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  科学与社会  2023, Vol. 13 Issue (4): 48-67  
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引用本文 

朱晶, 姜雪峰. 化学传播中的认知困境与多主体参与传播的理念整合[J]. 科学与社会, 2023, 13(4): 48-67.
ZHU Jing, JIANG Xue-feng. The Epistemic Dilemma in Communicating Chemistry and the Implications of Multiple Participants Collaboration in International Chemistry Communication[J]. Science and Society, 2023, 13(4): 48-67. DOI: 10.19524/j.cnki.10-1009/g3.2023.04.048.

作者简介

朱晶,华东师范大学哲学系教授。研究方向为科学实践哲学;
姜雪峰,华东师范大学化学与分子工程学院教授。研究方向为合成方法创制导向的药用天然产物全合成、功能材料合成

通信作者

姜雪峰,邮箱地址: xfjiang@chem.ecnu.edu.cn

项目资助

国家杰出青年科学基金(22125103),中央高校基本科研业务费项目华东师范大学人文社会科学青年跨学科学术创新团队项目“科学传播的哲学研究”(2022QKT003)

化学传播中的认知困境与多主体参与传播的理念整合
朱晶1, 姜雪峰2     
1. 华东师范大学哲学系;
2. 华东师范大学化学与分子工程学院
摘要: 在解决有关人类安全的重要问题中,化学发挥着根本性的核心作用,然而公众对化学的看法有时却是负面的,传播化学比其它学科更加困难。本文以科学家参与科学传播时的独特性——建立公众对科学的认知信任——为分析框架,梳理国内外化学传播面临的共同认知困境,分析国际上化学家与其他主体协同参与化学传播的理念与举措,阐释这些理念和举措在建立公众对化学的认知信任上的优势,以及对促进我国化学传播理论研究与实践的启示。
关键词: 科学传播    传播化学    科学教育    化学的本质    认知信任    
中图分类号: N4           文献标识码: A
DOI: 10.19524/j.cnki.10-1009/g3.2023.04.048

在有关人类安全的重要领域中,化学发挥着根本性的核心作用,如疾病衰老、食品营养、功能材料、气候变化等。以健康和卫生领域为例,过去两百年,全球人类平均寿命大幅提高了2.5倍,其中化学在预防和治疗疾病的药物发现和诊断研发中做出重要贡献,然而公众对化学的看法有时却是负面的[1]。2021年,全球化工生产总值超过4.7万亿美元,我国所占份额为43%[2],但是化学传播却困难重重,表现为公众对化学兴趣低、恐惧甚至污名化[3]等问题。这不仅影响着化学领域科研人员的积极性,与化学有关的工业亦受到冲击。相比其它领域,化学更难被传播[4]。化学类专业期刊,如《自然化学》(Nature Chemistry)《德国应用化学会志》(Angewandte Chemie-International Edition)等相继刊文阐述,化学处于科学研究和促进人类安全与发展的中心位置,但需要重新审视化学与社会文化的关系,以化学传播来促进公众参与化学[1,4-5]。如何促进科学家参与科学传播,如何提升职业科学传播者、教育者与科学家共同参与科学传播带来的合作效应,成为全球科学传播研究与实践的核心问题[6-7]。美国国家科学院多次呼吁要传播化学、建立科学传播的研究/实践伙伴关系来促进对化学的传播[8]

推动科学普及和科技创新协同发展,是我国《“十四五”国家科学技术普及发展规划》的重要任务之一,包括调动科技工作者参与科普工作的积极性、推进科技创新资源科普化、聚焦科技前沿开展针对性、源头性科普等。然而,我国科研人员在参与科学传播时会陷入不愿、不屑、不敢和不擅长的困境[9],科研人员参与化学传播,还面临着化学学科本身的特殊性带来的上述国际性难题。为此,要发挥科技创新对科学传播工作的引领作用,解决化学科研工作者面临的普遍困境、以及化学传播自身遇到的污名化与化学恐惧症等问题,不仅要从政策和体制层面鼓励化学科研人员的参与热情,还需要推动化学科研人员与专业的科学传播者、科学教育者合作,共同解决化学传播中面临的传播什么、如何传播、和谁传播、在哪里传播以及传播效果评估等一系列问题。

