Wie man die wissenschaftliche Grundbildung erhöht


Ein kürzlich erschienener Korrespondent teilte ein denkwürdiges Zitat des Nobelpreisträgers Ernest Rutherford mit: „Was Physik nicht ist, ist das Sammeln von Briefmarken.“ Mit anderen Worten, was keine Wissenschaft ist, ist eine triviale und belanglose Zeitverschwendung.

Gelangweilt von geisteswissenschaftlichen Einführungskursen schrieb mein Korrespondent: „Für viele MINT-Studenten wurden die wirklichen „großen Bücher“ von Physikern und Mathematikern geschrieben.“ Er fügte hinzu: „Ein gründliches Studium der Literatur wird Sie nicht zu einem anständigen Kurs in Differentialgleichungen führen. Easy Talk bringt dich nicht durch Physical Electronics.“ Diese Worte bringen eine tiefe Kluft zwischen denen, die Wert auf kreatives Schreiben und die Kunst legen, und denen, die der wissenschaftlichen Forschung größere Bedeutung beimessen, auf lebendige Weise zum Ausdruck.

Ich habe das Gefühl, dass meine Schüler dazu neigen, in eines von zwei Lagern zu fallen. Es gibt diejenigen, wie mein Korrespondent, die die Geisteswissenschaften leicht finden und MINT als einzige Quelle sinnvollen Wissens betrachten. Dann gibt es neben einer kleinen Zahl von Wissenschaftsskeptikern diejenigen, die sich selbst nicht als Menschen der Wissenschaft betrachten und sich völlig unfähig fühlen, wissenschaftliche Behauptungen zu bewerten.

Ich denke, es ist wichtig, dass wir diese Kluft überbrücken.

Amerikaner verehrten einst Wissenschaft und Wissenschaftler. Ich denke, es ist fair zu sagen, dass dies nicht mehr der Fall ist. Viele tun dies, aber eine beträchtliche Anzahl nicht.

Das liegt nicht nur an religiösen Fundamentalisten oder konspirativen Köpfen. Rückzüge. Behauptungen über gefälschte Daten, Interessenkonflikte, nicht reproduzierbare Ergebnisse, wechselnde Theorien und öffentlichkeitswirksame Meinungsverschiedenheiten, die durch die Pandemie noch verschlimmert wurden – all dies hat die Skepsis verstärkt. Ebenso die allzu verbreitete Tendenz, bei politischen Empfehlungen über vereinbarte Fakten hinauszugehen.

Für viele Amerikaner ist wissenschaftliches Verständnis eine Glaubenssache. Es basiert nicht auf echtem Wissen oder Verständnis. Es beinhaltet einen Vertrauensvorschuss. Es verlangt, dass sich die Öffentlichkeit der wissenschaftlichen Autorität unterwirft, was viele Amerikaner mit einem Emersonschen Glauben an Eigenständigkeit nicht tun werden.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass der Glaube an die Wissenschaft dasselbe ist wie beispielsweise der religiöse Glaube. Wissenschaft ist, wie Paul Bloom, der Psychologie an der Universität von Toronto und Yalehas lehrte, feststellte, nicht einfach eine andere Form des Wissens mit erkenntnistheoretischem Status, der dem der Religion gleichkommt. Wissenschaft ist auch nicht nur eine Wissenssammlung. Es ist eine Methodik.

Die wissenschaftliche Praxis beruht auf Beweisen, Beobachtungen, Experimenten, der Entwicklung und Prüfung falsifizierbarer Hypothesen und der Revision. Seine Schlussfolgerungen und Einsichten sind vorläufig und offen für Fragen, Widerlegungen und Änderungen. Die wissenschaftliche Gemeinschaft ist kollektiv für die Bewertung wissenschaftlicher Schlussfolgerungen verantwortlich. Aus dieser Perspektive korrigiert sich die Wissenschaft in einer Weise selbst, wie es die Religion nicht ist.

