奖得主|诺奖得主卡尔·威曼谈科学思维:如何成为优秀的问题解答者

“我认为科学的主旨是解决问题 , 这样的问题涉及到多个学科 。 我指的不是解决教科书中的问题 , 而是解决现实世界中的问题 。 我们需要科学家成为优秀的问题解答者 。 ”
2001年诺贝尔物理学奖得主卡尔·威曼(Carl Wieman)10月30日在上海举行的《世界顶尖科学家·科学T大会:科学第一课》上以视频形式分享了科学家思维的培养方法 。
演讲中 , 威曼反复强调了科学思维的重要性 。 他指出 , 人类社会正面临巨大的全球性挑战 , 包括气候变化、新冠疫情等 。 这要求大多数人能够明智地做出决定 , 而这些决定是建立在真知灼见和科学思维的基础上的 。

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威曼介绍了什么是真正的科学思维 , 以及如何应用科学思维来解决问题 。 首先从最高层面来说 , 科学思维是判断一件事情是否属实的系统性方法 , 这要优于传统方法、人们的惯性思维以及任何人的个人观点 。 但是其前提是具有系统性思维 , 在此基础上以更好的方式进行决策 。
“这就定义了什么是学科 。 ”威曼说道 , “一群共同解决问题的人、一群负责在某个相关领域做出决定的人 , 对于什么是最好的决策方法达成了一致 , 然后做出更加准确的预测 。 这是基于这些决策的测试得出的 , 即研究的意义 。 比如在生物和医学方面 , 如何利用数据判断一种药是否有效 。 如果你询问同一个领域的科学家 , 他们会给你高度一致的答案 。 ” 。
认知心理学家安德森·艾瑞克森提出 , 人们在这个学科中掌握的专业知识的程度 , 很大程度上是由他们做了多少的刻意练习所决定的 。 刻苦练习确实会改变大脑、提高能力 , 以不同的方式连接神经元 , 让大脑获得新的和更强的能力 。
威曼认为 , 概念应用的刻意练习的确能极大提高学生们解决其领域内概念性问题的能力 , 但在课堂学习中的其他方面 , 却没有太大改善 。 很多学生十分善于课程学习 , 但是在实验室中真正做研究时却困难重重 。
在过去七年中 , 威曼的团队采访了大约50名不同领域、不同学科的科学家和工程师 , 收集他们在职业和工作中应对科学挑战和解决问题的方法 。 令人意外的是 , 在对受访者所做决定进行测试后 , 研究结果发现他们的决策步骤是一样的 , 且决策步骤是有限的 。 在所有29个不同的决策过程中 , 反复出现同样的步骤 。
【奖得主|诺奖得主卡尔·威曼谈科学思维:如何成为优秀的问题解答者】“我想强调的是 , 这些不是流程 , 这些是专家们所做的决策 。 他们需要在掌握有限信息的情况下做出选择 。 如果他们掌握了完整的信息 , 就只需要按照流程办事 。 ”威曼补充道 。

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