由的具体方式，也就是苏格拉底说的“有知即有德”“无知即缺德”，对“真”的追求，“与真理为友”。

“体系”的传统来同样自于希腊理性科学，即欧几里得的公理化系统和演绎法，以“非功利”和“内在推演”为特征。中国古代的学问有很高的通融性和综合性，但在理论构建方面严格性和完整性不足，即便在今天的学术发展环境中，在本土产生的完整理论体系依然极少，其文化原因就是前文提到的中国没有“自由-科学”传统。

构建理论体系也有其功利效用，也无须否认。依据理论体系，面临问题时，作为个体或组织可以从基本的定义、公理、条件出发，推理得出正确的结论、或做出合理的决策等。用Elon Musk的话说，First Principles（中文媒体将其翻译为“第一性原理”）是帮助实现创新、认识事物真实情况的推理方法。First Principles意指类似于欧几里得几何学的“必然性推理”或演绎法。

（2）“构建理论体系”的方法

不同于收集“技术”与“技巧”的思维构建模式，“体系”的构建从基本的概念定义、历史起源、相互关联、辩证关系等出发，在理论层面构建结构牢固、逻辑自冾、没有内在矛盾的“体系”或“知识图谱”（knowledge graph）。体系建构在方向上可以包括深度建构和广度建构，如某专题的学术研究与实验，某学科的通识性了解，等等。

“理论体系”也是对“学问”的更具体的描述：通过“博学、审问、慎思、明辨、笃行”，追溯各理论领域的基本概念定义、公里通则、模型方法，并以此为基础扩展知识领域，以无知为耻，以学习、思考、提问为日常，以实验为方法，以数据为依据，以技术为助力，以写作为表达，以行动为依归，则理论体系可以日渐壮大。

这是我们提倡的科学实践的底层：理论体系 / 智慧的构建。

实践2：建立科学决策系统

接下来继续谈科学实践的中层——科学决策系统，这是对知识的运用。

（1）为什么要“建立科学决策系统”？

“决策”是日常随处可以的功利性行为。我们可以认为构建理论体系的目的，是为了决策或其他外在目的，也可以是为了“知识”本身。认为“体系”高于“决策”的，是求真的理想；认为“决策”高于“体系”的，是求力的理想。但无论哪一种，“理论体系”都可以对“决策系统”提供实在的帮助。这是所谓的“能做出选择，是自由；能做好决策，是智慧。”

这里以“决策”为切入点，也在于其普遍性与重要性。现代社会在教育、生产、消费各个层面都存在大量或重要、或频繁的决策，但决策盲从、短视、过于功利，是常见的误区，所谓的“科学决策系统”首要在于以科学思维方法进行价值判断与取舍。

（2）如何“建立科学决策系统”？

“决策科学”是一门需要结合自然科学和社会科学的综合性学科，对于跨学科的知识有较高要求，要求“理论体系”在广度达到一定水准。

决策不仅仅依赖于数理逻辑与“理论体系”，对于决策的目的、环境、信息、权威，都有显著的依赖；实践中，也可以运用决策支持系统（商业智能）、运筹学、机器学习、知识图谱、智能投顾等技术，借助机器的能力提高决策效率与准确度，降低决策成本。但最重要的依然是决策者的知识积累、模型运用、模式识别、领域直觉、事实分析、信息收集的能力。

正如巴菲特说到投资中“理性”与“智商”的比较： “成功的投资生涯不需要天才般的智商、非比寻常的经济眼光，或是内幕消息，需要的只是在做出投资决策时的正确思考框架，以及避免情绪失控保持理性思考的定力。我的成功并非源于高的智商，我认为最重要的是理性。我总是把智商和才能比作发动机的动力，但是输出功率，也就是工作的效率则取决于理性。”

比如，以购买不动产为例，我们可以通过数据分析了解哪些板块价值增幅高、保值性强、交通便利、设施齐全等等，但同样有较多信息需要通过房屋现场观察、社区人员素质的了解、对市场趋势的判断等进行综合分析，以及对本地区的金融史、宏观经济理论等的了解，如此才能做出较为合理的预测与购买决策。只看“价格”或“追涨杀跌”由于在决策上是极为片面的做法，存在较高的被割韭菜的风险。

