應對科學謠言視角的公眾科學思維結構與能力研究
——基于對城鎮(zhèn)居民的調(diào)研

吳琦來，魏哲遠，孫睿智

(中國科學技術大學人文與社會科學學院,安徽 合肥 230026)

0 引言

2020年新冠肺炎疫情暴發(fā)，相關科學謠言也在社交媒體平臺上層出疊見，有的編造出 “喝高度白酒、熏白醋”等 “防治良方”[1]，有的將科學內(nèi)容斷章取義，干擾了科學防疫信息的有效傳播。其實，科學謠言一直存在，在互聯(lián)網(wǎng)和社交媒體的乘數(shù)效應下更有泛濫跡象，辟謠、刪帖也難以抵擋謠言傳播，這些現(xiàn)象說明僅靠辟謠手段應對謠言力不從心。關注公眾自身的謠言識別能力是應對謠言傳播的一個值得嘗試的路徑。Chrous[2]提出的經(jīng)典謠言傳播公式揭示，受眾對謠言的批判能力負相關于謠言通量，他將這里的批判能力描述為 “經(jīng)過深思熟慮后作出的決定”。也有學者[3]明確指出 “科學思維的基本原則是幫助學生區(qū)分好信息和壞信息”，這些都說明在應對科學謠言時，公眾自身的科學思維能力可能起到關鍵作用。

科學思維是科學工作者在科學研究過程中采用的思維方式，也是從科學研究過程中遷移出的、被普通人用以處理日常事務的一種思維方式。這一套思維方式嚴謹高效，且與現(xiàn)代工業(yè)生活高度相適，使得培養(yǎng)學生習得科學思維成為全球主流科學教育界的共識。 《人民日報》也指出， “讓更多人獲得科學思維，讓相關部門的監(jiān)管與評估采用科學方式，是攻滅謠言的重要方式”[4]?？茖W思維研究在國際上已有較多積累，國內(nèi)相關研究尚未與國際完全接軌，主要關注科學思維在科學教育中的培養(yǎng)方法，但僅將 “培養(yǎng)科學思維”籠統(tǒng)地設置為目標，缺乏對其深層結構、生成路徑、檢測方法的討論，也缺乏針對我國公眾科學思維的全面考察與評估，更沒有關注過公眾科學思維與謠言判斷之間的關系。本文首先梳理科學思維的構成，并從公眾應對科學謠言的角度形成可操作性指標體系；選取二線中部城市合肥市城鎮(zhèn)居民為考察對象，考察現(xiàn)實中城鎮(zhèn)居民的科學思維及科學謠言應對現(xiàn)狀，分析科學思維對科學謠言應對能力的影響，并試圖通過城鎮(zhèn)居民的相關數(shù)據(jù)窺探科學思維的形成路徑，為培養(yǎng)和提高居民的科學謠言應對能力提供參考。

1 科學思維的基本結構與指標體系

1.1 科學思維的內(nèi)涵梳理及其基本結構

國際上一般將科學思維稱為Scientific Thinking或Scientific Reasoning。相關研究始于20世紀中葉，主要由科學哲學家、科學史家、實驗心理學家開創(chuàng)，兼具思辨與實證的方法。到20世紀80年代，科學思維研究已取得較多進展，并被引入科學教育的研究體系，拓展了理論外延與實用價值，研究方法也全面進入實證范式。兩千年后，部分研究者將興趣轉(zhuǎn)向科學思維的腦科學基礎,以及相關的機器實現(xiàn)。

Kuhn[5]在解釋科學思維時強調(diào) “科學思維的核心在于能夠?qū)⒓僭O和理論與數(shù)據(jù)和證據(jù)區(qū)分開來，并協(xié)調(diào)假設和證據(jù)之間的關系”。Bullock等[6]、Morris等[7]提出科學思維的內(nèi)涵包括生成、測試和評估假設、理論和數(shù)據(jù)的能力、反思整個過程的能力。在科學教育領域中，Perkin等[8]和Sloman等[9]認為因果關系的陳述是科學思維的核心；Koerber等[10]提出了科學思維教學模型，其內(nèi)涵包括科學目標、理論和替代框架、實驗設計、實驗執(zhí)行策略和解釋數(shù)據(jù)。2012年Dunbar等[11]合作撰寫了Scientific Thinking and Reasoning，系統(tǒng)綜述了1940—2011年135篇具有代表性的論文，將科學思維的研究歸納為兩大類，即對 “直接涉及科學內(nèi)容的思維”和 “一般 (即非科學領域)認知過程”的研究，并概括了科學思維使用的兩種場景，其一是一套滲透到科學領域的推理過程：歸納、演繹、實驗設計、因果推理、概念形成、假設檢驗等，其二是人們思考科學內(nèi)容。

