推薦序 公民必修的科學思考課╱黃貞祥

推薦序 從思考到科學的思考╱朱家安

序



第一部　科學的思考是怎麼樣的思考？

第一章 「理論」與「事實」怎樣不同？

「科學使用的詞彙」和「討論科學的詞彙」｜神創論貼紙運動｜「智慧設計」的策略｜演化學者怎麼回應？｜不能用「理論╱事實」的二分法來思考｜二分法的思考很危險



第二章 怎麼樣才是「更好的假說╱理論」？

好的理論是指更接近真理的理論嗎？｜托勒密天文學與牛頓物理學｜為什麼牛頓力學是比較好的假說？｜「更好的假說╱理論」的三個標準｜地槽學說的弱點｜板塊構造說對於日本列島形成的說明｜板塊構造理論的通用性｜條帶之謎和轉形斷層之謎｜為什麼板塊構造說是好的理論？



第三章 什麼是「說明」？

查明原因｜牛頓為什麼偉大？｜天上的物理學——克卜勒的成就｜地上的物理學——伽利略的成就｜牛頓的綜合！｜探知原貌｜三種說明彼此之間有共同點嗎？｜科學的理念：化約論與統一｜為什麼超心理學無法成為科學的一員？



第四章 怎麼提出理論或假說？怎樣確認？

得到正確的科學說明｜怎麼說明生命的發育？｜個體發育是系統發育的重複嗎？｜四種非演繹推論｜四種推論有什麼共同點呢？｜為什麼我們要從事非演繹推論？｜演繹及其特徵｜為什麼我們要從事演繹推論？｜結合兩種推論會很強大！——假說演繹法｜推論恐龍滅絕的原因｜關於確認假說的重要事項



第五章 什麼樣的實驗和觀察才能驗證假說？

來猜猜我腦中假想的規則｜驗證條件與否證條件｜四張牌問題｜「偽科學」與否證條件｜科學心理學和常民心理學｜操作型定義的技巧｜十九世紀末開始的靈魂熱潮｜超心理學與實驗者效應｜波普的劃界方法｜相對論被否定了嗎？｜就算出現反面例證，也不會立刻拋棄假說或理論｜請注意輔助假說



第六章 為什麼實驗必須是控制實驗？

實驗組與對照組｜微生物的自然發生說爭論｜自然發生說爭論的終結｜以人類為對象的實驗很難控制——雙盲實驗課題｜請用「關連表」來思考｜重要的不是機率高，而是相關性｜「腦科學」的危險｜系統誤差和隨機誤差｜抽樣必須正確｜從相關性推論因果關係必須慎重｜從相關性可以推論因果關係嗎？——全球暖化的例子｜文部科學省的誤解｜虛構的相關性｜第一部摘要



第二部　有識公民的科學素養──從放射線曝露風險開始思考

第七章 我們又不是科學家，為什麼要有科學素養？

本章所思考的問題｜第一類問題：很遺憾，科學本身是人類的稀缺資源｜第二類問題：超科學的問題｜第三類問題：科學、技術本身變成問題｜一般人也是共犯｜「為什麼要有科學素養？」的原因｜公民的科學素養指的不是知識的量｜科學素養要怎麼應用呢？｜共識會議的實驗｜誰來提出問題——以基因改造作物為例



第八章 「公民的科學素養」具體來說，指的是什麼？

怎麼解讀科學資訊？｜「一○○毫西弗以上會影響健康」是怎麼回事？｜貝克和西弗是什麼樣的單位呢？｜「易於瞭解」有陷阱｜關於劑量限度的見解｜線性無閾值模型｜該怎麼解讀和傳達線性無閾值模型？｜「安全是科學上可以解決的問題」嗎？——劑量限度的爭議｜風險評估並非只能有一個答案｜灰色地帶的風險該怎麼取捨？｜安全和放心的不同｜「放心」不是心的問題｜核電的種種問題｜風險爭議的由來是什麼？



第九章 誰才算是「公民」？

譴責「核電文化人」沒有幫助｜說服的修辭無效｜脫離家長制的轉變｜這裡有位公民！



「鍛鍊科學思考的練習問題」解答

進階閱讀書單

後記

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推薦序



黃貞祥（國立清華大學生命科學系助理教授╱泛科學專欄作者）



　　台灣在教育上非常重視科學的學科。

　　

　　是的，是科學的學科，例如數學、物理、化學、生物。可是，我們有誰敢說，台灣的教育很重視科學呢？

　　

　　其實很難說。台灣理科生，在科學知識上的素養，不見得比歐美學生差，可是在邏輯演繹、分析推理及批判性思考的能力上，和歐美學生比，確實有待加強。這些台灣教育長期忽略的部分，反而是歐美能在科學上持續創新的主因。儘管台灣不斷奉歐美為圭臬，並且有大量教授從歐美留學回國，但為何有些能力就是一直和歐美差距不小呢？

　　

　　要把現代社會的一切從船堅炮利的歐美，移植到非原生的土地上，這是個大工程。過去亞洲最成功轉型為現代化國家的，當屬日本。即使日本在二戰犯下了嚴重的錯誤，仍然快速地復甦，甚至一躍成為一個富裕的文明國家。日本在科學研究上的不吝投資，從近年的諾貝爾獎得獎次數可見一斑。

　　

