美国人的科学素养啥水平

资料来源:皮尤研究中心

这是我们的记者冯唐

目前，美国人对科学知识和科学过程的理解仍有很大差异。

皮尤研究中心最近发布的一项新调查显示，美国人的科学知识水平因教育、种族和性别而异。

许多美国人能够回答关于科学概念的问题——例如，大多数人能够正确回答关于抗生素滥用或“潜伏期”的定义的问题然而，很少有人能够意识到应该如何陈述科学假设，或者能够确定碱是抗酸剂的主要成分。

“在这个信息唾手可得的时代，人们有时会激烈争论哪些信息是真实的，哪些是错误的。这项调查旨在评估公众对科学事实和科学过程的理解。皮尤研究中心科学与社会部主任卡里·芬克在接受《中国科学》采访时说。

美国学者乔恩·d·米勒认为，科学素养应被视为社会公民对科学技术最基本的理解，包括对基本科学知识和基本观点的理解。理解科学方法；理解科学的社会影响。调查还关注这些基本方面。

简单的“小”问题

你知道石油、天然气和煤属于什么吗？一辆时速40英里的汽车在45分钟内跑了多远？

这些看似简单的问题检验了美国人对生命科学、地球、物理和其他学科的知识范围。

结果显示，79%的参与者能够正确理解过度使用抗生素的严重后果是抗生素耐药性，76%的参与者知道潜伏期是指某人感染了病毒但没有出现症状的一段时间。然而，最具挑战性的问题是抗酸剂缓解胃酸过多的主要成分，其中61%回答不正确。

对4464名成年人进行的代表性个人调查还发现，在11个选择题中，参与者给出的正确答案多于错误答案。正确答案的平均数是6.7，而中位数是7。

大约40%的参与者能得到9到11个正确答案，这些答案被归类为在指数上具有较高的科学知识。约1/3属于中等科学知识(5至8个正确答案)，约29%属于低科学知识(0至4个正确答案)。

然而，这些“小”问题反映了美国科学知识教育的巨大差异。

芬克提到，受过高等教育的美国人在科学知识方面得分最高。这些巨大的差异与皮尤研究中心之前的科学知识调查以及国家科学委员会的科学和工程指标中的科学知识指数分析是一致的。

巨大的差异

平均而言，拥有研究生学位的美国人比拥有高中学位或更少教育的美国人多得到4个正确答案(9.1到5)。此外，前者选择正确答案的可能性至少比后者高27%。

大约70%的研究生学历的参与者被归类为具有较高科学知识的人，11项中至少有9项是正确的。相比之下，大约19%的高中或更低学历的参与者表现得和他们一样好。

“教育差异可能与在更高水平的学校接受更多科学培训有关。人们还可以通过学校外的非正式环境和新闻了解科学。在另一项调查中，我们发现受过高等教育的美国人更有可能参加非正式的科学活动，比如去动物园、技术中心或博物馆。此外，受过高等教育的人更有可能积极接触科学新闻。”芬克说。

在这里，种族也成了一个部门的“标志”。

白人比西班牙裔或黑人更有可能获得高分。在11个正确答案中，白人平均得7.6分，西班牙裔平均得5.1分，黑人平均得3.7分。

大约一半的白人参与者(48%)被归类为具有较高的科学知识，而西班牙裔和黑人的比例分别为23%和9%。

研究人员表示，不同种族之间科学知识的差异可能与几个因素有关，如教育水平和获取科学信息的途径。然而，即使教育水平在回归模型中得到控制，种族之间的科学知识差异仍然存在。

此外，调查还发现，男性得分高于女性，但在不同问题上存在差异。

男性参与者平均回答7.4个问题，女性参与者平均回答6.0个问题。大约一半的男性(49%)得分较高，而只有30%的女性得分较高。

然而，性别差异在不同的问题上并不一致。例如，男性和女性对抗生素耐药性问题的回答大致相同(分别为80%和77%)。然而，更多的男性(66%)比女性(46%)意识到将基因植入植物是基因工程的一个例子。

什么是科学

三分之二的美国人认为科学方法是一个反复的过程。

另一个没有包含在定量数据中的问题直接触及到美国人眼中的科学是什么。

这两个陈述中哪一个最好地描述了科学方法:它的结果随着时间的推移不断地被测试和更新，或者它决定了不可改变的核心原则和真理。67%的参与者表示科学方法的设计是迭代的，结果需要不断测试和更新，15%的参与者表示科学应该产生不变的核心原则和真理，17%的参与者表示不确定性。

受教育程度较高的参与者更倾向于将科学方法视为不断测试和更新的结果。85%拥有研究生学历的参与者或76%拥有大学学历的参与者支持这一说法，而只有56%拥有高中及以下学历的参与者支持这一说法。

高水平的科学知识通常被认为是个人、社区和所有公民的一个重要特征。研究人员表示，人们对科学过程的理解和科学知识的积累可能有助于他们参与关于气候变化、儿童疫苗和转基因食品等问题的科学辩论。

“科学知识可以帮助个人应对各种日常情况，例如做出医疗决定或决定吃什么。社区可以从更高水平的科学知识中受益，特别是当他们能够认识到环境中潜在的健康危害时。此外，随着科学的不断进步，在气候变化和基因编辑等问题上出现了新的科学争论。了解更多情况的公民被认为能够更好地理解这些信息，并参与围绕这些主题的公民对话。”方克告诉《中国科学》。

中国科学院大学人文科学教授李大光在接受《中国科学日报》采访时说，一个有科学素养的人应该能够区分真正的科学知识和伪科学。“与美国、加拿大、欧盟国家和以色列相比，我国公众的科学素养明显落后。”他说。

伊利诺伊理工学院数学和科学教育负责人诺曼·莱德曼说，科学教育应该尽快开始。儿童应该从幼儿园到整个初等教育阶段接受科学教育。

据报道，该调查报告基于2019年1月7日至21日对50个州和哥伦比亚特区的4464名18岁及以上成年人进行的全国代表性调查。抽样误差范围为正负1.9个百分点。

记者笔记

在阅读整个报告之前，皮尤研究中心建议读者回答一个简短的问卷。这份问卷共有11个题目，也是美国全国科学素养调查中使用的问卷。

这个话题很简单，包括地球季节的原因，为什么抗生素不能被滥用，控制组测试的设置，哪种操作属于基因工程，砍伐森林的危害，以及疾病的潜伏期是多少等。这些问题大多来自中学的科学相关课程。

在美国调查的4464个随机样本中，16%的人正确回答了所有11个问题，13%的人正确回答了10个问题。

如果把网络调查也包括在内，那么记者就属于13%的范畴，并且落在了一个初中地理问题的前面:地球四季的成因。记者了解到，地球的四季都与围绕太阳的公转有关，但具体公转速度仍是角度，无法明确区分，所以决胜者选择了获取太阳能的变化。

然而，可以想象，如果你是一名中学生，只要地理课还过得去，你至少应该能够轻松地处理这个问题。因此，刚刚完成大学入学考试的学生的分数也有可能高于研究生。

虽然统计显示，受教育程度会直接影响得分，但笔者认为本次调查的得分与受教育程度、工作经历和生活经历没有直接关系。只要科学教育基础牢固，分数就会更高，这反映了个人的基本科学素养。

中国科学杂志(2019-04-09第三版综合)