國內(nèi)的科學思維研究起步晚，從科技哲學、科學史、心理學等不同學科角度都有所切入，但研究較為分散，相互承接較少，因此脈絡并不清晰，對科學思維也未形成一致的理解。2013年林振義[12-13]發(fā)表文章，分別討論科學思維的內(nèi)涵、結構、生成和本體論預設，認為科學思維是科學認識及其成果在人腦中的積淀，它概括了科學研究活動的基本認識特征，在結構上包括觀念、知識、思想工具和評價準則4個部分，并從科學思維方式生成的角度將其具體表現(xiàn)形式區(qū)分為科學中的思維方式和思維中的科學方式，兩種思維方式的使用者分別是科學共同體和普羅大眾。這一觀點與Dunbar等的認識有異曲同工之處。

另一方面，國內(nèi)科學教育文獻普遍認同科學教育是培養(yǎng)科學思維的主要方式，對科學思維的闡釋主要有3個方面：①科學思維遵循提出問題、搜尋事實、捕獲信息、理論解釋的程序[14]，科學思維的過程與論證的關鍵要素緊密相連[15]。②科學思維不僅囊括傳統(tǒng)科學素養(yǎng)結構中的科學知識與技能，更側(cè)重在此基礎上運用科學思維方式解決問題的能力[16]，幫助學生創(chuàng)造性地思考、邏輯性地溝通，并對個人、社會和全球性科學議題做出明智判斷，對不同觀點提出質(zhì)疑、批判，并產(chǎn)生創(chuàng)造性見解[17]。③科學思維隱藏在實踐中，科學知識是其基礎，通過深入反思進行升華[18]。

綜上，本研究認為科學思維在結構上包括提出問題、事實收集、分析推斷、評價科學工作4個要素。在應對謠言的場景中，提出問題就意味著對謠言文本、謠言傳達的觀念、受眾自身的認知、傳謠者的背景等進行批判性思考。因此，批判性思維在應對謠言的場景中應占據(jù)較為獨立、突出的地位，故本研究將使用 “批判性思維”這個更直接易懂的表述代替 “提出問題”。公眾評價科學工作往往是站在公眾自身的角度表達態(tài)度，不太可能對科研的程序、方法等進行學術性評價。但其中包含著對科學的基本認知，這也是判斷科學謠言的基礎之一，故本研究引入科學態(tài)度作為評價科學工作要素的補充?？傊陨?個要素相輔相成，任何一項缺失都可能帶來不正確的思維判斷，因此對其做平權預設。

1.2 針對我國科學謠言特點建構公眾科學思維能力指標體系

謠言的經(jīng)典定義之一是Allport等[19]提出的 “謠言是一個與當前時事相關聯(lián)的命題，意在使人們相信，但卻缺乏可靠的證據(jù)標準”，卡普費雷[20]在揚棄Allport等的觀點后提出 “謠言是在社會中出現(xiàn)并流傳的未經(jīng)官方公開證實或已被官方辟謠的信息”，并將謠言稱為 “最古老的大眾媒介”。中文語境中的 “謠言”往往指錯誤的、廣為流傳的信息，國內(nèi)文獻對科學謠言的定義認同這一基本判斷，并更多從Allport等的定義出發(fā)認為科學謠言是 “未經(jīng)證實或證偽的科學信息”[21]，且具有專家與權威加持、最易滋生于食品安全與人體健康領域、負面情緒為主、容易反復傳播4個特點[22]。由此可見，科學謠言具有較強的負面社會效應，也說明對科學謠言的甄別很考驗人們的批判性思維，如能否多問幾個 “為什么” “證據(jù)在哪里”等問題。本研究以應對科學謠言的視角構建科學思維能力框架，故需要梳理出科學謠言通常利用公眾哪些思維薄弱環(huán)節(jié)。