　　作為一個在科學發展上領先的亞洲國家，日本有可借鏡之處。日本科學哲學家戶田山和久的《「科學的思考」九堂課：學校不教的科學》，是非常值得所有關心科學及科學教育的朋友一讀的好書。這本書讓我們真正瞭解科學究竟是什麼，以及科學的哲學意涵，而非停留在理解科學學科的知識而已。很多人看到「哲學」這詞，可能就會聯想到深奧，然而哲學的英文原意是「愛智慧」，就是不斷追問「為什麼」，然後不斷思辨而已。

　　

　　書中介紹了重要的概念，如理論、事實、推論、假說、說明、驗證、實驗等，這些內容非常關鍵。市面上似乎還沒有像這本書一樣，用各種淺顯有趣的方式來說明科學是什麼的書籍。不少主修理工科的學生，也未能夠清楚地解釋好的理論和壞的理論的差別，這本書卻能教你清晰地說明。

　　

　　容我打個比方，好的理論就像智慧手機一樣是多功能多方位的，不僅能夠打電話，還能夠用來上網、發訊息、玩遊戲等等。一個好的理論，能夠解釋的現象及範圍更廣，而且還能統合其他的理論，書中提到的牛頓理論就是個很好的例子。就像智慧手機統合了許多電子裝置，讓我們不必做一件事就要多買一個裝置，好的理論能把破碎片段的知識用一個系統統合起來。

　　

　　書中也詳細說明了，為何有些理論不需要在課堂上傳授。就像有了智慧手機，就不需要再買電話機、計算機、手錶、遊戲機、照相機、錄影機、指南針、筆記本等等。另外，書中也說明了為何偽科學在主流學術圈會沒有市場，因為自然科學不管有多少學科，其基本原理都不會互相違背，就像生物學的世界不會違背數學、物理和化學。然而，偽科學理論就像橫空出世的孤立系統，無法和已被一再驗證過的理論相容。這就像一支手機，只能打給同品牌的手機一樣，就算再酷再炫，會有市場嗎？

　　

　　拜網際網路的方便和沒節操的媒體所賜，偽科學的新聞和消息，也常常伴隨長輩圖四處流竄。偽科學的另一個可惡之處，在於哄騙信任科學的民眾上當。很多偽科學的東西胡亂編造乍看之下高大上的科學術語，可是卻經不起科學方法的考驗，若只學了科學知識卻不懂科學方法，反而更容易上當受騙。如果讀了這本書，就很容易能夠理解，科學實驗及其極限在哪，為何我們在相信科學的同時，要能夠有批判能力地選擇不接受那樣的論述。

　　

　　科學並不是沒有極限的，在世上仍有許多事物，科學還未能完全解釋，甚至是無法解釋，例如宗教和人生的問題。《「科學的思考」九堂課》就指出，有所謂的超科學問題。簡單來說，這些問題要參考我們個人和社會的價值觀才能回答，而且也常常無法令所有人滿意。

　　

　　因此，這本書介紹完科學的精神和方法後，便進入第二部，探討更困難的議題，像是日本三一一地震後所面臨的各種議題，這些日本的問題也令台灣人感到好熟悉啊！戶田山和久主張，這些議題必定要有公民的參與，不能只是把責任一味推給政府或專家而已。學者專家，只能從他們的專業中提供各種可能性，讓大家參考，科學家無法決定一個國家社會的價值觀，頂多只能參考主流的價值觀而提出建議，那這之間必然需要互相的溝通。民主社會沒有所謂的父母官，因為父母和孩子的關係是永恆不變的，可是進行決策的官員和議員，是由民主的方式選出，在任期內代表人民，他們不該是擅自作主的家長。

　　

　　面對像是核能、氣候變遷、生態保育、基改食安等等的議題時，因為面臨到的是複雜的系統，具有更多科學上的不確定性，所以專家的見解就可能有所分歧。更麻煩的是，當科學面對社會和政治的需要，就更難是非黑即白。即便如此，為了要更有效達成大家的目標和共識，我們更需要瞭解科學，而非固執己見。無論是學者或公民，都想要世界更美好，例如有更多乾淨又安全的能源和食物等等。像是書中提到的基改作物問題，主要並非出在影響健康，而是在其他社會價值的方面，那麼散播不實謠言攻擊基改作物危害人體健康，這種無的放矢並不會讓食品變得更安全，甚至還會有反效果。

　　

　　除了瞭解科學，從《「科學的思考」九堂課》可以清楚看出，日本這個大多數台灣人嚮往和欣賞的國度，其實在教育和社會上也有不少與台灣很相似的問題，即使日本在很多方面已經比台灣先進不少。科學與偽科學的戰爭也好，公民議題的大亂鬥也好，是永遠不會停歇的，因為只要有人，就有多元的需求。如果我們認定科學是好的，那就讓科學有更多的參與就好，讓那些不科學的邊緣化吧。

　　

　　在科學方法的引領下，這世界其實還是往更進步的方向前進。無論是我們享受的物質生活、便利性或健康衛生，都有明顯的大幅提升，而對世界的認識也一直在增進，我們實在沒有悲觀的需要。科學無法解決的問題似乎變多，但那也可能是因為科學解決掉的問題實在太多了，所以還沒解決的問題比例上升，才會讓我們有科學似乎愈來愈不行的錯覺，我們應該理性地認識到這點！現在和未來，科學都會是我們認知世界的一盞明燈！