什么是科學(xué)素養(yǎng)？

       關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)（Scientific Literacy）的定義，國際上普遍將科學(xué)素養(yǎng)概括為三個組成部分，即了解科學(xué)知識；了解科學(xué)的研究過程和方法；了解科學(xué)技術(shù)對社會和個人所產(chǎn)生的影響。關(guān)于這一點(diǎn)，各方面的闡述大致相同：

國際經(jīng)濟(jì)合作組織認(rèn)為，科學(xué)素養(yǎng)是運(yùn)用科學(xué)知識，確定問題和作出具有證據(jù)的結(jié)論，以便對自然世界和通過人類活動對自然世界的改變進(jìn)行理解和作出決定的能力。

美國學(xué)者米勒認(rèn)為，科學(xué)素養(yǎng)由相互關(guān)聯(lián)的三部分組成：科學(xué)知識、科學(xué)方法和科學(xué)對社會的作用。

       在三者之中，科學(xué)方法尤其重要?？?薩根說過：“科學(xué)方法似乎毫無趣味、很難理解，但是它比科學(xué)上的發(fā)現(xiàn)要重要得多?！眹H科普理論學(xué)者認(rèn)為，科學(xué)方法是科學(xué)素養(yǎng)中最重要的內(nèi)容。理解科學(xué)，最重要的就是要理解科學(xué)方法并應(yīng)用這些科學(xué)方法解決自己生活和工作中的各種問題。在現(xiàn)實(shí)生活中，一些人的盲從行為，主要與缺乏科學(xué)方法有關(guān)。

       盡管我國已經(jīng)邁入現(xiàn)代化時(shí)代，但國民的科學(xué)素養(yǎng)水平并不高。經(jīng)綜合測算，2010年中國具備基本科學(xué)素養(yǎng)的公民比例僅為3.27%，其中，了解必要科學(xué)知識的公民比例為14.67%，掌握基本科學(xué)方法的公民比例為9.75%，崇尚科學(xué)精神的公民比例為64.94%。由此可見，提高國民的科學(xué)素養(yǎng)刻不容緩。從一定意義上說，一個國家的科學(xué)素養(yǎng)基本反映了這個國家的綜合水平和綜合素質(zhì)。

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       什么是科學(xué)方法？

       一般來說，科學(xué)方法是人們在日常生活和工作中遵循或運(yùn)用的符合科學(xué)一般原則的各種途徑和手段，包括在各種活動過程中采用的思路、程序、規(guī)則、技巧和模式。簡單地說，科學(xué)方法就是人類在所有認(rèn)識和實(shí)踐活動中所運(yùn)用的全部正確方法。

        上述的定義并不準(zhǔn)確。鑒于人類認(rèn)識自然的局限性和階段性，所謂正確的方法也有其局限性。但科學(xué)方法仍然不失為一種解決大部分問題的最為有效的方法。

        很難在一篇短文中就科學(xué)方法進(jìn)行全面的論述。單就方法論來說，無論是在科學(xué)研究和科學(xué)實(shí)踐中，還是在日常生活中，都是可以明確定義的。比如我們規(guī)劃一個物流中心，科學(xué)的方法包括：調(diào)研及完成可行性分析，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，提出設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)需求，在此基礎(chǔ)上，再進(jìn)行初步設(shè)計(jì)和深化設(shè)計(jì)，必要時(shí)請專家評審，最后定稿。這一套方法論其實(shí)適用于大多數(shù)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)過程。

        科學(xué)的方法在于可量化和可重復(fù)性。我們知道，在中西醫(yī)藥對比研究中，大家比較一致的意見是西藥是科學(xué)的，而中醫(yī)藥則相反。其中有很大的原因是，西藥在做藥理分析時(shí)，量化是比較全面和徹底的，而中藥則由于在原料、產(chǎn)地、配方等多方面有諸多的不確定性，因而導(dǎo)致了很不合理的結(jié)論。事實(shí)上，如果中藥也如西藥一樣進(jìn)行全面的量化分析（顯然需要很長時(shí)間），則兩者之間并不存在誰優(yōu)誰劣的問題。

        科學(xué)的研究方法，是要找出問題的本質(zhì)，而非停留在表面的現(xiàn)象。表面的現(xiàn)象有很大的不確定性和迷惑性。如在工程實(shí)踐中，要區(qū)分什么是干擾信號，什么才是正確的信號；科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，什么是正常的數(shù)據(jù)，什么是非正常的數(shù)據(jù)。透過現(xiàn)象看本質(zhì)就是對科學(xué)方法的高度總結(jié)。要學(xué)會從偶然現(xiàn)象之中尋求必然的答案。我們在研究自動化系統(tǒng)時(shí)，有一個非常重要的理論，就是如果問題是可能發(fā)生的，則必然會發(fā)生。我們要避免任何僥幸的心理。

