科学课不能只教“正确答案”:英国皇家学会最新报告为何强调科学知识是如何产生的?
时间: 2026-08-12 发布者: stem 文章来源: STEM教育研究中心 审核人: 浏览次数: 23


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2026年,英国皇家学会(The Royal Society)发布最新报告 《Science for Society》,重新审视科学与公众之间的关系,并提出教育、非正式科学学习、科研共同体、媒体、产业和政策等多个领域的改革建议。

   值得注意的是,这份报告并不是从“如何让公众知道更多科学知识”出发,而是进一步追问公众是否真正理解科学知识是怎样产生的?是否能够判断证据是否可靠?是否能够面对科学中的不确定性?

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这份报告延续了英国皇家学会1985年《公众理解科学》报告的讨论。

   40多年过去,公众参与科学的方式已经从较为单向的“科学家向公众传播知识”,逐渐走向更加重视对话和互动的模式,但错误信息传播、科学信任、教育公平以及公众参与科学等问题依然存在。皇家学会因此强调,今天的公众不仅需要了解科学结论,也需要理解科学的本质以及不确定性在科学中的作用

   其中,报告第一章直接聚焦 Education(教育)。皇家学会提出,科学教育应帮助所有年轻人理解和体验:科学知识是如何通过观察、实验和科学探究产生,并在新的证据和研究过程中不断得到完善的。教育的目标,也应进一步指向终身科学素养——让未来公民能够评价证据、识别可信信息来源、理解和使用数据,并应对现实生活中的科学与环境问题

   从科学教育研究的角度看,这实际上触及了一个非常核心的问题:科学课究竟应该让学生“记住多少科学知识”,还是应该帮助他们理解“科学为什么能够产生这些知识”?

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一、为什么今天需要

重新讨论“科学与社会”?

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   英国皇家学会之所以在2026年重新讨论这一问题,与当下科学传播环境发生的巨大变化有关。

   1985年英国皇家学会发布《公众理解科学》报告时,互联网尚未真正进入普通人的日常生活。今天,人们几乎可以即时获取任何信息,科学新闻、专家观点、个人经验、广告内容、社交媒体帖子以及人工智能生成的信息同时出现在同一个信息环境中。获取知识已经越来越容易,但判断知识是否可靠反而变得更加困难。

   《Science for Society》指出,英国公众总体上仍然积极看待科学,也希望科学家和政府与公众开展更多交流。但与此同时,科学中心、科学节、大学公众参与项目等科学交流空间面临资源压力,而网络空间中的可靠科学内容也越来越容易被错误信息所淹没。

   皇家学会因此认为,公众参与不应该被视为科研之外的“附加活动”,而应该成为科研生命周期的一部分。科学之所以能够真正进入社会,不只是因为科学家发现了新的知识,还因为这些知识能够被解释、讨论、质疑,并最终进入公共决策和日常生活。

   这也意味着,今天谈“科学素养”,已经不能仅仅停留在:一个人知道多少科学事实。当下更重要的问题是:他能否理解科学知识如何形成,能否判断一个主张是否有足够证据支持,又能否在科学结论仍存在不确定性的情况下作出理性判断。


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二、科学知识

是如何产生和修正的?


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   在教育部分,英国皇家学会首先强调的并不是增加多少知识点,而是让学生理解并亲身体验科学知识产生和完善的过程。报告提出,学校科学教育需要加强学生对科学过程、证据性质、批判性思维和问题解决的理解,同时保留高质量的实践活动,并让学生有机会接触项目式、探究式学习以及真实科学研究。

   这与传统科学课堂之间存在一个值得思考的差异。

   在很多课堂中,学生接触到的是已经完成的科学:

水在标准大气压下约100℃沸腾;
光在不同介质中传播会发生折射;
地球围绕太阳运动;
DNA携带遗传信息……

   教材往往直接呈现最终结论,而真正产生这些结论的过程——问题是怎样提出的、证据是怎样获得的、不同解释如何竞争、实验结果如何重复验证、原有理论为什么会被修正——反而容易被压缩。

   于是学生可能形成一种非常简单的科学观:

科学就是一套已经被证明正确的答案。

   但真实的科学并不是一本已经写完的“答案集”。

   科学知识建立在观察和证据基础上,也会随着新的证据、技术和解释框架出现而继续发展。一个科学理论被修正,并不意味着过去的科学“都是错的”,而是说明科学认识具有可发展性和暂定性

   因此,从科学本质(Nature of Science,NOS)的角度来说,科学教育需要帮助学生理解:科学知识既不是永恒不变的绝对真理,也不是可以随意选择相信与否的个人意见。

   它是一种建立在证据、推理、检验和科学共同体持续讨论基础上的可靠知识体系,这也是“理解科学”与“记住科学知识”之间最重要的区别之一


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三、证据为什么

成为科学教育的核心?


