目前，在科學知識和科學過程的理解方面，美國人仍有很大的差異。
據《中國科學報》4月9日報導，皮尤研究中心近日發布的一項新調查顯示，美國人的科學知識水平因教育、種族和性別而異。
許多美國人能回答一些有關科學概念的問題——例如，大多數人都能正確回答有關抗生素濫用或「潛伏期」定義的問題。但是，很少有人能認識到科學假設該如何陳述，或能確定鹼是抗酸劑的主要成分。
圖丨皮尤研究中心
「在這個信息容易獲取的時代，人們有時會就哪些信息是真實的、哪些是錯誤的展開激烈辯論。這項調查旨在評估公眾對科學事實和科學過程的理解程度。」皮尤研究中心科學與社會部主任Cary Funk在接受《中國科學報》採訪時表示。
美國學者喬恩·D·米勒認為，科學素養應該被看作是社會公民應具備的最基本的對於科學技術的理解，包括對科學基本知識和基本觀點的理解；對科學方法的理解；對科學對社會影響的理解。而該調查圍繞的也是這幾個基本方面。
簡單「小」問題
你知道石油、天然氣和煤炭屬於什麼嗎？一輛時速40英裡的汽車，行駛45分鐘，跑了多遠？
這些看似簡單的問題考察了美國人對生命科學、地球、物理等學科具體事實相關的知識範圍。
結果顯示，79%的參與者能正確認識過度使用抗生素的嚴重後果是抗生素耐藥性，76%的人知道潛伏期是指某人感染病毒但沒有表現出症狀的一段時間。而最具挑戰性的問題是緩解胃酸過多的抗酸劑的主要成分，61%的人答錯了。
這項針對4464名成年人的代表性個體調查還發現，在11個選擇題中，參與者給出的正確答案多於錯誤答案。正確答案的平均數是6.7，而中位數是7。
大約四成的參與者能得到9到11個正確答案，指數上被劃分為具有較高的科學知識。大約1/3屬於中等科學知識（5到8個正確答案），大約29%屬於低科學知識（0到4個正確答案）。
而這些「小」問題卻反映了美國科學知識教育的巨大差異。
Funk提到，受教育程度較高的美國人在科學知識方面得分最高。這些巨大的差異與皮尤研究中心之前對科學知識的調查一致，也與美國國家科學委員會科學與工程指標中的科學知識指數分析一致。
巨大差異
平均而言，擁有研究生學歷的美國人比擁有高中學歷或教育程度較低的人多答對4道題（9.1題比5題）。
而且，前者選擇正確答案的可能性比後者至少高27%。
大約七成擁有研究生學歷的參與者被歸為科學知識水平較高的人，在11項中至少有9項答對了。
相比之下，在高中及以下學歷的參與者中，約有19%的人表現得和他們一樣好。
「教育差異可能與在更高層次的學校接受更多的科學培訓有關。人們還可以通過學校以外的非正式環境和新聞了解科學。在另一項調查中，我們發現受教育程度較高的美國人更有可能參加非正式的科學活動，比如去動物園、科技中心或博物館。此外，受教育程度高的人更有可能積極接觸科學新聞。」Funk說。
這裡，種族也成為一個劃分「標識」。
白人比拉美裔或黑人更有可能獲得高分。白人在11個正確答案中平均得7.6分，西班牙裔平均得5.1分，黑人平均得3.7分。
大約一半的白人參與者（48%）被劃分為擁有較高的科學知識，而西班牙裔和黑人的這一比例分別為23%和9%。
研究人員表示，不同種族掌握科學知識的差異可能與幾個因素有關，如受教育程度和獲取科學信息的機會。然而，即使在回歸模型中控制了教育水平，種族之間的科學知識差異仍然存在。
此外，調查還發現，男性得分高於女性，但在不同的問題上存在差異。
男性參與者平均答對7.4道題，女性平均答對6.0道題。大約有一半的男性（49%）得分較高，而女性只有30%。
然而，性別差異在不同的問題上並不一致。例如，男性和女性在對抗生素耐藥性問題的回答上大致相同（分別為80%和77%）。
但是，更多的男性（66%）比女性（46%）認識到將基因植入植物是基因工程的一個例子。
科學是什麼
2/3的美國人認為科學方法是一個迭代過程。
另一個不包括在量化數據問題裡，直擊了美國人眼中的科學是什麼。
在兩種表述中，哪一種最能描述科學方法：它產生的結果是要隨著時間的推移不斷測試和更新的，或者它確定了不變的核心原則和真理。
67%的參與者表示，科學方法的設計是迭代的，產生的結果需要不斷測試和更新，而15%的人表示，科學應產生不變的核心原則和真理，17%的人表示不確定。
受教育水平較高的參與者更傾向於把科學方法看作不斷測試和更新的結果。
85%擁有研究生學歷或76%擁有大學學歷的參與者支持這一論斷，而高中及以下學歷的人只有56%支持。
較高的科學知識水平通常被視為個人、社區和全體公民應具備的重要特徵。
研究人員表示，人們對科學過程和科學知識積累方式的理解，可能有助於他們參與有關氣候變化、兒童疫苗和轉基因食品等問題的科學辯論。
「科學知識可以幫助個人應對各種日常情況，比如作出醫療決定或決定吃什麼。社區可以從更高水平的科學知識中獲益，特別是當它們能認識到環境中潛在的健康危害時。而且，隨著科學的不斷進步，在氣候變化和基因編輯等問題上出現了新的科學辯論，更了解情況的公民被認為能夠更好地理解這些信息，並參與圍繞這些主題的公民對話。」Funk告訴《中國科學報》。
中國科學院大學人文學院教授李大光在接受《中國科學報》採訪時曾表示，一個具備科學素養的人應該能夠分辨真正的科學知識與偽科學的差異。「與美國、加拿大和歐盟國家以及以色列相比，我國公眾的科學素養顯著落後。」他說。
伊利諾伊理工學院數學與科學教育系主任諾曼·裡德曼表示，科學教育應當儘早開始。兒童應該從幼兒園就接受科學教育，一直貫穿整個小學教育階段。
據悉，該調查報告基於2019年1月7日至21日對全美50個州和哥倫比亞特區的4464名18歲及以上成年人進行的一項具有全國代表性的調查。抽樣誤差幅度為正負1.9個百分點。
記者手記
在閱讀整個報告之前，皮尤研究中心建議閱讀者回答一份簡短的調查問卷。這份問卷共11個題目，也是此次美國全民科學素養調查使用的問卷。
題目十分簡單，包括地球四季的成因、為何不能濫用抗生素、對照組試驗的設置、哪種操作屬於基因工程、毀林的危害，以及疾病潛伏期是什麼等等。這些問題大多出自中學科學相關課程。
在美國調查涉及的4464個隨機樣本中，11道題目全部答對的佔16%，答對10道的佔13%。
如果網絡調查也被包括在內，那麼記者屬於13%的行列，倒在了一道初中地理題前：地球四季的成因。
記者知道地球四季與繞日公轉有關，但是具體為公轉速度還是角度，分辨不清，於是鬼使神差選擇了獲得太陽能量的變化。
但可以想像，如果是中學生，只要地理課程過得去，應該至少能輕鬆應對這道題目。因此，也可能出現剛參加完高考學生的得分，比在校研究生得分高的情況。
雖然統計數據認為學歷較高會直接影響得分，但筆者認為，這次調查得分高低，與學歷高低、工作經驗、人生閱歷並無直接關係，只要科學教育基礎打得好，得分就能較高，這體現的是個體的基本科學素養。
（《中國科學報》記者 唐鳳）