本文将以科学家参与科学传播的重要性与独特优势为分析框架,即传播真实的科学研究过程与建立公众对科学的认知信任与理解[10],梳理国内外化学传播面临的共同认知困境,分析国际上多主体参与化学传播产生合作效应的理念与举措,阐释这些理念和举措在建立公众对化学的认知信任与理解上的优势,为我国推进有效的化学传播提供管窥之见。

一、化学传播中的认知关系与传播场景

化学,作为范例性学科,有三个特征让它持续保持学科独立性和独特性。第一,它有独立于物理学的理论思维,比如化学结构模型、基于化学反应机理的理论推理等。第二,化学研究与其它学科的科学实践有高度的关联性,在日常实践中有实用性。第三,化学可以在实验室、课堂到日常生活中被体验,我们通过感官能获得对化学的多维度的独特体验[11]。然而,化学的独特性不仅没有成为其在传播上的优势,反而因为实用的合成化学产品与日常生活体验密切关联,为它带来了传播上的困境。这种困境体现在公众对特定化学问题的不信任,而不是对化学科学的不信任。不同传播场景中传递的认知关系,影响公众对特定化学问题的信任。

1. 公众不信任化学的多重来源

相比其它学科,公众对化学的兴趣低、污名化程度高,化学恐惧症是全世界化学传播共同面临的问题。按照表现形式和原因,可将公众对化学的不信任大致分为以下类型。

第一类是化学合成产品对环境和健康带来的影响。从20世纪中期开始,反应停、二噁英、臭氧层空洞,再到双酚A等一系列合成药物或添加剂,对环境和人类健康造成了影响,典型的事件是《寂静的春天》中所描述的DDT滥用造成生态环境危害。

第二类是媒介失实报道导致公众的化学恐惧。媒体经常将化学工业和合成产品,与“化学”建立起联系,导致公众对“化学物质”“天然的”“合成的”等术语产生误解,进一步加剧了公众对合成化学的恐惧。这种不信任持续至今,比如,加湿器消毒剂事故在韩国引起了公众对消费品中化学合成物质的严重不信任和焦虑[12]。在我国公众反PX(对二甲苯)事件中,新媒体促进了公众构建反PX话语和行动[13]

第三类是态度上的不信任。以美国为例,虽然大量产业领域依赖化学,但相比制药、农业等产业,化学工业最不受公众欢迎[14]。我国公众对政府的政策信任度高,但是对本地化学工业园区的信任度与理解度偏低[15]。这种恐惧还体现在社交平台的公共讨论中,比如在推特上,公众对化学知识、化学化工新闻等不同主题的态度有差异。公众频繁讨论的是与人类活动密切相关的化学,而且这些话题与化学恐惧症有强相关性[16]

第四类是公众对化学家存在刻板印象,公众对化学研究理念的变化、评估合成化学品的原则和过程缺乏了解。科学家常常被描述成单纯追求真理,事实上,化学化工领域的科学家会对研究主题进行风险评定和价值判断,并做出权衡,全球范围内绿色化学的兴起就是一个明显的例子。不过,如果科学家的价值没有通过适当的方式传递给公众,公众亦难以建立起对科学的信任。而且,建立信任比摧毁信任难度要大[17]