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   如果科学知识可能随着新的研究而发生变化,那么一个自然的问题就是:我们为什么仍然可以相信科学?

   答案并不是“因为科学家说了算”,而是因为科学主张需要接受证据的约束。皇家学会在教育建议中尤其强调对 scientific processes(科学过程)the nature of evidence(证据的性质) 的理解,并提出科学教育应帮助学生形成评价证据、使用数据和识别可信信息来源的能力。

   从科学本质教育来看,这一点非常关键。

   面对一个科学结论,学生需要逐渐学会追问

这个结论依据什么证据?

证据是通过什么方式获得的?

实验或数据是否能够支持这个解释?

有没有其他可能的解释?

不同研究得到的结果是否一致?

信息来源是否值得信任?

如果出现新的证据,原来的解释是否需要调整?

   这意味着科学课堂中的“实验”也不能只是按照实验册完成步骤,再得到一个预设答案。

   更有价值的实验应该让学生经历:提出问题 → 作出预测 → 获取证据 → 分析数据 → 建立解释 → 比较不同观点 → 根据证据修改判断

   在这样的课堂中,学生学习的就不只是“这个实验说明什么”,而是逐渐理解:

科学结论之所以具有可信度,是因为它必须接受证据的检验。

   英国皇家学会在配套案例中也特别提到PISA对科学与数据素养的评价。相比单纯考查学生记住多少知识,PISA更加关注学生能否把科学知识应用到现实问题中,以及能否理解和处理科学、数据相关信息。

   由此来看,未来科学教育的一项重要任务,可能就是让学生从“会回答科学问题”进一步走向“会评价科学证据”


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四、科学中的“不确定性”

应该怎样教?


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   《Science for Society》导言特别提出,公众参与科学不仅需要讨论科学在生活中的作用,也需要帮助公众理解科学的本质以及不确定性的作用

   “不确定性”恰恰是科学教育中非常容易被忽视的一部分。

课堂中的科学问题通常都有明确答案,因此学生很容易形成这样的认识:

科学问题应该有唯一、确定、不会改变的答案。

   但真实科学研究往往不是这样。

   天气预报会给出降雨概率;医学研究会报告风险区间;气候模型会呈现不同情景预测;某一种药物的研究结果也可能随着样本增加而调整。

科学中的“不确定”,并不等于“科学家不知道”。

   它更多意味着:

科学能够明确说明:在现有证据条件下,我们知道什么、不知道什么,以及一个结论究竟有多大把握。

   从这个意义上说,承认不确定性并不是科学的弱点,反而是一种科学严谨性的体现。

   因此,科学课堂可以让学生逐渐认识:

同一组数据可能存在测量误差;

样本数量会影响结论的可靠程度;

一个模型只能解释现实世界的一部分;

新的证据可能改变已有解释;

科学结论往往具有不同程度的确定性。

   如果学生只接受一个永远正确、没有争论、没有误差的“课本科学”,那么当他们在现实社会中第一次遇到科学家观点变化时,就容易产生疑问:

“昨天还这么说,今天怎么又变了?科学到底靠不靠谱?”

   而科学本质教育真正需要帮助学生理解的是:

科学的可靠性并不来自“永远不改变”,而来自它能够根据证据不断检验和修正自身。


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五、教师与实践教学:

科学探究不能只停留在纸面


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   英国皇家学会的教育建议并没有只讨论学生,也把教师和学校条件放在非常重要的位置

   报告提出,高质量的科学实践活动应该继续成为科学学习的重要组成部分,并应得到科学技术人员等专业力量的支持。实践学习不仅包括基本实验技能,还应让学生有机会通过项目式和探究式活动接触真实科学研究。

   与此同时,皇家学会提出,需要建设一支具有较高专业地位、信心和适应能力的教师队伍:教师需要拥有更强的专业自主性,并获得持续、高质量的专业发展支持,从而跟上科学、技术和教育本身的快速变化;数字工具和人工智能可以帮助改善教学,但应当作为对教师专业能力的补充,而不是简单替代教师。

   这对于科学课堂意味着什么?

