科学教育与改变人们的观念:写作以说服

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


我发现在线科学传播非常引人入胜。我对它的可能性充满热情,并对其挑战感到好奇。对在线传播的兴趣带来了对文本的兴趣。虽然视频、动画和图像也很强大,但文字通常是在线传播最简单和默认的模式——想想博客文章、推文、状态更新和评论区,几乎都是书面的,或者至少包含书面元素。在在线科学传播的世界中,这些都是文本,但什么使文本适合于科学传播?特别是,什么使文本适合于帮助读者理解和接受关于世界的科学观点?

长期以来,科学教育一直有点痴迷于文本(尤其是教科书)。在19世纪后期,教科书充当了学校的事实上的课程,旨在在横跨仍在开发的北美大陆上扩展时实现某种凝聚力。我们一直未能完全摆脱这种状况。关于什么使文本优秀以及什么使文本具有说服力的问题,一直是一个反复出现的主题。

上周,克里斯蒂·威尔科克斯开始了一个系列,在她的博客科学寿司上,这是《大众科学》博客网络的一部分。她以这个介绍开始:


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“人们相信很多我们几乎没有证据的事情,比如维京人戴着角盔,或者你可以从太空看到中国的长城。我在我的博客上喜欢做的事情之一就是揭穿我认为重要的常见神话。例如,当我听到有人说鲨鱼不会得癌症时,我真的很恼火(关于这个咆哮,我会在另一天再说)。从现在开始,攻击传统上被认为是不真实的帖文将归入我将要称之为‘Mythbusting 101’的系列。”

我读了它,心想,“啊哈,灵感!”(不像我在一家餐厅被提供的啊哈!金枪鱼,那是另一个故事) [i] 。科学教育文献可以为做好这种博客提供什么指导?有没有更有效的方法来改变读者对常见的误解、神话和日常观念的看法,这些观念不那么科学?

正如我在本系列的 第一部分 中写到的那样,改变人们的观念很难,非常难。我们理解世界的方式受到我们与世界以及我们生活中所有人的互动的影响。我们不仅仅拥有一套像书一样放在架子上的想法,可以很容易地一个换一个。关于世界的想法更像是相互关联的信息、经验和信仰的错综复杂的网络。复杂的生态系统比书架更贴切。这意味着写作以揭穿神话、说服人们相信科学证据或改变他们的观念,需要的不仅仅是清晰地沟通。如果仅仅是这样,科学教学就会很容易,并且关于公认的科学观点的公众争议也会很少。

像克里斯·罗文关于 日本地震的帖子这样的解释器,在问题是缺少信息时非常出色。例如,我认为我对地震有相当科学的看法(我在本科地质学中表现相当不错,并且在学校教过一些非常基础的地球科学),但我的观点在某些地方是零散的。与其说我有严重的误解,不如说我的理解存在漏洞。

好的解释器用清晰的描述和新信息填补了这些空白。它们通常不是叙述,也不是论证。它们通常是纯粹的说明性的,并且非常适合填补读者理解中的零散之处。这个过程有时被描述为同化——新的想法就像引入生态系统的新物种。如果有一个适合它们的生态位,并且它们融入了现有的结构,它们就会在几乎没有冲突和变化的情况下被同化。(如果你试图将这种类比推到入侵物种的程度,这种类比就会有点崩溃)。然而,当问题是误解时,解释器就没那么有用了。

已经对书面文本可以支持概念改变的方式进行了两次主要的文献综述,这种概念改变会导致整个概念生态系统发生改变。1993年,芭芭拉·古泽蒂和她的同事发表了一项统计元分析,分析了迄今为止的研究,比较了已使用的不同方法以及它们对从小学到大学本科班的学生的影响。 [ii] 克里斯汀·蒂佩特去年更新了他们的综述,包括概述和主题分析。 [iii] 两篇综述都显示出一致的证据,表明解释器不是概念改变的最佳写作类型。最有效的文本是那些直接解决和驳斥常见误解的文本。

驳斥文本总是至少包括两个部分:a) 一个说明常见或可能误解的陈述;b) 直接反驳误解并强调更科学观点的陈述。通常还有某种驳斥线索,例如将某事标记为神话或直接说“但这不是真的”。蒂佩特给出了这个为幼儿写的例子(误解是红色的,线索是蓝色和下划线的,驳斥是绿色的 - 编者注:我们的CMS拒绝以不同的颜色渲染字体,因此包含标签以帮助您导航