Doch wie auch Professor Bloom anmerkt, darf die Wissenschaft nicht fetischisiert werden. Er fügt hinzu: „Wissenschaftliche Praxis ist durchdrungen von Gruppendenken, Vorurteilen und finanziellen, politischen und persönlichen Motivationen“. Schließlich hat das Misstrauen gegenüber der Wissenschaft tiefe historische Wurzeln. Wissenschaftlicher Rassismus und Eugenik sind nur zwei Beispiele dafür, wie die Wissenschaft als Instrument gedient hat, um diskriminierende soziale und politische Unterscheidungen zu rechtfertigen und aufrechtzuerhalten, die auf pseudowissenschaftlichen Verständnissen von Rasse, ethnischer Zugehörigkeit, Geschlecht und Klasse beruhen. Es gibt ähnliche Beispiele in der Geschichte der wissenschaftlichen Medizin, die schmerzhafte Beispiele grotesker Operationen und unterschiedliche Behandlungen von Schmerzen und Krankheiten umfasst, die auf Ideen beruhen, die später verworfen wurden.

Es ist eine tiefe historische Ironie, dass, selbst als Wissenschaftler verschiedene Theorien über rassische Unterschiede, rassische Überlegenheit und rassische Unterlegenheit, wie etwa die Polygenese, vorschlugen, es die Religion war, die den Glauben aufrechterhielt, dass alle Menschen als Ebenbild Gottes geschaffen wurden. Wir müssen der Art von Vereinfachung widerstehen, die Andrew Dickson Whites höchst einflussreichem Buch von 1896 zugrunde liegt, Der Krieg einer Geschichte der Wissenschaft mit der Theologie in der Christenheitdie einen unvermeidlichen Konflikt zwischen Wissenschaft und Religion zu Lasten der letzteren postulierten.

Warum sollten wir vor diesem Hintergrund der Wissenschaft vertrauen? Das ist die Frage, die Naomi Oreskes, Professorin für Wissenschaftsgeschichte und außerordentliche Professorin für Erd- und Planetenwissenschaften in Harvard, in ihrem Buch von 2021 stellt Warum der Wissenschaft vertrauen? Seine Antwort ist, kurz gesagt, der soziale Charakter der Wissenschaft. Wissenschaft ist glaubwürdig, weil sie auf methodischen Konsens, Vielfalt und Offenheit angewiesen ist.

Angereichert mit Synopsen aus Welt der Chemie, neue WissenschaftWissenschaft und Zeitschrift für Angewandte Kristallographie, argumentiert Oreskes’ Buch, dass sich Nichtwissenschaftler auf wissenschaftlichen Konsens verlassen können – Übereinstimmung zwischen denen, die gut qualifiziert sind, die relevanten Fakten zu studieren. Aber wie wir alle wissen, hat sich ein früherer Konsens, zum Beispiel über Phlogiston oder dass die Hauptursache für Geschwüre Stress sei, als falsch herausgestellt. Wie ein Kommentator des Buches es ausdrückte: „Weil die wissenschaftliche Wahrheit im Gegensatz zur religiösen Wahrheit immer vorläufig ist; Wie Thomas Henry Huxley sagte, ist eine der Tragödien der Wissenschaft die Zerstörung schöner Theorien durch hässliche Tatsachen.“

Wie ein anderer Rezensent schreibt: „Konsens hat in der Wissenschaft nichts zu suchen. Wenn 100 % der Wissenschaftler einer falschen Hypothese zustimmen, ist sie immer noch falsch. Newtons Gravitationstheorie war falsch. Einsteins Theorien funktionieren nicht bei Schwarzen Löchern oder auf Quantenskalen.“