2. 非理性恐惧与风险判断

化学传播与教育领域的研究者试图通过研究来澄清,公众对化学的不信任并非直接源自化学学科本身,公众对于化学知识持有正面看法[16],但不信任与人工合成的化学制剂有关的消费品。原因是公众对这类消费品的化学原理和制备过程缺乏理性认识和判断。比如,在对瑞士、法国、德国、意大利、英国等八个欧洲国家的调查中,专家和公众对食品添加剂、清洁产品等相关风险的评估程序,在理解和判断上存在明显分歧。特别是在化学合成品上,公众有相当程度的误解[3]。除了对化学合成产品的制备过程和风险评估程序缺乏理解,公众对相关术语的理解程度也相当低。比如,一项调查显示,仅有59.6%的被调查者赞同“任何物质都是由化学物组成的”,仅有18%的被调查者赞同“合成氯化钠的化学结构与在海水中天然存在的盐,结构完全相同”[18]

这些实证研究结果表明,公众对化学的非理性恐惧与公众缺乏对化学研究认知过程的理解有关。固然,媒体在宣传中应当注意将化学合成品相关的术语和剂量反应进行关联,避免污名化化学合成来源的物质。但是,与社会性科学争议一样,公众是否具有分析性思维、个体经验、信息获取的渠道和对信息进行分析评估的能力等诸多因素,都会影响公众对化学合成相关产品的风险评估与判断。不过,公众对化学反应过程的理解,并不等同于简单知晓相关的化学概念、消费品是否安全等具体知识,还需要理解化学合成本身在做什么。而达到这种理解,并非易事。即使是有机化学领域的学生,他们对合成化学中反应机理的推理,也与职业的化学科研人员不同[19]。不仅如此,今天的合成化学研究还会结合高度复杂的数学、计算模型和其它描述分析工具,这也给公众理解化学带来了内在挑战。

除了公众本身,已有的科学传播对科学内在的复杂性亦缺乏关注,甚至存在误解[20]。这意味着,促进公众理解化学的本质、建立对化学的认知信任,应该成为化学传播的核心目标。消除公众的误解、对化学去污名化与传播化学知识、化学研究过程(化学的本质)同等重要。

3. 化学传播场景中的个体与社会

化学传播的目标和方式没有与化学的认知过程、化学的本质建立起密切联系,是公众误解化学、不信任化学的重要原因。与物理学和生物学等相比,化学在科学传播领域缺乏足够的可见度,科学家和公众分享化学发现的意愿均相当低[4]。大部分公众对化学的体验都发生在非正式教育场景之中,而作为科学传播的重要非正式教育场景,如媒体、博物馆、科学探索中心等,却缺乏对化学的有效传播。

化学类的电视和广播节目少。澳大利亚广播公司的科学电视节目《催化剂》(Catalyst),是澳大利亚唯一一部以科学为主题、在黄金时段播出的栏目。在2016年上半年播出的节目中,包含了20多个独立的科学故事,其中大多是关于健康、医学和生物学领域的内容,仅有两部涉及化学研究的内容。美国化学会的《反应》(Reactions)系列视频,是YouTube上增长最迅速的化学教育类栏目,通过短视频形式反映日常生活中的化学科学。该栏目平均每个视频的观看量是89,而YouTube上科技类视频的平均观看量是6638[21]。网络化传播给科学家参与科学传播带来了新渠道,但信息获取渠道的增多,也给公众理解化学带来了新问题。比如学习科学的主流模型在新媒体环境下,转变为“即时”(just in time)模式,公众有机会接触到同行评议的研究和其它值得信赖的科学信息,甚至还可以了解到科学家间的分歧、所犯错误。当面对这些看起来有分歧的问题时,公众获得错误信息的潜在可能性增多,利用选择性证据来支持“科学是可疑的”这种趋势会增强,这类问题在健康和高技术风险问题上显得格外明显。