“[红色]有些人认为骆驼的驼峰里储存着水。他们认为,随着骆驼用水量的增加,驼峰会变小[/红色]。[蓝色]但这不是真的。[/蓝色] [绿色]驼峰储存脂肪,只有在骆驼长时间没有进食时才会变小。骆驼也可以在没有水的情况下生存数天,因为驼峰中的脂肪被消耗时会产生水。[/绿色]”(第952页)

在她的Mythbusting 101帖子中,威尔科克斯做了非常相似的事情。她列出了四个神话和常见信念,然后仔细解释了为什么每一个都不是真的,或者至少不像最初听起来那么简单。她的帖子具有驳斥文本的结构,向读者指出许多人认为是真的的东西,然后明确地说它不是真的(颜色与蒂佩特的例子相同)。

“神话#1:有机农场不使用农药

[红色]当英国主要的有机认证机构土壤协会询问消费者为什么购买有机食品时,95% 的人表示他们最主要的原因是避免农药。他们和许多人一样,认为有机农业几乎不使用或根本不使用农药。[/红色]。[蓝色]我不想泼冷水,但这根本不是真的。[/蓝色] [绿色]有机农业,就像其他形式的农业一样,仍然使用杀虫剂和杀菌剂来防止害虫破坏他们的庄稼。[/绿色]”

威尔科克斯的文本也说明了有效概念改变写作的另一个要素——直接和明确的说明性驳斥。有时教育作者会尝试通过故事来解释科学概念。误解被作为叙述的一部分提出,假设叙述更舒适、更有趣、更容易理解。然而,在古泽蒂的分析中,只有幼儿从将叙述作为驳斥的一部分中受益。高中生和大学生对直接的说明性文本反应更好。蒂佩特还指出,年龄较大的学生似乎更喜欢这种风格的阅读。

好的,到目前为止,这是两个技巧——直接驳斥很重要,而且当它是直接的说明性驳斥时,它是最有效的(除非是针对幼儿)。那么文本被阅读的背景和读者的思维过程呢?

蒂佩特和古泽蒂都能够查看对驳斥文本如何使用的几种比较:单独使用的文本、与课堂讨论一起使用的文本、在课堂演示之前和之后阅读的文本,以及与写作活动一起使用的文本。考虑到直接体验的力量有多大,我很惊讶这两篇综述都表明,最有效的策略始终是包含文本的组合,并且单独使用文本比任何其他单独使用的方法(例如,讨论和演示)都更有效。这充分说明了我们阅读内容的力量。

当然,对此有几种可能的解释,其中最重要的一点是你可以回到文本并阅读几次以提醒自己它的内容,这是你在讨论中无法做到的。单独文本的力量不应被视为绝对的,因为蒂佩特和古泽蒂都无法与视频和互动动画进行比较,这些视频和互动动画可能也具有一些相同的优势。

鉴于文本很重要,是什么使特定文本比其他文本更有效?在所有这些组合中,当学生有机会首先思考他们自己的观念(有时称为激活或引发他们先前的观念),然后他们自己的想法受到直接挑战时,文本效果更好。从概念改变的角度来看,这是有道理的,在这种角度下,重新安排和改变观念的艰巨任务被认为是认知冲突或不平衡——产生内部差异——的结果。

例如,关于气候变化和进化的认知失调的讨论也认为这种冲突可能是负面的,其中将想法并排放置会导致人们想要解决冲突,通常是通过依赖他们先前的观点并扭曲新的信息以适应。与此同时,除非发生同样的冲突,否则真正的概念改变不太可能发生。

仅仅要求人们思考或引发他们先前的知识而不明确挑战它是不够的。最有效的文本(和文本-活动组合)要求学生思考和应用他们自己的观念,然后直接挑战他们。那么,在写作和博客中,激活或引发误解将不仅仅意味着陈述常见的误解。有时人们不会认为他们持有特定的误解,直到你要求他们做出预测、解释特定情况或做出假设性决定。当你认为自己没有持有神话或神话不适用于你时,更容易忽略或忽视神话破除。

好的激活会要求读者认识到他们如何看待世界,这样作者就可以继续驳斥它。当冲突的想法被认为是您自己的想法时,想法之间(神话和科学概念)产生有意义差异的可能性更高。在 第一部分 中,我写到了我最喜欢的教学技巧之一(POE:预测、观察、解释)。 [iv] 它具有相同的基本功能。当呈现一个情境时,要求学生预测会发生什么会激活他们先前的知识,并将其向前推进以接受挑战。

当你让他们解释他们预测背后的推理时,效果会更好。在 POE 演示中,当事情没有像他们预期的那样发生时,就会出现驳斥。在文本中,它来自驳斥线索(“我不想泼冷水,但这根本不是真的”)和作者提出的科学概念。激活读者思考他们自己先前的观念的效果可以增加这些驳斥起作用的机会。

