科學教育與改變人們的觀念:寫作以說服

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


我發現線上科學傳播非常引人入勝。我對它的可能性充滿熱情,並對其挑戰感到好奇。對線上傳播的興趣帶來了對文字的興趣。雖然影片、動畫和影像也很強大,但文字通常是線上傳播最簡單和預設的模式——想想部落格文章、推文、狀態更新和評論區,幾乎都是書面的,或者至少包含書面元素。在線上科學傳播的世界中,這些都是文字,但什麼使文字適合於科學傳播?特別是,什麼使文字適合於幫助讀者理解和接受關於世界的科學觀點?

長期以來,科學教育一直有點痴迷於文字(尤其是教科書)。在19世紀後期,教科書充當了學校的事實上的課程,旨在在橫跨仍在開發的北美大陸上擴充套件時實現某種凝聚力。我們一直未能完全擺脫這種狀況。關於什麼使文字優秀以及什麼使文字具有說服力的問題,一直是一個反覆出現的主題。

上週,克里斯蒂·威爾科克斯開始了一個系列,在她的部落格科學壽司上,這是《大眾科學》部落格網路的一部分。她以這個介紹開始:


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“人們相信很多我們幾乎沒有證據的事情,比如維京人戴著角盔,或者你可以從太空看到中國的長城。我在我的部落格上喜歡做的事情之一就是揭穿我認為重要的常見神話。例如,當我聽到有人說鯊魚不會得癌症時,我真的很惱火(關於這個咆哮,我會在另一天再說)。從現在開始,攻擊傳統上被認為是不真實的帖文將歸入我將要稱之為‘Mythbusting 101’的系列。”

我讀了它,心想,“啊哈,靈感!”(不像我在一家餐廳被提供的啊哈!金槍魚,那是另一個故事) [i] 。科學教育文獻可以為做好這種部落格提供什麼指導?有沒有更有效的方法來改變讀者對常見的誤解、神話和日常觀念的看法,這些觀念不那麼科學?

正如我在本系列的 第一部分 中寫到的那樣,改變人們的觀念很難,非常難。我們理解世界的方式受到我們與世界以及我們生活中所有人的互動的影響。我們不僅僅擁有一套像書一樣放在架子上的想法,可以很容易地一個換一個。關於世界的想法更像是相互關聯的資訊、經驗和信仰的錯綜複雜的網路。複雜的生態系統比書架更貼切。這意味著寫作以揭穿神話、說服人們相信科學證據或改變他們的觀念,需要的不僅僅是清晰地溝通。如果僅僅是這樣,科學教學就會很容易,並且關於公認的科學觀點的公眾爭議也會很少。

像克里斯·羅文關於 日本地震的帖子這樣的直譯器,在問題是缺少資訊時非常出色。例如,我認為我對地震有相當科學的看法(我在本科地質學中表現相當不錯,並且在學校教過一些非常基礎的地球科學),但我的觀點在某些地方是零散的。與其說我有嚴重的誤解,不如說我的理解存在漏洞。

好的直譯器用清晰的描述和新資訊填補了這些空白。它們通常不是敘述,也不是論證。它們通常是純粹的說明性的,並且非常適合填補讀者理解中的零散之處。這個過程有時被描述為同化——新的想法就像引入生態系統的新物種。如果有一個適合它們的生態位,並且它們融入了現有的結構,它們就會在幾乎沒有衝突和變化的情況下被同化。(如果你試圖將這種類比推到入侵物種的程度,這種類比就會有點崩潰)。然而,當問題是誤解時,直譯器就沒那麼有用了。

已經對書面文字可以支援概念改變的方式進行了兩次主要的文獻綜述,這種概念改變會導致整個概念生態系統發生改變。1993年,芭芭拉·古澤蒂和她的同事發表了一項統計元分析,分析了迄今為止的研究,比較了已使用的不同方法以及它們對從小學到大學本科班的學生的影響。 [ii] 克里斯汀·蒂佩特去年更新了他們的綜述,包括概述和主題分析。 [iii] 兩篇綜述都顯示出一致的證據,表明直譯器不是概念改變的最佳寫作型別。最有效的文字是那些直接解決和駁斥常見誤解的文字。

駁斥文字總是至少包括兩個部分:a) 一個說明常見或可能誤解的陳述;b) 直接反駁誤解並強調更科學觀點的陳述。通常還有某種駁斥線索,例如將某事標記為神話或直接說“但這不是真的”。蒂佩特給出了這個為幼兒寫的例子(誤解是紅色的,線索是藍色和下劃線的,駁斥是綠色的 - 編者注:我們的CMS拒絕以不同的顏色渲染字型,因此包含標籤以幫助您導航

“[紅色]有些人認為駱駝的駝峰裡儲存著水。他們認為,隨著駱駝用水量的增加,駝峰會變小[/紅色]。[藍色]但這不是真的。[/藍色] [綠色]駝峰儲存脂肪,只有在駱駝長時間沒有進食時才會變小。駱駝也可以在沒有水的情況下生存數天,因為駝峰中的脂肪被消耗時會產生水。[/綠色]”(第952頁)