相比之下,科学博物馆或科学中心等场馆,在提高兴趣、鼓励发现、公众参与等方面被认为具有优势。但是,科学博物馆常常展现的是科学概念或者过程,较少涉及科学的社会维度与认知维度,即使是参加博物馆科普教育活动的科学教师,也较少对这两个维度获得清晰的理解[22]。研究者将博物馆展开的化学活动传播分为四种类型:未提及应用的一般化学概念、日常生活中的化学应用、社会问题中的化学应用,以及涉及以上三种类型内容中的每一种、但与化学之外的其他科学领域有联系。研究发现,关注日常生活中应用信息的受访者,更倾向于对化学产生兴趣、建立与化学的正面相关性和更高的自我效能,而那些与化学有关的社会应用信息(比如全球健康问题),并不能让受访者产生正面响应[14]。这说明,即使在交互性强的化学传播场景中,与个体有关的化学信息和与社会有关的化学信息,在提高公众对化学的兴趣和理解方面,所发挥的作用是不同的。

有研究者提出,积极正面的传播策略可以对抗化学恐惧症,比如化学传播领域的学者马塞尔·普鲁斯特(Marcel Proust)倡导在小说中传递对化学的积极情感、展现丰富的化学内容[23]。不过,科学传播面临的现实情境并非如此简单。在有关科学的社会议题中,传播者为公众提供了解科学话题的机会,可能会增加公众了解某些领域的科学知识,但是不可能从实质上影响公众对科学问题的态度。提高科学研究过程对公众的透明度,并不能增加公众对特定科学问题的信任或者真实信念在社会上的传播[24]。个体知识与态度之间的复杂关系,进一步凸显了在传播场景中区分与个人相关和与社会相关的化学信息的重要性与挑战性。值得注意的是,在学校教育中,如果化学课程讲授不当,反而会让学生对化学产生焦虑。美国校内化学教育被认为并没有有效促进学生对科学应用于真实世界的理解[14]。化学实验室中的安全操作准则,如果在执行或教学时不加区分,反而会加深学习者误认为所有化学品都同样危险。

这类有关化学传播的实证研究结果表明,改变化学传播方式是消除化学恐惧症的必要途径,而传播方式的改变需要和传播什么(即传播内容)结合起来。既需要区分化学研究内部的认知过程、化学与社会,以及在社会中的化学;还需要关照科学内行和外行在面对与化学有关的社会问题时,寻找和比较经验证据、对理论进行合理性推理时的差异。

4. 公众参与化学的程度与限度

通过互动和体验的形式来促进公众参与化学,是当下化学传播的重要方式,尤其是在科技馆、博物馆等非正式的科学教育环境中。对STEAM教育的相关研究还强调了参与科学在培训职前化学教师时的重要性[25]。然而,公众参与化学在多大程度上能够促进公众对化学的理解,相关研究的结果不一而论;由于公众与科学家存在认知劳动上的分工,公众通过参与化学,在多大程度上能够实现像化学家一样思考的目标,也没有清晰的答案。

一方面,化学传播中的动手和互动,如果不结合整个化学认知过程,无法实现传播效果。互动和动手不仅仅是复现化学研究,同时也与个体如何关注论点、论点的来源以及如何给出理由等推理过程密切相关。科学研究不仅仅是一系列的知识簇,还与学习者对特定概念的理解有关。比如在科学教育过程中增加同辈讨论,并不仅是简单的用言说技巧说服同辈,而是在讨论过程中,学习者通过理解正确的推理过程,增加了对科学概念的理解。对某个解释进行辩护,以及分析同辈对某个科学问题的解释,还可以促进学习者获得交流技巧以及元认知技巧[26]。也就是说,动手与互动、对科学概念的理解、推理和解释等认知过程结合在一起,才能促进个体对科学问题的理解,形成个体的理性判断。

另一方面,在何种程度上认为公众参与了化学,其结论根据不同的载体和参与方式有差异。比如博物馆的参与者更加关注日常生活中与化学有关的应用信息[14],而视频观看者更容易受到视频标题长短的影响,而不是内容的影响[21]。《美丽化学》科普微视频清晰地呈现了化学反应过程及化学之美,受众对化学反应的喜爱度最高,运用显微摄影技术得到的微视频具有很强的特色,更易引起受众共鸣[27],这说明化学内在的学科细节能提高公众对化学的兴趣。