        科學(xué)的研究方法，還在于其系統(tǒng)性觀點(diǎn)和方法論。這就是我們常常所說的要系統(tǒng)全面的看問題。而不能頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳。在物流系統(tǒng)研究中，這一點(diǎn)也是非常典型的。小而言之，一個物流園區(qū)或物流中心，要考慮到各個環(huán)節(jié)的一致性和互相匹配，不要過分強(qiáng)調(diào)某一局部的能力和指標(biāo)，要把握投入和產(chǎn)出的平衡；大而言之，在一個行業(yè)或一個系統(tǒng)中，要研究全供應(yīng)鏈的優(yōu)化，而不是僅僅強(qiáng)調(diào)局部的優(yōu)化。其實(shí)，在更大的場合，如國民經(jīng)濟(jì)政策的研究中，要研究短期效益和長期效益的平衡，要把握市場經(jīng)濟(jì)和計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的平衡，要調(diào)節(jié)利益集團(tuán)和普通大眾的平衡，也要理順中央財(cái)政和地方財(cái)政的關(guān)系等等。

        科學(xué)方法的另一個重要作用是歸納總結(jié)和邏輯推理。歷史上中國的科學(xué)技術(shù)一直比較發(fā)達(dá)，但是在宋朝以后就戛然而止，除了封建皇權(quán)的封閉性和夷族統(tǒng)治的野蠻性的客觀原因外，中國封建王朝對于科學(xué)的態(tài)度起了決定性的作用。例如在數(shù)學(xué)方面，中國也發(fā)現(xiàn)了勾股定理的原形，卻并沒有形成如幾何原理一般的研究成果。物理學(xué)和天文學(xué)也是如此，以至于在歐洲完成轟轟烈烈的工業(yè)革命時(shí)，中國還在妄自尊大，以至于被動挨打，結(jié)果釀成了百年屈辱的歷史。從對現(xiàn)象的分析，上升到理論的演繹，再通過實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，再完善理論，并推升理論到一個新的高度。如此循環(huán)往復(fù)，這樣一個科學(xué)的研究過程，使得西方在過去500年間取得了輝煌的成就。而中國幾乎是停滯不前。

        科學(xué)的方法也大量存在于生活之中，指導(dǎo)人們明辨是非，破除迷信。形形色色打著科學(xué)幌子的騙子，很容易在科學(xué)的方法面前露出破綻，現(xiàn)出原形。

        如何在日常工作中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)？

        科學(xué)素養(yǎng)并非與生俱來。我們都是從懵懂孩童，通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，才慢慢的掌握了一些科學(xué)知識，并在實(shí)踐中運(yùn)用科學(xué)方法解決實(shí)際問題。所以可以說，培養(yǎng)一個人的科學(xué)素養(yǎng)，首先是從學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)基礎(chǔ)知識開始的。

人類認(rèn)識科學(xué)知識也是逐步向前發(fā)展的，真理并不是一開始就被人類所熟知。比如一開始，人們并不知道地球是圓的，后來逐漸通過科學(xué)方法，觀察、推理并測量出來地球是圓的。此后更進(jìn)一步知道地球不是宇宙的中心，甚至現(xiàn)在大部分人已經(jīng)知曉太陽也不是宇宙的中心。

        掌握科學(xué)知識可以通過學(xué)習(xí)、觀察和實(shí)驗(yàn)得出。科學(xué)知識區(qū)別于謬誤的根本點(diǎn)在于，它是客觀存在的，并可以被驗(yàn)證的。驗(yàn)證的過程就是實(shí)驗(yàn)的過程，當(dāng)然也包括推理的過程。為了獲得或驗(yàn)證科學(xué)知識，有時(shí)實(shí)踐不可或缺，而實(shí)驗(yàn)是否正確，其方法是否科學(xué)就很重要。人類看到的客觀世界紛繁復(fù)雜，“眼見”有時(shí)也并非真相，如何排除干擾，運(yùn)用科學(xué)方法，看到事物的真相或本質(zhì)就非常重要?，F(xiàn)在我們通過大數(shù)據(jù)來預(yù)測未來。在此之前，統(tǒng)計(jì)學(xué)通過抽樣等科學(xué)方法，也在一定程度上完成了對數(shù)據(jù)真實(shí)性的判斷以及對未來做出預(yù)測。這些都是科學(xué)方法的作用。

