维州教育证书物理/第二单元/学习领域 3:实践探究
系统实验是物理探究的重要方面。在本学习领域中,学生设计并进行与学习领域 1 和/或学习领域 2 中所学知识和技能相关的实践探究。
探究要求学生提出问题、计划行动方案以尝试回答问题、进行探究以收集适当的定性和/或定量的一手数据、组织和解释数据,并针对问题得出结论。学生设计并进行探究,涉及两个自变量,其中一个应该是连续变量。学生必须为记录、认证和评估目的维护一份实践日志。
本学习领域,即实验工作,极其重要,但它经常被忽视、做得不好,甚至根本不做,尽管存在维州教育证书考试委员会审计的潜在威胁。我们鼓励学生和教师不仅要认真对待本学习领域,而且要在任何课程中嵌入实验实践。
实验(以及观察,特别是在天体物理学等领域,在那里很难在实验室里“制造一颗恒星”)是科学的基础,不仅仅是物理学。如果实验表明你的想法是错误的(或者至少需要修改),那么它们就是错误的。如果实验支持你的想法,那么你的想法就有价值。自然界(宇宙)是自然界运作方式的最终仲裁者。它以它自己的方式运作,无论我们是否喜欢。科学不是诉诸于任何特定权威的理论或意见。法律、理论、模型和教科书的内容只有在与观察和实验一致的情况下才有意义。
这是否意味着科学(科学家)比其他信息/观点来源的可靠性更低?不。它强调了我们应该对那些没有根据证据提出的观点持怀疑态度。当科学家进行基于证据的预测或提供基于证据的观点时,他们比那些仅仅根据他们认为世界应该如何运作或希望世界如何运作的方式来表达观点的人更有可能正确。一些关于疫苗和气候科学的当前观点就让我想到这一点。
那么像 反应停 这样的事件是如何发生的?它不是科学方法的失败吗?这是由于糟糕的流程和贪婪的结合。采用科学方法并不能防止错误,也不能从根本上防止贪婪等低级的人类倾向。但是,它确实意味着我们可以朝着理解自然界某个方面的运作方式迈进。不采用科学方法意味着一个人无法理解自然界如何运作或进步......一个人只能随机猜测自然界如何运作,并且永远无法验证自己的想法。人们注定会从一个想法随机跳跃到另一个想法,不断地循环利用旧的想法,因为他们没有办法测试,因此也无法确定一个想法优于另一个想法的强度。这就是那些想要忽视证据或选择特定证据来迎合他们想法的人所发生的事情,而不是将他们的想法与所有可用证据进行对比......现代的“地球扁平论者”就让我想到这一点。
从长远来看,科学方法确实为个人利益等动机提供了一道防线。不断需要用证据来检验想法意味着虚假的主张会被揭露。特别是当科学脱离商业利益的范围时。例如,当由大烟草公司资助的科学研究反驳了吸烟与癌症之间的联系时,并不是科学方法出了问题 - 我们资助科学的方式需要尽可能地免受这种利益冲突的影响。即使有这种情况,从长远来看,由于需要不断用证据来判断想法,所以很难摆脱这种虚假的主张。但是,确保进一步调查始终进行需要社会通过公立资金和产业资金(以一种消除对研究人员施加压力的方式提供,迫使他们得出预定的结果)来维持一个强大的科学界,例如大学和类似的公共组织。