中國互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合辟謠平臺是由中央網(wǎng)信辦主辦的權威辟謠平臺，目前已有門戶網(wǎng)站、App、微信公眾號和小程序上線，該平臺所辟謠的謠言具有影響力大、取自日常生活等特點，適合作為本研究的科學謠言取樣數(shù)據(jù)庫。通過對其中科學謠言進行爬梳，建立了樣本量上千的科學謠言數(shù)據(jù)庫 (2017年7月至2020年7月)，以簡單隨機抽樣方法抽取200份有效樣本。從科學謠言針對的公眾科學思維薄弱環(huán)節(jié)的視角，對其內(nèi)容進行開放式編碼，并按照前文構建的科學思維基本結構進行歸類，統(tǒng)計結果見表1。

由表1可知，利用權威、慣性思維和新概念的謠言皆占三至五成，屬于利用公眾缺乏批判性思維的薄弱環(huán)節(jié)。近兩成樣本存在曲解概率的特征，少數(shù)謠言則否定其他信息渠道，這些謠言針對公眾事實收集能力不足的薄弱環(huán)節(jié)。針對公眾分析推斷能力薄弱的謠言很多，相關類目建設較為復雜，其中五成左右樣本存在偷換概念和片面分析特征，兩成以上存在強搭因果、不充分歸納和誤用類比等特征。

表1 科學謠言內(nèi)容特征及頻數(shù)

在把握了中國公眾日常接觸的科學謠言的總體特征后，圍繞批判性思維、事實收集、分析推斷3項科學思維基本要素，建立科學思維結構與能力指標體系，二級指標是參照了謠言內(nèi)容特征后的再次分層，見表2。

表2 科學思維結構與能力指標體系

批判性思維的4項二級指標分別針對不同的質(zhì)疑、反思對象建構。其中，自我批判和信息批判對應利用慣性思維的謠言特征。此類謠言利用公眾在兩種不同的批判能力上的弱點，一是公眾對自己既有的、慣常的認知和態(tài)度的批判能力，二是公眾對日常接受信息的警惕性和批判能力。

事實收集指標可分解為理解概率、查詢資料兩項二級指標。查詢資料體現(xiàn)在對信息、資料渠道的選擇和判斷上，也體現(xiàn)出對查詢方法的掌握，最終反映公眾日常獲取科學信息渠道的專業(yè)性、可靠性，是具有顯著個體差異的信息接受指標。

分析推斷所分解的諸項二級指標都是常用的科學思維，與 《義務教育小學科學課程標準》[23]中明確列出的 “分析、綜合、比較、分類、抽象、概括、推理、類比等思維方法”有一定重合。謠言中廣泛存在的片面分析特征具體表現(xiàn)為片面夸大、避重就輕、二元對立等現(xiàn)象，主要考驗公眾以整體、系統(tǒng)的視角進行分析的能力，以及合理比較的分析能力，因此以系統(tǒng)分析和比較分析分別與之對應。

1.3 科學思維能力的輔助指標——科學態(tài)度

阿里·加蘭·費因[24]認為 “謠言建構了集體記憶，借助于這些集體記憶，一個擁有共同價值觀和共同關切的群體——即一個判斷的共同體——得以形成”，因此 “謠言表明對公共機構及其所提供的信息信任不足，與此同時，它也顯現(xiàn)出公民之間的相互信任?！边@個觀點揭示著一種推斷：科學態(tài)度，即對科學的價值判斷本身也影響公眾應對科學謠言的能力。如前文所述，評價科學工作也是科學思維的一部分，而公眾的科學態(tài)度往往在做出評論前已先驗地給出答案。因此，本文把科學態(tài)度納入應對科學謠言的科學思維體系加以觀察。

科學態(tài)度這一概念因美國先進科學協(xié)會[25]在1985年提出的 《2061計劃》而廣為人知，它被解釋為 “好奇心、尊重實證、批判地思考、靈活性、對變化世界的敏感”，其中較為抽象的 “靈活性”是指 “積極主動地接受經(jīng)證實的結論和重新考慮自己的認識”。PISA 2006首次引入科學態(tài)度測量指標，主要測量對科學的興趣、對科學探究的支持、對資源和環(huán)境的責任感3個方面[26]。中國 《義務教育小學科學課程標準 (2017年版)》對科學態(tài)度的解讀可以概括為保持興趣、實事求是、積極合作、堅信科學、正確認識科學技術的作用5個方面[27]，添加了積極合作和科學信念的內(nèi)涵。