        正如前面所述，科學(xué)知識也是不斷向前發(fā)展的。因此，完善和修正科學(xué)知識至關(guān)重要。人類幾千年的發(fā)展歷史，也是一部科學(xué)認(rèn)知的發(fā)展史。長期以來，人類在自然界面前，并非完全的被動，而是通過所掌握的知識，不斷的嘗試改變世界。這是人類區(qū)別于其他生物的偉大之處，也是我們掌握科學(xué)知識和方法的真正意義所在。

        在我們的日常生活和工作中，科學(xué)無處不在，我們無時(shí)無刻都在享受著人類幾千年來運(yùn)用科學(xué)知識改變世界所帶來的成果。

        我們應(yīng)該看到，在歷史上，有些知識雖然是謬誤的，卻被當(dāng)作科學(xué)知識來對待。這種現(xiàn)象在今天仍然大量存在。這是因?yàn)槿祟愓J(rèn)識事物和認(rèn)識科學(xué)總是存在局限。愛因斯坦的相對論的偉大之處，在于揭示了牛頓力學(xué)的局限性，并成功解釋了眾多的宇宙客觀現(xiàn)象。但不可否認(rèn)的是，與其他科學(xué)知識一樣，相對論也有其局限性，只是尚未被人類所探知和理解。理解這一點(diǎn)，我們就會明白，為什么在科學(xué)發(fā)展的歷史進(jìn)程中，人們需要不斷質(zhì)疑。不斷質(zhì)疑甚至否定過去，這是養(yǎng)成科學(xué)素養(yǎng)非常重要的思維方法。

        有些科學(xué)知識，看上去暫時(shí)并不是十分有用，但卻蘊(yùn)藏著深刻的哲理和邏輯。這些這里和邏輯往往成為我們進(jìn)一步認(rèn)識世界的鑰匙。這就是為什么許多著名的科學(xué)家沒有被當(dāng)時(shí)的人們所認(rèn)識和接受，卻指引了科學(xué)進(jìn)步的方向。

        一個人的科學(xué)素養(yǎng)，不僅體現(xiàn)在其對已有科學(xué)知識的了解和掌握多少等方面，更體現(xiàn)在其對待人類社會層出不窮的各種新知識、新理論、新現(xiàn)象的判斷力方面。如何克服盲從和思維的片面性就是一個檢驗(yàn)科學(xué)素養(yǎng)的重要指標(biāo)。

        科學(xué)素養(yǎng)對日常工作的重要性

        科學(xué)方法是可以描述和定義的，并可以通過學(xué)習(xí)來掌握，這是其區(qū)別于玄學(xué)的地方。在日常工作中，科學(xué)素養(yǎng)對于如何高效的完成工作顯得非常重要。試舉幾例說明。

        1、工作方法論問題

        如前所述，科學(xué)的方法論對于指導(dǎo)工作的完成至關(guān)重要。在日常工作中，雖然人的個體之間在智力、學(xué)業(yè)、經(jīng)驗(yàn)等多方面表現(xiàn)出很大差異，但在面對一項(xiàng)具體的工作時(shí)，如果運(yùn)用科學(xué)的方法論，很多工作可以順利的完成，其結(jié)果差異甚小。反之，我們經(jīng)常看到，由于沒有采用科學(xué)的方法，往往智力高的人和經(jīng)驗(yàn)豐富的人并不會表現(xiàn)得更好，結(jié)果會出現(xiàn)參差不齊的狀態(tài)。

        2、設(shè)備性能問題

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        一臺設(shè)備或一個系統(tǒng)的性能，往往決定于它的最短處。這就是著名的短板理論。如一個鋼架結(jié)構(gòu)，它的破壞就是從最薄弱處開始的。一臺條碼掃描器，決定其識別率的因素有很多，如條碼本身的質(zhì)量、掃描距離、現(xiàn)場的環(huán)境（光照、電磁場等）、設(shè)備是否有震動、物體移動的速度、安裝距離、景深、設(shè)備本身的可靠性和識別率等，要保證一臺掃描器的正常工作，往往要平衡所有參數(shù)和指標(biāo)。