在她的Mythbusting 101帖子中,威爾科克斯做了非常相似的事情。她列出了四個神話和常見信念,然後仔細解釋了為什麼每一個都不是真的,或者至少不像最初聽起來那麼簡單。她的帖子具有駁斥文字的結構,向讀者指出許多人認為是真的的東西,然後明確地說它不是真的(顏色與蒂佩特的例子相同)。

“神話#1:有機農場不使用農藥

[紅色]當英國主要的有機認證機構土壤協會詢問消費者為什麼購買有機食品時,95% 的人表示他們最主要的原因是避免農藥。他們和許多人一樣,認為有機農業幾乎不使用或根本不使用農藥。[/紅色]。[藍色]我不想潑冷水,但這根本不是真的。[/藍色] [綠色]有機農業,就像其他形式的農業一樣,仍然使用殺蟲劑和殺菌劑來防止害蟲破壞他們的莊稼。[/綠色]”

威爾科克斯的文字也說明了有效概念改變寫作的另一個要素——直接和明確的說明性駁斥。有時教育作者會嘗試透過故事來解釋科學概念。誤解被作為敘述的一部分提出,假設敘述更舒適、更有趣、更容易理解。然而,在古澤蒂的分析中,只有幼兒從將敘述作為駁斥的一部分中受益。高中生和大學生對直接的說明性文字反應更好。蒂佩特還指出,年齡較大的學生似乎更喜歡這種風格的閱讀。

好的,到目前為止,這是兩個技巧——直接駁斥很重要,而且當它是直接的說明性駁斥時,它是最有效的(除非是針對幼兒)。那麼文字被閱讀的背景和讀者的思維過程呢?

蒂佩特和古澤蒂都能夠檢視對駁斥文字如何使用的幾種比較:單獨使用的文字、與課堂討論一起使用的文字、在課堂演示之前和之後閱讀的文字,以及與寫作活動一起使用的文字。考慮到直接體驗的力量有多大,我很驚訝這兩篇綜述都表明,最有效的策略始終是包含文字的組合,並且單獨使用文字比任何其他單獨使用的方法(例如,討論和演示)都更有效。這充分說明了我們閱讀內容的力量。

當然,對此有幾種可能的解釋,其中最重要的一點是你可以回到文字並閱讀幾次以提醒自己它的內容,這是你在討論中無法做到的。單獨文字的力量不應被視為絕對的,因為蒂佩特和古澤蒂都無法與影片和互動動畫進行比較,這些影片和互動動畫可能也具有一些相同的優勢。

鑑於文字很重要,是什麼使特定文字比其他文字更有效?在所有這些組合中,當學生有機會首先思考他們自己的觀念(有時稱為啟用或引發他們先前的觀念),然後他們自己的想法受到直接挑戰時,文字效果更好。從概念改變的角度來看,這是有道理的,在這種角度下,重新安排和改變觀念的艱鉅任務被認為是認知衝突或不平衡——產生內部差異——的結果。

例如,關於氣候變化和進化的認知失調的討論也認為這種衝突可能是負面的,其中將想法並排放置會導致人們想要解決衝突,通常是透過依賴他們先前的觀點並扭曲新的資訊以適應。與此同時,除非發生同樣的衝突,否則真正的概念改變不太可能發生。

僅僅要求人們思考或引發他們先前的知識而不明確挑戰它是不夠的。最有效的文字(和文字-活動組合)要求學生思考和應用他們自己的觀念,然後直接挑戰他們。那麼,在寫作和部落格中,啟用或引發誤解將不僅僅意味著陳述常見的誤解。有時人們不會認為他們持有特定的誤解,直到你要求他們做出預測、解釋特定情況或做出假設性決定。當你認為自己沒有持有神話或神話不適用於你時,更容易忽略或忽視神話破除。

好的啟用會要求讀者認識到他們如何看待世界,這樣作者就可以繼續駁斥它。當衝突的想法被認為是您自己的想法時,想法之間(神話和科學概念)產生有意義差異的可能性更高。在 第一部分 中,我寫到了我最喜歡的教學技巧之一(POE:預測、觀察、解釋)。 [iv] 它具有相同的基本功能。當呈現一個情境時,要求學生預測會發生什麼會啟用他們先前的知識,並將其向前推進以接受挑戰。

當你讓他們解釋他們預測背後的推理時,效果會更好。在 POE 演示中,當事情沒有像他們預期的那樣發生時,就會出現駁斥。在文字中,它來自駁斥線索(“我不想潑冷水,但這根本不是真的”)和作者提出的科學概念。啟用讀者思考他們自己先前的觀念的效果可以增加這些駁斥起作用的機會。

那麼讓我們回到威爾科克斯的帖子片刻。在我上面複製的關於她的神話破除系列的簡短描述之後,有兩段開頭的段落討論了有機食品的一般情況,並介紹了存在許多關於有機食品的神話的觀點。然而,可能缺少的一件事是挑戰讀者實際思考他們自己的觀點,換句話說,是給他們一個機會來啟用他們先前的觀念。