國際上還普遍將科學態(tài)度分為科學的態(tài)度和對科學的態(tài)度，分別定義為 “一個人問題解決、評估、決策的方式”和 “個體在與科學相關的人、事、物的接觸或交互作用過程中，所形成的感覺、意見、信念等?！盵28]本研究沿襲上述觀點，科學的態(tài)度中的前6個指標參照 《2061計劃》和中國課標；加入主動咨詢是考慮到咨詢專業(yè)人士是普通公眾應對科學謠言的重要手段，本屬于科學思維的事實收集能力，但該能力的強弱本身受個體擁有社會資源的高度制約，故更適合以科學態(tài)度的形式加以考察，見表3。

表3 科學態(tài)度指標體系

2 城鎮(zhèn)居民的科學思維能力與科學謠言應對

2.1 問卷設計與調(diào)研概況

依照前文構建的指標體系設計了科學思維題12道，科學態(tài)度題8道，謠言測試題5道，多為情境題。態(tài)度題中科學興趣題借鑒PISA 2006以單向反應的形式提問[29]，其他均為雙向反應形式。

調(diào)研內(nèi)容決定了問卷存在難度較大、題目較長等特征，若采用線上問卷，答卷者可能會集中于科學思維能力較好的人群。故采用線下發(fā)放的形式進行調(diào)研，并為被調(diào)查者提供讀題和解答非知識性疑問等輔助服務。本次調(diào)研培訓了60名志愿者幫助發(fā)放和收集問卷，調(diào)研地點在合肥市新站區(qū)的兩個隨機抽取的普通社區(qū) (房價為當?shù)鼐鶅r及稍偏下的社區(qū))及鄰近路面、街區(qū)。合肥市是位于中部地區(qū)的安徽省省會，屬于二線城市，經(jīng)濟、文化水平在全國均屬中等。新站區(qū)于1995年建設新火車站時設置，兼有老城區(qū)瑤海區(qū)的部分街道和長豐縣的部分鄉(xiāng)村。在產(chǎn)業(yè)結構上，既有新科技工業(yè)園區(qū)，也有勞動密集型企業(yè)、專業(yè)商貿(mào)市場。因此該區(qū)無論從城市建設還是人口結構上都有新、老、城、鄉(xiāng)兼?zhèn)涞奶攸c。第一次調(diào)研于2020年10月4日開展，并在對比第6次人口普查數(shù)據(jù)后，為彌補產(chǎn)業(yè)工人比例偏低的問題開展了第二次調(diào)研。共回收問卷640份，其中有效問卷567份。本研究采用SPSS26和AMOS22處理調(diào)研數(shù)據(jù)，總體克隆巴赫系數(shù)為0.774，高于0.7，數(shù)據(jù)信度良好。

2.2 城鎮(zhèn)居民謠言判斷能力、科學思維能力及科學態(tài)度的描述性分析

(1)城鎮(zhèn)居民謠言判斷能力偏低，能力分布與學歷有關。問卷中的5道謠言判斷題重點體現(xiàn)科學謠言通常針對的批判性思維和分析推斷之薄弱環(huán)節(jié)，每題答對計1分，5題所得總分表示城鎮(zhèn)居民的謠言判斷能力 (滿分5分)。數(shù)據(jù)顯示，城鎮(zhèn)居民的謠言判斷能力平均分為3.02分。若參照公民科學素質(zhì)測算和判定標準，得分70分以上為合格[30]，對應本研究即均值需在3.5分以上。為進一步觀察不同人口特征城鎮(zhèn)居民群體間的謠言判斷能力差異，以各人口統(tǒng)計特征為自變量，進行卡方檢驗和斯皮爾曼分析，發(fā)現(xiàn)僅學歷與之呈正相關，見表4。

表4 人口統(tǒng)計特征與謠言判斷能力的相關性檢驗

不同學歷的謠言判斷能力分布見表5。可以看出，能力均值總體上隨著學歷提高而上升；而以高等教育為界限，前后的謠言判斷能力差距很大。

表5 不同學歷城鎮(zhèn)居民的謠言判斷能力分布

(2)城鎮(zhèn)居民科學思維能力與學歷、年齡關系較大。在科學思維題中，質(zhì)疑權威和新概念批判2道題存在負向得分，最高分1分，最低分為-1分，其他題目均只有0分和1分兩種分值。這是因為，批判能力的高低可以從批判意愿的強弱和批判是否理性兩個角度進行衡量，但在質(zhì)疑權威和新概念批判發(fā)生作用的場景中，往往存在極度非理性的批判，甚至會產(chǎn)生主動散布謠言、制造謠言的負面結果。因此分別為這兩個指標對應的問題添加了非理性批判的選項，并賦值-1分。