Wie andere Autoren argumentieren, beschreibt die wissenschaftliche Methode mit ihrer Betonung auf Deduktion oder Induktion nicht vollständig, was Wissenschaftler tatsächlich tun, da einige der wichtigsten Entdeckungen konzeptioneller und theoretischer Natur sind und jahrzehntelange Experimente erfordern, bevor sie bewiesen werden können. richtig, falsch oder teilweise richtig. Diese Autoren stimmen mit Karl Popper überein und argumentieren, dass das Unterscheidungsmerkmal der Wissenschaft Skepsis ist: die Bereitschaft, alle wissenschaftlichen Behauptungen zu hinterfragen und zu prüfen. Wie noch ein anderer Kommentator feststellt; „Was eine wissenschaftliche Aussage von einer unwissenschaftlichen unterscheidet, ist nicht, dass es irgendwelche Beobachtungen gibt, durch die sie verifiziert werden kann, sondern dass es einige Beobachtungen gibt, durch die sie widerlegt werden kann … die Formulierung von Vermutungen und die Suche nach bestimmten Beobachtungen das kann sie widerlegen“.

Band 2019 von James C. Zimring, Was ist Wissenschaft und wie funktioniert sie wirklich?, bietet eine etwas andere Verteidigung der Wissenschaft. Er argumentiert, wie es einer der Rezensenten des Buches ausdrückt, dass sich die Wissenschaft von anderen Glaubenssystemen unterscheidet, weil „sie auf der Berechnung der wahrscheinlichsten Erklärung für das, was wir in unserer Welt beobachten, basiert, unter Berücksichtigung kognitiver Vorurteile, Heuristiken, Irrtümer und viele andere Probleme, mit denen wir alle als Menschen in einer humanen Gesellschaft konfrontiert sind.“

Die Bücher von Oreskes und Zimring legen nahe, dass wir zwei Dinge tun müssen, wenn wir wirklich wollen, dass Studenten das Maß an Vertrauen verstehen, das sie in bestimmte Behauptungen wissenschaftlicher Erkenntnisse setzen sollten, und um gültige Behauptungen von Flim-Flam unterscheiden zu können. Zuerst müssen wir Sie in das wissenschaftliche Denken und die wissenschaftliche Methode sowie in den Unterschied zwischen wissenschaftlichem und nicht-wissenschaftlichem Denken einführen und „wie die Wissenschaft die Tendenz des normalen menschlichen Denkens mildert, in bestimmten Situationen ‚die Welt falsch zu verstehen’“. Die zweite besteht darin, die Schüler in die wissenschaftliche Forschung einzubeziehen, damit sie anfangen können, die Natur der wissenschaftlichen Forschung und des wissenschaftlichen Denkens selbst zu sehen.

Ich denke, es ist fair zu sagen, dass ein Großteil der Öffentlichkeit sich unvorbereitet fühlt, die Zuverlässigkeit oder Bedeutung wissenschaftlicher Entdeckungen zu beurteilen oder wie sie in ein größeres Bild der Evolution und Funktionsweise der Natur passen. Impfzögerlichkeit, Leugnung des Klimawandels und der Glaube an die Wirksamkeit nicht unterstützter alternativer medizinischer Behandlungen sind nur einige der Nebenprodukte nicht nur des tiefen Misstrauens der amerikanischen Kultur gegenüber der Erfahrung, sondern auch der Wahrnehmung einiger, dass Vorurteile, politisch oder nicht, die Wissenschaft sind und Medizin sind infiziert und befleckt.

Ich jedenfalls bin zunehmend davon überzeugt, dass ein oder zwei Einführungskurse in Biologie oder Geologie nicht der beste Weg sind, um naturwissenschaftliche Grundbildung zu vermitteln. Wir brauchen einen anderen Ansatz – einen, der ein Verständnis der wissenschaftlichen Methode und der Natur und Grenzen wissenschaftlicher Behauptungen mit praktischer Erfahrung in der wissenschaftlichen Forschung verbindet.