再者,国际上出现了科学传播的新浪潮:数字时代全球范围内出现的科学家与公众共同参与科学研究的新形式——参与式科学,试图通过科学研究的方式来解决全球和公众自身面临的问题。这类参与式科学还延伸到正式教育阶段,如《面向年轻头脑的前沿》(Frontiers For Young Minds)刊物上科学家撰写的科普文章,试图让青少年参与科学,进而理解假说形成、实验设计、数据分析以及如何通过有效的写作来论证研究结果,这种方式被证明可以有效地将青少年引入核心的科学研究过程之中[28]。青少年甚至可以以审稿人的身份参与评审,参与科学论文的评审。看起来是鼓励青少年从他们的视角对科学论文进行“翻译”,真正受益的过程,是参与科学的青少年、编辑和学校的科学导师多层级的合作与深度互动,通过“翻译”活动在青少年与科学家之间搭建起传播科学的桥梁[29]。不过,这类通过参与科学研究的过程来进行科学传播的方式,多集中在环境和健康有关领域,在化学领域还不普遍。

总之,公众参与化学这种传播方式不仅不多见,有关参与的程度和限度的讨论也没有形成一致观点,如何组织和评价这类项目效果的研究也十分缺乏。

5. 化学传播理论与实践隔阂:资源与能力

虽然国内外均呼吁让科研人员参与传播,但是实施有效的科学传播并非易事。一方面,科研人员与公众之间存在认知鸿沟、目标和内容脱节,在传播内容以及如何通过传播填补认知鸿沟的有效方式上,缺乏协调者和中介。另一方面,科学传播缺乏研究/实践的合作伙伴关系,研究和实践之间脱节,缺乏专门的化学传播研究机构、合作研究平台和研究人员,少有专门的化学传播类研究成果或参考读物。目前国内有不少通过讲座和短视频等方式进行的传播,但是对于应该传播什么、如何传播等问题,缺乏足够的实证研究来促进和反馈于化学传播实践。比如,以“化学传播”或“传播化学”作为主题词在“中国知网”进行检索,有20篇文章讨论的是西方化学知识和在近现代中国的传播,仅有1篇文章分析了当下公众领域的化学传播,1篇文章分析了面向化学教育领域的化学史教学传播。

较之国际上将科学传播、科学教育、科学史、科学哲学相结合的努力,我国相对比较缺乏将化学史、化学哲学和化学结合起来的化学传播研究工作。化学教育对中国化学史的引入,有不少将古代技艺融入化学教育的研究和尝试,但对现代化学的本质(比如合成和创造新的功能物质)关注不够。化学结构和模型是化学学科的基础,也是理解化学本质的核心,化学结构模型认知是一种典型的化学思维,然而,我国建模本土化研究的基础薄弱[30]。由化学教育研究者创办的“化学史教学之家”微信公众号,致力于传播与探讨如何将化学史融入化学教育之中,累计关注人数快速增长[31],但是如何打破编年史的科学发现史讲述,转向通过化学史来凸显化学的本质,需要将化学知识与化学哲学或科学哲学结合。比如,推文《科学的本质是什么?——源于对原子结构变迁的思考》,文末提出“从经验哲学到实验化学,不停的发现、不停的解释,不停的推翻……”,读者或许会反问:如果科学(化学)理论或者概念一直在发生变化,我们为什么还要相信科学(化学)?该问题也正是科学哲学研究领域的核心问题。科学哲学与科学传播共同成为国际上科学专业背景学生的必修课,而我国尚缺乏有效提升有科学背景的学生从事科学传播能力的培训项目,已有的化学传播活动与项目,在传播与化学有关的知识(化学哲学、化学与社会、化学的价值)等方面还有很大的提升空间。