對于查詢資料能力，本研究將其設計為多選題，以信息渠道的專業(yè)性和權威性設計權重，并進行歸一化處理和標準差修正，將其總分限制在區(qū)間[0,1]，方便比較和后續(xù)計算。具體地，專業(yè)科學媒體、政府官方媒體賦3分，知識問答社區(qū)、科普類自媒體、知識百科賦2分，商業(yè)化媒體權賦1分，其余0分。各科學思維題得分見表6。

表6 各項科學思維能力均值表

被調(diào)查者在信息批判、自我批判、認識分類范疇、歸納推理和理解概率5項能力上均分達0.7分以上。而在質(zhì)疑權威、新概念批判、查詢資料、系統(tǒng)分析、類比分析幾個能力上均分低于0.5分，其中質(zhì)疑權威能力均分最低。若參照公民科學素質(zhì)測算和判定標準，相當于70分以下的有7項。總之，居民科學思維能力整體不高，結構上不均衡現(xiàn)象突出，如圖1所示。

圖1 城鎮(zhèn)居民科學思維能力的結構

為了進一步考察居民科學思維各變量間的內(nèi)在關系，也為下一步對實際狀況進行探索性分析做準備，本文以提取主成分方法對上述12組數(shù)據(jù)進行了因子分析。在這個過程中，查詢資料數(shù)據(jù)表現(xiàn)出較差的共線性，整體也出現(xiàn)因子載荷偏低、因子分析結果難以解釋等現(xiàn)象。而在去除該數(shù)據(jù)后，得到較好結果，見表7。因此，在后期探索性分析中，將對查詢資料能力進行獨立考察。其他11組科學思維能力變量的KMO系數(shù)為0.697，巴特利特近似卡方為301.755，顯著性0.000，表明它們適合做因子分析。

表7 科學思維能力變量的因子載荷矩陣

對因子分析結果的解讀本質(zhì)上是對同一成分中各變量共線性來源的解讀，一般從兩個角度進行分析。一是分析該成分中各變量的內(nèi)生關系，將該成分看作這些變量更高層次的抽象和概括；二是分析該成分下各變量的外部環(huán)境，是否受同一環(huán)境的調(diào)控。表7中的11個變量可由4個成分進行解釋。其中，比較分析、類比推理、相關分析、理解概率和歸納推理是科學教育中反復教學的思維能力，也是中高考的?？?，故以常規(guī)性科學思維命名。

因子分析結果將表2中設置的4個批判性思維二級指標分列于兩種成分，即質(zhì)疑權威能力被單獨分離出去了。這可能體現(xiàn)了城鎮(zhèn)居民對批判性思維的一般理解和日常使用特點，即質(zhì)疑權威不易做到 (均值為0.33)。故將此單一成分依舊命名為質(zhì)疑權威因子。將其他三者組成的成分稱為一般性批判思維因子，意指前三者批判的都是一般的、非權威的目標，居民得分也較高。

系統(tǒng)分析和認識分類范疇是兩種內(nèi)涵復雜的思維能力。系統(tǒng)分析能力背后的系統(tǒng)論科學潮流很少在我國中小學教材中被明文提及，但此背景下的研究結果、文化觀念卻廣泛出現(xiàn)在科學教材和日常生活中。認識分類范疇所體現(xiàn)的是博物學方法，雖然博物學本身已非主流，但對各種物象命以學名、建立分類仍然是所有科學教育最基礎的一步。可以說，系統(tǒng)論科學潮流和博物學方法已潛移默化地融入我們的科學教育、科學研究和日常生活，而在科學教育中沒有對這二者給予明確定義和解讀，公眾難免會熟視無睹。綜上，系統(tǒng)分析和認識分類范疇兩種能力在科學教育和日常生活中都有相似的 “境遇”，受到相似的環(huán)境調(diào)控，對其因子分析結果可以從外部影響的角度進行解釋，故將其命名為系統(tǒng)論和博物學因子。

