周二，我写了一篇关于科学在我们社会中“应有的位置”的短文。文中，我论证了科学知识与科学方法是不同的——后者赋予人们获取前者的工具。我还简要地论证了现代科学教育（至少在英国）过于关注知识本身，而忽略了方法。它被事实清单蒙蔽了双眼，以至于无法灌输良好科学所必需的好奇心、怀疑精神、批判性思维和对证据的尊重。仅仅囫囵吞枣地吸取信息是无济于事的。
这项由俄亥俄州立大学的Lei Bao领导的一项新的简单研究，极好地支持了这一论断。该研究比较了美国和中国物理学学生的表现。他想了解学生的科学推理能力是否会受到其科学知识程度的影响。向年轻人的头脑中填满事实和数字，是否会让他们批判性思维能力相应地增长？
幸运的是，Bao和他的国际研究团队已经找到了一个现成的自然实验，即中国和美国的教育体系。这两个国家都有截然不同的科学课程，导致不同程度的知识掌握，但两国都没有在学校里明确教授科学推理。如果知识越多推理越敏锐，那么一个国家的学生在这两方面都应该占优势。但事实并非如此。
在中国，所有学生直到 12 年级（英国的 13 年级）都遵循相同的标准课程。以物理为例，课程从 8 年级开始，持续五年。课程内容侧重于代数、概念理解和解决问题的能力。在美国，物理教育更加多样化。它涵盖在普通科学课程中，但只有三分之一的学生选择将其作为一门独立的学科，即使如此，也只学两年。
考试成绩反映了这些差异，这不足为奇。Bao使用了两项标准的物理测试——一项关于力学，一项关于电磁学——来测试 5,760 名新生。他们都即将开始在美国四所中等大学和中国三所中等大学攻读物理学位。
在这两项测试中，中国学生的表现都优于美国学生。在力学测试中，中国学生的平均分 86%，轻松超过了美国学生的平均分 49%。在电磁学测试中，美国学生的平均分是 27%（几乎接近随机猜测），而中国学生仍然获得了可观的 66%。正如你所期望的，一个课程统一的国家，中国学生的成绩差异也较小。相比之下，美国教育的多样性导致了更广泛的结果范围。
因此，中国学生在科学知识方面显然占有优势。但在科学*推理*方面，两国的学生表现几乎相同。Bao还让他们参加了 Lawson 科学推理课堂测试——这是另一项标准测试，但旨在考察基本的科学技能。它不需要太多知识，而是考察诸如运用演绎和归纳逻辑、控制不同变量和检验假设等技能。
面对这些问题，美国和中国学生的平均得分几乎相同（分别为 74.7% 和 74.2%），分数分布也几乎相同。这些显著的相似性表明，尽管两国的教育体系截然不同，但学生们拥有相似的科学推理能力。
对 Bao 来说，这进一步证明了现代科学教育“强调事实回忆而非对科学推理的深刻理解”。即使这种以事实为中心的体系在许多年里得到了严格的实施，就像在中国一样，它仍然无法带来更出色的科学推理能力。而且，虽然 Bao 的研究只关注了物理学，但有理由相信，这同样适用于其他科学学科。毕竟，这两个国家在教授生物学和化学方面也存在类似的差异。
现在，你可能会争辩说，两组学生在推理测试中都取得了可观的分数，这难道不是恰恰相反吗？如果他们的教育在培养推理能力方面很糟糕，那么平均分数应该会低得多吧？嗯，首先，你可以预期的是，样本组——那些即将开始攻读大学物理课程的学生——无论如何都会在推理能力方面具有天然优势。
但 Bao 还指出，“他们的推理能力是通过正规教育（或学校教育）和非正规教育（现实生活中的学习）共同发展起来的。”他的数据显示，不同标准的教育，导致不同程度的知识，并没有转化为不同的推理能力。
所以，如果教学内容不能提高推理能力，也许是我们*如何*教学。这是 Bao 赞同的一个观点。他提倡更多的“探究式学习”，即教师鼓励学生自己去发现事物，更多地扮演引导者的角色，而不是一个将知识倾注进去的容器。显然，这不应该完全取代扎实掌握一些基本事实，但这两种方法应该相辅相成。如果这篇结尾感觉有些仓促，那是因为我坦白承认我没有教育领域的经验——我更感兴趣的是听取读者的意见。
参考文献：L. Bao, T. Cai, K. Koenig, K. Fang, J. Han, J. Wang, Q. Liu, L. Ding, L. Cui, Y. Luo, Y. Wang, L. Li, N. Wu (2009). PHYSICS: Learning and Scientific Reasoning Science, 323 (5914), 586-587 DOI: 10.1126/science.1167740
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