在传播的载体上,国际化学研究重镇有专门的化学化工博物馆、化学家博物馆(如拉瓦锡博物馆、李比希博物馆),或者化学史研究机构设立的博物馆(如美国费城化学遗产基金会化学博物馆)。我国目前在化学与材料科学研究领域有出色表现,但是缺乏有效的、平台化和社会化的科普机制,少有专门的化学化工类博物馆或者专门的化学类传播项目。比如,绿色化学作为化学研究的理念,对绿色化学理念的传播展开的分析多集中在专门的化学化工类的学术期刊和高等教育类刊物(如《大学化学》)[32]。传播化工行业可持续发展理念的活动,面向的群体也多为大学生,比如国际化学品制造商协会、中国化学会在2012年举办了全国高校化学视频大赛,而面向公众的传播还有很大的拓展空间。我国有越来越多的重大科技创新项目团队开始从基于任务的被动式传播转向基于责任的主动式传播,特别是网络化科学传播推动了科研工作者与公众的互动频次和科普形式的多元化[33],但科研机构与社会和市场的协同不足,尚未形成在科学家参与的科学传播工作之中,引入社会化科学传播的有效政策和机制。

二、化学家与多主体合作参与有效化学传播的国际经验

针对如何促进科研人员参与有效的化学传播、科研人员如何与职业的科学传播者、教育者合作参与化学传播,国际上展开了一系列理论研究和实践,这些研究和实践既关注传播目标、也试图探索出如何进行有效传播的具体模式和有关化学传播的知识与策略。对这些传播活动进行分析,可为我们提供借鉴。以如何通过化学传播促进公众对科学的认知信任和理解为框架,针对前文所分析的四类问题,我们将国际上化学传播研究与实践工作大致分为以下四个方面:化学科研人员与职业的科学传播者、教育者的身份认同与理念整合;多主体合作参与化学传播的场景整合;多主体合作参与化学传播的目标拓展;多主体合作的机制与政策激励。

1. 不同主体的身份认同与理念整合

科研工作者在参与传播时,在身份认同和理念上与其他主体存在差异,比如科学家倾向于将科学传播的规范运用到公众传播中;科学家和科学记者在传播内容的主导权上有不同的倾向,处理与科学有关社会问题固有的不确定性时方式有别;科学家与公众共同参与科学教育时,认知劳动的分工会带来目标差异,等等。这些问题是科学传播、科学教育和科学哲学研究与实践领域的难点。我们将从具体的案例出发,阐释国际上的化学传播是如何整合科研工作者与其他传播者在化学传播中的优势与理念区隔。

根据科研工作者在化学传播工作中的位置和与其他主体的理念整合,国际上的化学传播工作大致可分为五类:科学家个人或科研团队;科研资助机构;专业化学学会或化学期刊;科研与科学传播、教育工作者进行合作与协同;科研工作者与传播对象作为共同主体。

(1)科学家个人或科研团队参与两种类型的化学传播:化学知识以及化学知识是如何获得的;化学与化工、化学与社会以及化学与个体生活。这两种类型的传播分别对应着专业知识和用于公共与个人决策的专业知识。比如海伦·弗里(Helen Free),长期致力于发起和支持“促进公众关注化学对日常生活质量的贡献”,设立儿童与化学项目来推动科学家在小学举办动手活动,通过制作有关现代社会中化学重要性的媒体访谈来传播化学。

(2)美国国家科学基金、英国研究理事会、德国科学基金会等基金资助机构,除了通过政策上的倡导和要求来鼓励和资助化学传播,还提供一系列化学传播和教育资源、提高研究人员的传播技巧。比如美国科学基金会的“探索科学:让我们做化学”项目,用来提升公众对化学的兴趣、感知相关性和自我效能感。“化学研究亮点”和“化学与材料多媒体”等系列项目,提供化学领域的新发现报道,用来传播化学研究进展和创新的价值。英国研究理事会提供促进公众参与化学的系列活动和资源,比如材料和冶金类在线课程、视频等;科学与技术设施理事会为研究人员提供促进公众参与的传播技巧,有专门的公众参与国家协同指导中心,在研究人员和学校之间发展出有意义的增进价值活动。比如,英国研究理事会通过实验室活动,帮助公众在理解化学研究与生物燃料替代化石燃料可行性之间的关系。德国科学基金会有专门的公共关系与科学传播合作研究中心,针对研究问题、方法和发现来与公众展开对话,促进传播。