        同時(shí)，使用可靠性要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。堆垛機(jī)的貨叉，經(jīng)常開閉的倉庫門，往往要通過幾萬次的實(shí)驗(yàn)才能驗(yàn)證其使用壽命，這是不能取巧的。很多國產(chǎn)設(shè)備與進(jìn)口設(shè)備在性能指標(biāo)方面看不出什么差距或差距甚少，但經(jīng)過時(shí)間的檢驗(yàn)，其差距就明顯的體現(xiàn)出來。科學(xué)的方法對于提升我們產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。

        還有相關(guān)的很多例子。如藥品的臨床檢驗(yàn)，往往要通過幾年甚至10多年的檢驗(yàn)才能有結(jié)果，這也可以說明為什么很多國產(chǎn)藥質(zhì)量差的原因，不僅是中成藥，西藥也是如此。

        3、設(shè)計(jì)安全系數(shù)

        有時(shí)，人們往往面對一個問題無所適從，如設(shè)備和系統(tǒng)的安全性就是其中的一個例子?？茖W(xué)的方法可以指導(dǎo)人們在理論設(shè)計(jì)階段即解決安全性問題。包括歷史數(shù)據(jù)和大量的實(shí)驗(yàn)。而在無法驗(yàn)證的情況下（如材料、載荷等），往往通過安全系數(shù)來解決。

        額定載荷就是一個典型的例子。中國的貨車司機(jī)往往喜歡超載，其實(shí)這就是典型的缺乏科學(xué)素養(yǎng)的表現(xiàn)。當(dāng)一臺設(shè)備超出其安全使用范圍工作時(shí)，因?yàn)橛邪踩禂?shù)的作用，并不能立即破壞，但已經(jīng)處于破壞的危險(xiǎn)之中，很多翻車和交通事故就是超載造成的。

        4、設(shè)備安裝過程中的問題

        很多設(shè)備要在現(xiàn)場安裝，如物流設(shè)備。安裝中的方法論也是非常重要的，輕則會影響工期，重則影響安全和質(zhì)量。

        物流設(shè)備的安裝一般在很大場地上進(jìn)行，有的多達(dá)幾十萬平方米。因此，制定安裝計(jì)劃和安裝工藝就顯得非常重要。安裝場地的規(guī)劃也非常重要。

        具體的安裝，可能會涉及到劃線問題，安裝基準(zhǔn)問題，以及安裝精度要求等，這在安裝指導(dǎo)書中都要明確指出。

        安裝結(jié)束后，要進(jìn)行校準(zhǔn)和檢驗(yàn)。對不合格的安裝要進(jìn)行調(diào)整或返工。

        在物流系統(tǒng)安裝中，大到一臺堆垛機(jī)和分揀機(jī)，小到一臺掃描器和一個光電開關(guān)，都要符合要求。這些要求，首先是設(shè)計(jì)人員要交待清楚，然后對安裝人員進(jìn)行培訓(xùn)。

        有些工程師養(yǎng)成了一些不好的習(xí)慣，就是花大量的時(shí)間在現(xiàn)場調(diào)試，而不是按照科學(xué)的方法完成安裝，這樣即使暫時(shí)能夠使用，長期來看也是不穩(wěn)定的。一旦出現(xiàn)故障，也是很難查找的。

        5、軟件設(shè)計(jì)的完整性問題

        軟件設(shè)計(jì)方法有很多專著論述，在實(shí)踐中都是行之有效的，在此不述。但有一點(diǎn)，卻是要特別說明：這就是軟件完整性問題。

        有過軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的工程師都知道，從理論上講，沒有一個軟件是完美無缺的。物流系統(tǒng)的軟件尤其如此。因?yàn)檩斎氲牟淮_定性和使用環(huán)境的不確定性，導(dǎo)致軟件會發(fā)生很多意想不到的問題，如何面對這些問題呢？目前看來，因?yàn)槌霈F(xiàn)問題的可能性太多，無法一一例舉，所以，軟件設(shè)計(jì)者提出了軟件的完整性解決方法。這一解決方案非常簡單：即要么做好，要么不做。

        要么做好就是在已知條件下達(dá)到預(yù)期的結(jié)果，要么不做就是一旦出現(xiàn)未知的結(jié)果或故障，系統(tǒng)就恢復(fù)到最初的狀態(tài)，然后等待故障的處理。

        軟件的完整性要求大大提升了軟件系統(tǒng)的可靠性，并限制了在未知情況下出現(xiàn)不可控局面的可能性。

        總之，科學(xué)的素養(yǎng)對于完成我們的工作是至關(guān)重要的，而提高科學(xué)素養(yǎng)對于企業(yè)和個人來說可以獲得較好的競爭優(yōu)勢，對國家來說，更是提升國民素質(zhì)的重要手段。