對不同人群的思維能力特征也從人口學角度進行分析和檢驗，檢驗結果見表8。不同學歷和年齡的居民之間科學思維能力呈現(xiàn)較大顯著差異，且差異分布較為廣泛，尤其集中于常規(guī)性科學思維因子及所含變量中，不同職業(yè)者也主要在該因子的各變量中有差異，而性別差異很少。

表8 人口特征與科學思維能力的相關性檢驗

(3)城鎮(zhèn)居民科學態(tài)度與學歷有關?？茖W謠言的主題一般是社會性科學議題或與之有關話題，其主題特征兼具科學性和社會性；相較于其他科學議題，其科學性往往伴隨著不確定性和爭議性。這些特點也要求公眾具備較為積極的科學態(tài)度以進行理性判斷。因此，科學態(tài)度題依據(jù)表3列出的科學態(tài)度指標體系，以轉(zhuǎn)基因議題為主題設計。各項科學態(tài)度均值見表9，其中正值代表被調(diào)查者的相關態(tài)度較為積極、主動。

表9 各項科學態(tài)度均值表

相較于科學思維能力結構，科學態(tài)度的各項指標較為均衡，但主動質(zhì)疑批判態(tài)度很消極，平均得分-0.13，主動交流平均得分相對較低，如圖2所示。 《義務教育小學科學課程標準 (2017年版)》強調(diào)了重視人與人之間的合作與交流，勇于表達，樂于傾聽，尊重他人不同意見的態(tài)度，說明該態(tài)度已受到學者和教育部門的關注。

圖2 城鎮(zhèn)居民科學態(tài)度的結構

為了考察科學態(tài)度變量之間的關系，同樣采用因子分析方法提取主成分。科學態(tài)度變量的KMO系數(shù)為0.876，巴特利特近似卡方為786.971、顯著性0.000，適合進行因子分析。結果顯示，除主動質(zhì)疑批判外的所有科學態(tài)度變量可以被一個成分所解釋，故將其命名為一般性科學態(tài)度，見表10。而主動質(zhì)疑批判表現(xiàn)迥異，其在表9中也呈現(xiàn)出最低的均值和較大的標準差。結合對中國科學教育的一般性認識，可以推測，在以應試教育為目標、中高考為指揮棒的教學策略中，質(zhì)疑批判態(tài)度的培養(yǎng)在科學教育中可能是缺位的。

表10 科學態(tài)度變量的因子載荷矩陣

對不同人群的科學態(tài)度特征從人口學角度進行檢驗，見表11?？梢钥闯?，城鎮(zhèn)居民在大多數(shù)科學態(tài)度變量上的顯著差異與學歷相關；而年齡越大質(zhì)疑批判態(tài)度和好奇心越弱；不同性別、職業(yè)的居民沒有顯著差異。

表11 人口學特征與科學態(tài)度的相關性檢驗

前面的分析中有一個共同結果，就是不同學歷的各項顯著性差異很突出，體現(xiàn)在大多數(shù)科學思維能力、科學態(tài)度以及謠言判斷能力上，而其他個人屬性則沒有這種表現(xiàn)。學歷在本研究中代表居民曾經(jīng)接受過的科學教育程度和隨之形成的科學素養(yǎng)水平。因此，在探究科學思維能力和應對科學謠言的復雜關系上，個人屬性中的學歷是一個必須關注的觀察項，將被納入探索性分析中。

2.3 城鎮(zhèn)居民應對科學謠言影響要素的探索性分析

為了實現(xiàn)本研究的研究目的，還需探索變量間內(nèi)生結構的邏輯關系，具體包括：實際的居民科學思維能力體系中到底有哪些因子、變量對科學謠言判斷能力產(chǎn)生影響？影響的強弱程度如何？這些影響以何種路徑存在？從居民的個體屬性和相關能力上又能否窺探出形成其科學思維能力的主要源頭？

結構方程模型 (SEM)適合處理復雜的多變量數(shù)據(jù)，可以對各種多元線性模型進行識別、評估與驗證。為了回答上述問題，本研究用結構方程模型對各因子、變量間的深層次關系進行探索性分析，納入的變量有謠言判斷能力、科學思維能力因子、科學態(tài)度因子、科學思維能力變量、科學態(tài)度變量以及學歷，通過固定載荷法 (Unit Loading Identification Constraint)尋找較為理想的擬合模型 (P=0.079>0.05，CMIN/DF=1.181<5，RMR=0.032<0.06，GFI=0.991>0.9，AGFI=0.962>0.9，CFI=0.976>0.9，RMSEA=0.046<0.08)，如圖3所示。圖中加粗的路徑線和數(shù)字是為了區(qū)分從查詢資料和學歷出發(fā)的不同路徑。