对个人和组织而言，在最为关切的核心选择上，建立人机结合的决策模型，有重要的现实意义，包括战略目标、金融投资、选址（房产、商业地产）、人才培养（个人教育、员工招募与培训）等。在以上问题中，现有的基于数据和智能技术的决策支持系统还无法完全取代个人和专业智囊的判断，以支持、咨询、顾问、智囊、信息提供的形式为主，所以个人的自主独立的科学决策思维与直觉，仍是最主要的驱动力，这是对科学精神与思维方法（求知欲、数理逻辑、模型构建等）在日常中最有效的训练方法之一，并提供反馈、促进理论体系的完善。

这是我们提倡的科学实践的中层：科学决策系统 / 知识的运用。

实践3：传播科学文化与方法

最后我们谈科学实践的表层——传播科学文化与方法，这是信息的传播。

与前面两部分类似，我们还是从“我”出发进行讨论：即一个有一定教育水平的成年人可以如何参与“传播科学文化与方法”。

（1）为什么要传播科学文化与方法？

实际上，无论是“构建理论体系”、“建立科学决策系统”，还是“传播科学文化与方法”，都不是必须的义务，只是个体可以追求的一种基于科学精神的实践。

那为什么仍然有必要进行科学传播呢？类比来说，如果我对商业或创业有很强的使命感，我可以极尽努力去学习所有的商业智慧、并创建一家有社会价值的企业，但同时也可以将我的商业思维和方法分享出去，帮助更多潜在的创业者通过商业能力帮助更多人；当然也可以认为这是我的机密，不愿意宣传。

开放和分享精神的价值首先在于利他、在于唤醒和帮助一些人，但同时对于分享者本身也有促进交流、获取建议、建立合作等实际的功利性的意义。无法否认的是，传播总是从浓度高的地方向浓度低的地方推进，越是具有科学思想与科学精神的人或者组织，进行开放和共享的意义也越大、动机也越强。

（2）科学传播的困难

面向社会进行科学传播，看似轻松愉快，其实挑战最多。

一方面，我们面临“科学崇拜”的局面，大众对科学顶礼膜拜、不容置疑；另一方面，大众对科学却误解颇深（“科”“技”不分、功利化、过分强调科学字面的“分科”的意思），在交流中面对许多潜意识层面的阻碍。这对希望推广真正的科学精神、澄清误解的传播者，和受社会文化影响颇深接受者都提出了很多挑战。

这带来的问题在于，公众的科学素养还不够高，为了解决这一问题常常下猛药，结果却是用了太多“技术文化”的思路来传播“科学”，结果便是南辕北辙，并在长期带来更多问题。

（3）科学传播的现实路径

传播科学文化与方法应当关注内容的“生产”、“传播”、“利用”等环节。

【媒介：深度与广度】

关于传播的内容，我们在“科学读物”这一节中做过一些不完整的总结，但没有深入讨论各种媒介的差异。在传播的媒介形式中，书籍、杂志、电视、互联网媒体、电影（尤其是科幻电影），是最为主要的。

现在的大众传媒的主要平台是电视和互联网，书本的阅读量和阅读率在各国都有显著下降，所以对科学知识普及型内容，也多以电视节目、互联网媒体较为流行，成为科学传播与大众互动的重点之一。如央视经常被吐槽的《走近科学》（被戏称为“走近伪科学”）、松鼠科学会、果壳网、知乎、微信公众号、抖音等。

以互联网为主体的科学传播，借助博客、公众号、播客、论坛等形式，增加了一定的互动性，使得原来单向的从科学界向大众传播的方式，变化为双向的互动与进展；这对于内容的传播者有很好的学习、激励、启发和促进的效果。例如，对于科学传播而言，目前互联网平台微信公众号（或Facebook）、抖音（或Youtube）、知乎（或Quora）等有更高的活跃度与更强的互动性。

近期火热的以《流浪地球》为代表的科幻电影，则是以电影为载体传播科学文化在中国的显著进展；其作用不在深层次的知识与思想普及，而在于问题意识、探索精神、仰望星空等方面的启发。但电视电影由于生产成本和专业程度相对较高，制作者相对较少。

另外，线下的课堂或者互动性的环境，也有很重要的帮助，但必须承认成人的参与度并不够高，如大学讲座、博物馆/科技馆/文化馆、商业机构或其他非营利机构组织的科学教育，这些方式对主导者的专业水准和组织能力有一定的要求。