1959 veröffentlichte der britische Wissenschaftler und Romanautor CP Snow ein äußerst einflussreiches Buch mit dem Titel Die zwei Kulturen. In diesem Buch argumentierte er, dass das intellektuelle Leben im Westen in zwei antagonistische Subkulturen aufgeteilt wurde, von denen eine in den Künsten und Geisteswissenschaften verwurzelt ist, die andere in Wissenschaft und Technik. Snow äußerte tiefe Besorgnis über das, was er als eine wachsende Kluft von Missverständnissen und Misstrauen, von Argwohn und Misstrauen zwischen Wissenschaftlern und Nichtwissenschaftlern ansah. Nach Ansicht von Snow existierten Humanisten und Wissenschaftler in getrennten Kulturen, die “fast aufhörten zu kommunizieren”. Die Wissenschaft verstand sich als leidenschaftslos objektiv, während die Geisteswissenschaften und die Künste Sensibilität, Werte und den Einfluss der Kultur betonten.

Dieser kulturellen Kluft wurde viel Aufmerksamkeit geschenkt – was natürlich Teil der größeren Fragmentierung und Spezialisierung des menschlichen Verständnisses ist. Doch trotz weit verbreiteter Besorgnis über die Kluft zwischen Natur- und Geisteswissenschaften trennt die beiden Kulturen weiterhin eine tiefe Kluft. Der Zusammenbruch der Kommunikation zwischen den Wissenschaften und den Geisteswissenschaften wurde anschaulich durch eine Kontroverse illustriert, die entstand, nachdem der mathematische Physiker Alan Sokal enthüllte, dass ein Artikel, den er in der geisteswissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht hatte Sozialer Text 1996 war es eine Farce. Für Sokal offenbarte dieser Vorfall den Mangel an “Standards intellektueller Strenge in bestimmten Bereichen der amerikanischen akademischen Geisteswissenschaften”. Dieser Vorwurf provozierte Proteste vieler Humanisten.

Die Kluft zwischen Natur- und Geisteswissenschaften hat tiefgreifende soziale und intellektuelle Folgen. Auf der einen Seite laufen Wissenschaft und Technik ohne ein humanistisches Verständnis von Ästhetik und ethischen Werten Gefahr, zu reiner Szientismus zu werden: seelenlos, asozial und menschenverachtend. Ebenso sind die Geisteswissenschaften ohne ein Verständnis der zeitgenössischen Wissenschaft wirklich verarmt; es ist notwendigerweise unwissend über die neuesten Konzepte von Kausalität, Interaktivität und Repräsentation.

Ein humanistisches Verständnis des menschlichen Lebens kann die Wissenschaft nicht außer Kraft setzen. Schließlich ist die Wissenschaft grundlegend für das kulturelle Selbstverständnis. Studierende der Geistes- und Geisteswissenschaften profitieren enorm vom Erlernen der Sprache, Methoden und Konzepte der Wissenschaft. Aber MINT-Studenten würden auch von einem besseren Verständnis der ethischen und erkenntnistheoretischen Fragen profitieren, die die Wissenschaft aufwirft. Eines der Ziele der Akademie sollte es sein, Studenten der Naturwissenschaften zu ermutigen, über die rechtlichen, ethischen, sozialen und philosophischen Implikationen wissenschaftlicher Spitzenforschung in Bereichen wie Gentechnik, neue Reproduktionstechnologien und Tier- und Menschenversuche nachzudenken. Alle Schüler wiederum müssen verstehen, dass Wissenschaftler und Geisteswissenschaftler mit vielen der gleichen grundlegenden Fragen kämpfen, auch wenn sie sich auf unterschiedliche Methoden, Sprachen und Traditionen stützen.

Kurz gesagt, wir müssen die Kluft zwischen Geisteswissenschaften und MINT-Studiengängen überbrücken und sicherstellen, dass beide Gruppen die wissenschaftliche Methode, das Wesen und die Grenzen von Ansprüchen auf wissenschaftliche Erkenntnisse und die wissenschaftliche Ethik verstehen. Eine Perspektive ist ohne die andere unvollständig.

Steven Mintz ist Geschichtsprofessor an der University of Texas at Austin.