圖3 結構方程最終擬合模型

直接影響城鎮(zhèn)居民的科學謠言應對能力的科學思維及相關因素中，按影響力強弱排列，先后是常規(guī)性科學思維、一般性批判思維、質(zhì)疑批判態(tài)度和一般性科學態(tài)度4項因子；科學思維體系中的系統(tǒng)論和博物學、質(zhì)疑權威則在模型中消失了，說明二者在本模型中沒有顯著影響；探索性分析還揭示這些直接影響的背后，是查詢資料能力和學歷的影響，且前者的影響強很多。這里還有一點值得留意，居民科學態(tài)度受到科學思維能力的直接影響，而不是相反。

在本研究中，學歷主要指向居民受到的系統(tǒng)性科學教育的水平；查詢資料指向居民在日常生活中主動探索、學習科學知識的能力，也就是參與到科學傳播中進行學習和互動的能力。因此，從上述結果可以進一步得出這樣的推論：從城鎮(zhèn)居民應對科學謠言的角度看，當下的科學傳播比城鎮(zhèn)居民曾經(jīng)接受的科學教育更有助于提升其應對科學謠言所需要的科學思維能力，更有助于改善科學態(tài)度。對比圖3中學歷和查詢資料對各項科學思維能力、科學態(tài)度影響的大小，還可以推斷，相比 (成人曾經(jīng)所接受的)科學教育，當下的科學傳播優(yōu)勢明顯，突出體現(xiàn)在一般性批判能力和一般性科學態(tài)度的形成上，而在常規(guī)性科學思維能力的形成上的優(yōu)勢相對小一些，這應是被科學教育的作用抵消了一部分的緣故。

3 研究結論與展望

本研究梳理國內(nèi)外科學思維研究的重要論述和觀點，歸納科學思維的基本結構和要素，即批判性思維、事實收集、分析推斷和評價科學；結合200份科學謠言樣本的內(nèi)容分析結果，建立應對科學謠言視角下的科學思維能力體系并輔以科學態(tài)度指標體系；根據(jù)線下問卷調(diào)研數(shù)據(jù)勾勒城鎮(zhèn)居民科學思維能力和科學謠言應對能力的現(xiàn)狀，探索科學思維能力對其應對謠言能力的影響。

研究發(fā)現(xiàn)，城鎮(zhèn)居民的謠言判斷能力偏低，若參照公民科學素質(zhì)判定方式或可評估為不合格；而影響城鎮(zhèn)居民應對科學謠言能力的科學思維體系，在結構上呈不均衡狀態(tài)。首先，它們只限于常規(guī)性科學思維和一般性批判思維兩個因子。其次，其包含的比較分析、類比推理、相關分析、理解概率、歸納推理、新概念批判、信息批判和自我批判8個變量中，批判新概念、相關分析、比較分析、類比推理這些思維能力不合格?？茖W思維體系中的系統(tǒng)論和博物學、質(zhì)疑權威未呈現(xiàn)顯著影響，前者也是包含于科學教育系統(tǒng)內(nèi)的思維能力，但出現(xiàn)標準差大、與學歷不相關等現(xiàn)象，后者也與學歷不相關，且得分均值最低。因此，可以推測中國科學教育中很缺乏這兩項科學思維的培養(yǎng)，以至于它們在大多數(shù)居民的謠言應對上都不起作用。科學思維能力的結構性不均衡是目前居民科學思維的突出問題，因此要在今后的科學教育和科學傳播中予以充分關注。尤其是，公眾對自己的科學知識和見解雖然有反思能力，甚至或許是不自信的 (自我批判得分最高)，但在科學權威面前則表現(xiàn)出喪失思考能力或保持沉默的狀態(tài)。這種思維結構很容易被偽科學鉆空子，落入科學謠言的圈套。

研究揭示，目前支撐城鎮(zhèn)居民科學思維能力的是查詢資料能力和學歷；科學謠言應對能力在不同學歷人群中存在顯著差異；常規(guī)性科學思維和學歷之間具有較高的顯著相關性；探索性研究揭示學歷對多項科學思維和科學態(tài)度有一定影響。這些結果說明中國科學教育在城鎮(zhèn)居民的常規(guī)性科學思維等能力的提升上、在積極科學態(tài)度的形成上發(fā)揮了一定作用。

