學會思考系列之一：科學思維

廿一世紀教育，強調由於知識轉變太快，具體的學科知識已經不是教育重點，知識背後代表的精神，它培育的不同能力，才是教育重點所在。

傳統教育只強調知識，不符合廿一世紀的教育要求，所以要有教育改革。學會學習，終身學習，代表的是廿一世紀教育對學習者的期望。此外，廿一世紀教育也對課程和老師表達了嚴格的要求。它希望課堂的教育目標是知識背後代表的精神和不同的能力，而不是具體的學科知識。這需要改變課程和考試模式，更需要改變老師的思維方式，以及大量既有的教育習慣及觀念。

上述談到的改變不容易。在未來幾篇文章裏，我會嘗試總結一些不同地方的教育經驗，提出幾個傳統教育往往忽視的新舊學科精神重點，以及容易犯的錯誤。

何謂科學精神？

我先從什麼是科學精神說起：

對科學工作者來說，科學代表的，首先是承認自己（或人類）對我們世界，我們宇宙了解的不足或一知半解，我們希望戰勝無知。要戰勝無知，只能腳踏實地，一點一滴地去了解我們的世界。從以往幾個世紀我們對科學知識帶來的體驗，我們認識到這是可能的。而且當我們對世界和宇宙了解多一點，往往會帶來人類的大進步。

科學精神，不單只可以應用到物理、化學、生物等傳統自然科學上，對其他問題，譬如人類對不同生命群體行為的了解（社會科學），也同樣適用。科學精神承認我們對生命群體行為的了解還很初步，還有大量問題需要一步一步，通過艱苦的觀察和研究活動去了解。不過科學也相信，當我們對生命群體行為本質了解更多後，也會帶來人類社會的進步。承認無知，相信通過自身努力可以逐漸戰勝無知，改變世界，是科學的基本信念。

發展有效方法

信念之外，更重要的是去發展有效的方法或工具，來幫助我們了解世界。科學的方法原則上很簡單：通過大量的觀察和實驗，我們嘗試總結出一些可驗證的猜想。「可驗證性」是科學方法最重要的一個原則，也是分辨「科學」和「偽科學」的最有效工具，符合「科學」的猜想，必須具備：一、符合現有的實驗觀察數據；二、提出新的，還未有實驗驗證的預言；三、預言必須由（新的）實驗去驗證。如果預言不符合實驗，那提出的猜想，只能說是錯誤的。科學的發展，往往建立在否定了大量不完全符合實驗結果的「猜想」後，去蕪存菁剩下的不被否定的猜想，才能被接受為客觀世界的「規律」。

忽視科學精神

我們現時的科學教育，強調知識，往往忽視了最重要的科學精神：「承認我們的無知，相信通過本身的努力可以更了解世界，帶來進步」。科學課本的內容，只強調我們認識到的世界規律，把這些「規律」描述為「真理」，而忽視這些「規律」只是我們總結對世界觀察的一些嘗試；我們對世界的認識還很初步，還有更多的「規律」在等待我們去追尋。在這信念之上，我們發展了一系列的方法來幫助尋找我們世界的「規律」（科學的方法）。普遍相信，廿一世紀是我們對世界認識飛躍的世紀，科學的精神和方法，是廿一世紀重要的技能。學會把科學精神和方法，應用到不同問題和領域，是科學教育的重點。如何構建合適的科學課程，考試模式和相關的老師培訓，是香港和世界科學教育工作者的重要課題。

撰文：吳大琪教授

香港資優教育學苑院長、香港科技大學理學院物理學系教授

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