那么让我们回到威尔科克斯的帖子片刻。在我上面复制的关于她的神话破除系列的简短描述之后,有两段开头的段落讨论了有机食品的一般情况,并介绍了存在许多关于有机食品的神话的观点。然而,可能缺少的一件事是挑战读者实际思考他们自己的观点,换句话说,是给他们一个机会来激活他们先前的观念。

我在这里承认:我曾经(在现在看来像是前世的时候)是一名素食主义者,并且致力于只吃天然食品。我花了很长时间(和很多培根)才理清我对食物和农业的观念,并弄清楚哪些想法有证据支持,哪些是我仍然坚持的日常观念。威尔科克斯的神话破除正是针对像我这样的人,如果那些读者有机会将他们自己的想法带到他们的脑海中以被认识到,可能会更有效。从我自己的角度来看,表面上我不认为我再相信这些神话了,但我内心深处知道,在我的思维方式中,仍然存在着它们的一些碎片。

良好的概念改变激活将从挖掘这些更深层次的模式开始,并挑战我认识到我在多大程度上也认同这些神话的某些要素。一种方法可能是提出一个假设性的决策问题,例如要求读者检查来自农贸市场农民关于有机食品的虚构陈述,并决定他们会选择从谁那里购买。这将要求读者至少在假设程度上承诺他们的观念,使他们更有可能受到挑战。当学生在课堂上有这些机会时,他们更有可能将他们的观念转变为更科学的观念。

那么,在关于写作以改变人们观念的概念改变文献中,有哪些提示呢?

  1. 当挑战困难的神话和误解时,直接驳斥似乎效果最好。
  2. 以说明性而非叙事性语言编写的驳斥似乎既受欢迎又最有效。
  3. 当驳斥不仅陈述常见的误解,而且还激活读者思考并承诺他们自己的观点,然后再让他们受到挑战时,驳斥尤其有用。

当然,人和他们的想法非常复杂。这些策略都不能保证任何读者都会改变他们的观念。还涉及许多其他因素,包括动机、兴趣以及建立在共同信仰和意识形态承诺之上的社会关系。

然而,蒂佩特的综述中让我最惊讶的研究之一是,那些更坚持自己观念的学生是否经历了较少的概念改变。令我惊讶的是,研究人员没有发现任何关系。强烈坚持和 слабо坚持自己想法的学生改变观念的可能性一样大。

更重要的是学生对科学过程和科学证据的理解。毫不奇怪,那些对科学有深刻见解的人更容易被科学证据说服 [v] ——为 正在进行的努力 增加分量,以强调学校和公共科学推广中的科学过程。

作为一名公共传播者,记住这种关系很重要。无论您的解释写得多好、多清楚,无论您的驳斥多么直接,难以理解科学证据的读者都更可能难以被它说服。传播科学思想很困难,以改变人们的观念为目的传播科学思想甚至更难,但我希望在科学教育中学到的一些经验教训可以为使这条道路更容易走一点提供一些策略。

[i] 感谢 艾米丽·威林厄姆 后来在 Twitter 上提醒我这个灵感。

[ii] Guzzetti, B.J., Snyder, T.E., Glass, G.V., & Gamas, W.S. (1993). 促进科学概念改变:阅读教育和科学教育教学干预的比较元分析。《阅读研究季刊》,28,117–155。

[iii] Tippett, C.D. (2010). 科学教育中的驳斥文本:对二十年研究的回顾。《国际科学与数学教育杂志》,8,951-970。

[iv] 对 POE 感兴趣?我的朋友和同事迈克·鲍文的伟大著作 预测、观察、解释:增强科学理解的活动 刚刚荣获华盛顿图书出版商图书设计与效果奖。

[v] 另见:Mason, L., & Gava, M. (2007). 认知信念和学习文本结构对概念改变的影响。在 S. Vosniadou, A. Baltas, & X. Vamvakoussi (Eds.), 重塑学习和教学中的概念改变方法 (pp. 165–197)。英国牛津:爱思唯尔。

 

关于作者:玛丽-克莱尔·沙纳汉是埃德蒙顿阿尔伯塔大学的科学教育助理教授。她对语言影响人们在科学领域(会议室、教室和在线)相互互动的所有方式感兴趣。她的博客是 Boundary Vision,推特是 @mcshanahan 。当她不教书、不访问研究地点或不写作时,她会和她的狗一起探索埃德蒙顿河谷,尽管她尽了最大努力,但她的狗还没有发展出提出科学问题的能力。

交叉发布自 Boundary Vision

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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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