在因子分析過程中，查詢資料能力與其他指標分離，成為一項獨立的指標，這一結果的啟示是要關注與科學思維培養(yǎng)和形成可能密切相關的科學傳播。如前所述，查詢資料不僅是一種科學思維能力，也體現(xiàn)城鎮(zhèn)居民獲取的科學信息及信息渠道的專業(yè)性和可靠性。它既指向相關科學傳播的實踐活動的開展，也指向居民對科學傳播的參與。在本研究建構的模型中，相較于學歷，查詢資料能力對科學思維能力的影響要強得多，可以說城鎮(zhèn)居民的查詢資料能力越強，常規(guī)性科學思維、一般性批判思維以及一般性科學態(tài)度就越好。而城鎮(zhèn)居民在這一項上的得分均值不高，說明引導居民提高查詢資料能力有可能快速提升其科學謠言的應對能力。

至此，在對前文的數(shù)據(jù)結果和圖3擬合結果進行解讀的基礎上，嘗試對本文在開篇提出的一個更深層的問題 “科學思維的形成路徑是怎樣的”給出一種解答。本研究認為，科學教育和科學傳播都能夠提高科學思維能力、幫助形成積極的科學態(tài)度，以抵御科學謠言的傳播。就現(xiàn)階段我國城鎮(zhèn)居民而言，這一過程中科學傳播的作用更大、更直接。這一推論表達如圖4所示，圖中箭頭的粗細代表該路徑影響力的強弱。

圖4 現(xiàn)階段形成城鎮(zhèn)居民應對科學謠言能力的路徑

一般認為，科學教育是形成科學素養(yǎng)的根本途徑，科學思維就蘊含于科學方法和科學知識中。不過，上述 “科學傳播作用更大”的推論說明科學傳播對當下中國公眾具有更強的科學思維和科學態(tài)度的塑造力。本研究認為，這并不能理解為科學教育對科學思維及科學素養(yǎng)的形成沒有那么重要。恰恰相反，正是因為科學教育實施的時間還不夠長、教學質(zhì)量和效果不盡如人意，才使得前一階段的科學教育效果在公眾應對科學謠言中沒有明顯的顯示。事實上，我國開設小學科學課始于2001年，直至2017年才發(fā)布以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨的 《義務教育小學科學課程標準》。2011年發(fā)布了新版初中課標，初高中各學科也都將科學素養(yǎng)[31]或與其內(nèi)涵相近的闡釋設置為培養(yǎng)目標[32-37]，現(xiàn)在的成人大都沒有接受過新課標出臺后的科學教育。在未來相當長時間內(nèi)，還需要讓科學傳播持續(xù)擔當培養(yǎng)和提高尤其是成年人的科學思維、科學態(tài)度以應對科學謠言的重任。

本研究還啟發(fā)我們更多的思考。雖然查詢資料能力對科學思維能力和科學態(tài)度，以至應對科學謠言能力都有很強的影響。但在當今的讀圖時代、信息碎片化時代，人們主要依據(jù)怎樣的資料進行學習？公眾接觸系統(tǒng)性或碎片化的科學信息對其科學謠言判斷是否有不同影響？文字資料或圖像資料對謠言判斷是否也有不同影響？需要進一步的實驗研究才能回答。按照通常的觀點，閱讀系統(tǒng)的資料有助于人們對事物進行系統(tǒng)而深入的理解，形成基礎認知、培養(yǎng)思維能力，從而提高謠言判斷能力。約翰·C·伯納姆在 《科學是怎樣敗給迷信的》一書中也論證了碎片化信息是迷信、偽科學、反科學滋生的重要原因之一。但信息碎片化時代人們又更喜愛 “吃快餐”，希望跳過思維能力的培養(yǎng)而直接獲取攻破謠言的信息。當下科學傳播，包括辟謠工作已經(jīng)在迎合這樣的趨勢。而這是否就是科學傳播的 “王道”？總之，研究關于科學的文字和圖像資料、碎片化和系統(tǒng)性科學信息在現(xiàn)實語境中對謠言判斷的不同影響等將是下一步的課題。另外，對于鄉(xiāng)村居民的調(diào)查也有待實施。