   科学本质并不适合只通过定义讲授。

   如果教师只是告诉学生:

“科学具有实证性。”

   学生可能很快就忘记。

   但如果学生真正经历过:

两个小组得到不同结果;

重新检查实验条件;

发现测量误差;

寻找新的证据;

修改最初的假设;

再与同学讨论哪一种解释更合理,

   那么他们实际上已经在亲身经历科学知识产生的一部分过程。因此,实践活动的价值不仅在于“动手”,更在于通过实践理解科学是如何工作的。


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六、AI与错误信息时代,

科学素养为什么更加重要?


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《Science for Society》对人工智能带来的变化保持了非常明确的警觉。

   报告指出,AI正在改变信息产生和传播的方式,但这种改变最终会呈现怎样的形态,目前仍然存在很大不确定性。不过,皇家学会认为,有些能力无论技术如何变化都不会失去价值,包括:批判性思维、质疑证据、提出和检验假设,以及理解科学方法的价值

   这可能正是AI时代科学教育最值得关注的问题。

   过去,一个学生要回答“全球变暖的主要原因是什么”,需要读教材、查阅资料。

   今天,他只需要向生成式AI提出一个问题,几秒钟后就能得到一段结构完整、语言流畅、甚至带有专业术语的回答。

   问题由此发生了变化。

   过去我们担心:

学生不知道答案。

   未来我们可能更需要担心:

学生面对一个看起来很像正确答案的内容,却不知道应该如何判断它。

   英国皇家学会在2026年的其他公共讨论中也持续关注这一问题。在“Trust in science – can we keep the faith?”活动中,皇家学会直接提出,在所谓“后真相”环境中,缺乏充分证据的观点为什么能够进入主流讨论,以及科学家、记者和教育者应该如何应对错误信息和虚假信息。

   因此,AI时代的科学素养可能越来越需要包含一种“认识论判断能力”。当AI给出一个科学答案时,学生是否会继续追问:

它的依据是什么?

信息来自哪里?

这是观察事实、模型预测,还是推测?

有没有被忽略的反例?

这个结论的确定程度有多高?

如果不同来源给出不同答案,我应该怎样比较证据?

……

   当获取答案越来越容易,判断答案为什么值得相信,反而可能成为更重要的能力。


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七、教育启示:

科学教育应该从“知道科学”走向“理解科学”


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   英国皇家学会这份报告讨论的是整个“科学与社会”的关系,但其中释放出的科学教育信号非常清晰:

   未来科学教育的目标,不能只是让学生掌握越来越多的知识,而应该进一步帮助他们理解科学作为一种认识世界的方式究竟是如何运行的。

   这至少带来四点值得关注的启示:

   (1)从“教科学结论”进一步走向“教知识形成过程”

   教材中的结论当然重要,但科学课堂还需要让学生看到结论背后的观察、实验、证据、推理、模型和争论。学生不仅应该知道“科学发现了什么”,还应该理解“科学是怎样知道的”。

   (2)从“相信科学”进一步走向“理解为什么科学值得信任”

   真正成熟的科学信任,不是无条件相信某一位科学家或某一句带有“科学”标签的话,而是理解科学共同体如何通过证据、公开讨论、检验和修正形成相对可靠的知识。

   (3)从“追求标准答案”进一步走向“理解证据、不确定性和模型”

   真实世界中的科学问题往往复杂、不完整,并且伴随不同程度的不确定性。让学生学习处理这种不确定性,本身就是科学素养的一部分。

   (4)从“获取信息”进一步走向“评价信息”。

   特别是在AI和社交媒体环境中,未来学生最稀缺的可能已经不是获得科学答案的能力,而是判断证据、识别可靠来源、比较不同解释并形成合理判断的能力。

   从这个角度看,《Science for Society》提出的并不仅仅是一套英国科学教育改革建议,它实际上再次提醒我们:

科学教育真正重要的,不只是让学生知道世界是什么样,更重要的是让他们理解——人类凭什么知道世界是这个样子。

   当学生能够理解科学知识如何形成、为什么可能被修正、什么样的证据更加可靠,以及如何面对科学中的不确定性时,他们获得的就不只是一些能够用于考试的科学知识。

   他们开始获得一种更重要的能力——在一个信息越来越多、真假越来越难辨的世界中,用证据和理性理解现实

   这或许正是今天重新讨论“科学本质教育”的真正意义。