我在這裡承認:我曾經(在現在看來像是前世的時候)是一名素食主義者,並且致力於只吃天然食品。我花了很長時間(和很多培根)才理清我對食物和農業的觀念,並弄清楚哪些想法有證據支援,哪些是我仍然堅持的日常觀念。威爾科克斯的神話破除正是針對像我這樣的人,如果那些讀者有機會將他們自己的想法帶到他們的腦海中以被認識到,可能會更有效。從我自己的角度來看,表面上我不認為我再相信這些神話了,但我內心深處知道,在我的思維方式中,仍然存在著它們的一些碎片。

良好的概念改變啟用將從挖掘這些更深層次的模式開始,並挑戰我認識到我在多大程度上也認同這些神話的某些要素。一種方法可能是提出一個假設性的決策問題,例如要求讀者檢查來自農貿市場農民關於有機食品的虛構陳述,並決定他們會選擇從誰那裡購買。這將要求讀者至少在假設程度上承諾他們的觀念,使他們更有可能受到挑戰。當學生在課堂上有這些機會時,他們更有可能將他們的觀念轉變為更科學的觀念。

那麼,在關於寫作以改變人們觀念的概念改變文獻中,有哪些提示呢?

  1. 當挑戰困難的神話和誤解時,直接駁斥似乎效果最好。
  2. 以說明性而非敘事性語言編寫的駁斥似乎既受歡迎又最有效。
  3. 當駁斥不僅陳述常見的誤解,而且還啟用讀者思考並承諾他們自己的觀點,然後再讓他們受到挑戰時,駁斥尤其有用。

當然,人和他們的想法非常複雜。這些策略都不能保證任何讀者都會改變他們的觀念。還涉及許多其他因素,包括動機、興趣以及建立在共同信仰和意識形態承諾之上的社會關係。

然而,蒂佩特的綜述中讓我最驚訝的研究之一是,那些更堅持自己觀念的學生是否經歷了較少的概念改變。令我驚訝的是,研究人員沒有發現任何關係。強烈堅持和 слабо堅持自己想法的學生改變觀念的可能性一樣大。

更重要的是學生對科學過程和科學證據的理解。毫不奇怪,那些對科學有深刻見解的人更容易被科學證據說服 [v] ——為 正在進行的努力 增加分量,以強調學校和公共科學推廣中的科學過程。

作為一名公共傳播者,記住這種關係很重要。無論您的解釋寫得多好、多清楚,無論您的駁斥多麼直接,難以理解科學證據的讀者都更可能難以被它說服。傳播科學思想很困難,以改變人們的觀念為目的傳播科學思想甚至更難,但我希望在科學教育中學到的一些經驗教訓可以為使這條道路更容易走一點提供一些策略。

[i] 感謝 艾米麗·威林厄姆 後來在 Twitter 上提醒我這個靈感。

[ii] Guzzetti, B.J., Snyder, T.E., Glass, G.V., & Gamas, W.S. (1993). 促進科學概念改變:閱讀教育和科學教育教學干預的比較元分析。《閱讀研究季刊》,28,117–155。

[iii] Tippett, C.D. (2010). 科學教育中的駁斥文字:對二十年研究的回顧。《國際科學與數學教育雜誌》,8,951-970。

[iv] 對 POE 感興趣?我的朋友和同事邁克·鮑文的偉大著作 預測、觀察、解釋:增強科學理解的活動 剛剛榮獲華盛頓圖書出版商圖書設計與效果獎。

[v] 另見:Mason, L., & Gava, M. (2007). 認知信念和學習文字結構對概念改變的影響。在 S. Vosniadou, A. Baltas, & X. Vamvakoussi (Eds.), 重塑學習和教學中的概念改變方法 (pp. 165–197)。英國牛津:愛思唯爾。

 

關於作者:瑪麗-克萊爾·沙納漢是埃德蒙頓阿爾伯塔大學的科學教育助理教授。她對語言影響人們在科學領域(會議室、教室和線上)相互互動的所有方式感興趣。她的部落格是 Boundary Vision,推特是 @mcshanahan 。當她不教書、不訪問研究地點或不寫作時,她會和她的狗一起探索埃德蒙頓河谷,儘管她盡了最大努力,但她的狗還沒有發展出提出科學問題的能力。

交叉釋出自 Boundary Vision

所表達的觀點是作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。

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Marie-Claire Shanahan is an Associate Professor of Science Education and Science Communication at the University of Alberta. When she isn't visiting research sites or working with her students, she can be found writing about two of her favourite things, science and music, as DJ at the online science pub The Finch & Pea, where she squeezes in as much Canadian independent music as she thinks she can get away with. Marie-Claire blogs about science education and culture at Boundary Vision and tweets as @mcshanahan . Any and all free time is devoted to exploring the Edmonton river valley and the slopes of Banff and Jasper with her husband and two dogs.

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