总得来说，对于较为系统化、有深度的思想和科学传播，书籍依然有不可替代的作用，博客在互联网环境中属于有一定深度的传播媒介，面对面的线下环境需要考虑如何吸引更多成人参与的问题。对于强调受众广度的科学传播，互联网平台如微信公众号、抖音、知乎，以及电视电影是目前采用的主要渠道。

【内容：傲慢、偏见与无知】

我认为科学内容的生产，最大的挑战在于傲慢、偏见与无知。

“傲慢”是以“科学主义”为主要理念，高举“科学技术是第一生产力”、“实践是检验真理的唯一标准”等口号，把自己想象成“科学真理”教的传教士，以“科学家”或“专业人士”的权威，居高临下地传播知识，而不反思受众的需要。这是包裹的“科学”外衣的野蛮。

“偏见”是指以科学方法论为中心，反对对科学的批判和质疑。凡是不通过科学方法来评判的，都是“伪科学”；凡是“科学知识”，就一定是正确的知识。所谓的“求真、质疑、实证的科学精神”，则是用科学去质疑一切，却唯独不能质疑科学本身。唯“数理逻辑”至尊，“博物学传统”一文不名，等等。这是以“科学”为迷信。

“无知”则在于将反科学、无依据的理论进行大肆包装与传播，宣扬“气功”、“养生”等理论，又走向了“知识无用论”和“歪理邪说”的另一个极端。

凭借“傲慢与偏见”，以科学传播为名，却缺少对科学的反思，一定程度上反而阻碍了科学本身的进步与发展。“无知”则通常与有意的骗局相伴，为了达到传播的目的，故意捏造了吸引人的错误信息。

从正面来说，内容生产者应确保自身的公正包容的科学立场与正确的学术思想，切入的角度可以是科学精神、科学方法、科学史、科学与自然/社会/人文、科学前沿进展和基本科学知识等等。总的来说，具备反思能力的科学传播者，才能产出有意义的内容。

【受众：以人为本】

科学传播的受众应该是全体国民，而不仅仅是传统科普所针对的“青少年”/“未成年人”。科学传播的实行者也不再仅仅是科学家和教师，而是大众传媒与智识分子。

与“青少年”相比，成人的环境要复杂的多，传播者需要深入考察学习者的环境、挑战与需要，将传播的内容（无论是科学的文化、社会属性，还是具体的科学知识）与具体的接受者、使用者相匹配。当然，这样做也必定面对诸多挑战。

既然“科学”是一种人文，那么如同其他文化一样，是从生活的点滴，从观察、思考、交流、行为的各个层面体现出的。一个物理奥赛金牌获得者，未必需要在乘坐飞机师计算重力加速度的变化；一个精通数学知识的工程师，未必需要在工作中使用微积分；但科学精神与科学思维却可以在不同层面得到具体的应用。

所以，有深度、有人文情怀的科学传播，应当不停留在STEM（科学、技术、工程、知识）的表层，而是去深入挖掘其背后的人性价值与人性理想。不仅仅让受众感觉到科学的奇妙（近似于一种现代魔法），掌握科学的基本知识、了解科学的历史与社会影响、利用科学解释自然，更应当令学习者张开心灵，感受到科学背后“求真”、“自由”的人性之美，让人成为更完善的人。

“以人为本”是一个复杂的问题，我们会在本文的最后一部分，按照不同的人群具体分析这一问题。

这是我们提倡的科学实践的表层：传播科学文化与方法 / 信息的传播。

大型强子对撞机 | from Wikipedia – Science | CC BY-SA 2.0

（未完待续）在文章的最后一部分，我们会具体探讨“以人为本的科学教育”，如何针对不同的人群展开。

参考文献

• 李约瑟，《文明的滴定》
• 陈嘉映，《哲学·科学·常识》
• 吴国盛，《什么是科学》
• 爱因斯坦，《探索的动机 —— 在普朗克生日会上的演讲》
• 亚里士多德，《形而上学》
• 柏拉图，《理想国》
• 刘慈欣，《朝闻道》
• @honoru，《我也想寫STEM文章，但無從入手？有甚麼方法？》
• @honoru，《STEM 教學與親子教育 (上篇 - 共兩篇)》
• @honoru，《回應 @robertyan 的「未來教育學」》
• 吴国盛，科学哲学与科学史书籍推荐
• 吴国盛，原来“科普”、“科技传播”、“科学传播”是不一样的
• 江晓原等，《科学败给迷信》

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