(3)美国化学会、英国皇家化学会等专业化学学会,提供化学传播资源。比如美国化学会的官方栏目《反应》,提供化学传播视频。除了国家化学周、化学节等面向公众的年度活动,美国化学会还有专门的化学家庆祝地球周和儿童区,促进公众理解化学在地球可持续发展上发挥的正面作用。英国皇家化学会侧重于连接化学家与化学教师,提供教学资源与活动。德国化学会有专门的青年化学家组织,目的是建立大学、中小学、工业和公众之间的关系。此外,美国化学会与德国化学会在2020年签署合作伙伴协议,目标之一是向公众和政策制定者传播化学。

(4)科研人员和学校、科学博物馆等多主体协同,结合不同的场景来共同参与化学传播,进而实现化学传播的多重目标,是目前国际上的新趋势。我们将在下一节具体阐述。

(5)科研人员与科普对象作为共同主体的公民科学项目,多见于一些以健康和环境、天文学为主题的活动。化学是公民科学项目中受关注度较低的学科,常以工具形式出现在环境类公民科学项目中,比如在监测土壤或者空气质量的环境项目中。这可能是因为化学实验操作需要较强的专业性,以及相应的专业软件或者仪器相对比较昂贵。尽管如此,最近五年,国际上也出现一些专门针对化学的公民科学项目,比如葡萄牙波尔图大学化学与生物化学系的教师,通过发起参与海水物理化学参数的分析,促进学生对化学价值的感知[34]

以上这些化学传播的实践表明,科研工作者在参与传播时,可以有不同的身份和切入点,不同参与者在身份认同和理念上既存在差异,也有整合的基础。接下来我们将分析,这些整合是如何在具体化学实践中展开的。

2. 多元目标整合:逆合成分析式的化学传播

科研人员、科学传播者和科学教育者进行合作时,科学传播方式与具体的目标有关,根据传播目标的不同,具体细分为提高公众对科学的兴趣、促进公众对前沿科学研究方法的理解、参与做出与科学有关的决策、提高解决现实问题的能力、共同做出科学发现。针对化学传播中的认知关系,在传播过程中整合化学知识和有关化学的知识,将传播化学知识与传播有关化学的知识放在同等重要的位置,促进公众理解化学这门学科、社会中的化学以及化学与社会,促进公众对作为整体的化学的理解,在此基础上建立对化学学科以及化学与社会相关活动的信任,是当下的国际化学传播趋势背后暗含的底层理论。

促进公众理解化学,首先需要让化学家和传播者理解公众的所知和所想,理解公众的信念和价值、知晓公众的担忧和模糊之处,而不仅仅是传递知识、方法或者科学界对某些化学议题的共识。在具体展开传播、促进公众和社会重审化学时,有化学家倡导:做化学传播应该像化学家做逆合成分析一样,从目标开始,逆向设计最适当的传播策略,与公众展开双向对话和交流策略,共同构建有意义的化学。为此,化学传播应该关注到公众在理解化学时遇到的认知障碍。比如,化学特有的不同于其他学科的理论思维,科学家或者公众对任何化学现象的解释,都需要在宏观观察与微观分子事件之间建立联系,并由此形成以化学微观结构模型为中心的推理。学习者在宏观世界以及符号化的微观原子水平所发生的事件之间来回迁移时,存在理解障碍。在一项关注水沸腾后形成气泡问题的调查中,接近20%的大学毕业生人认为气泡中有气体在物理上是不可能的,甚至5%的人认为水蒸气是氢气和氧气的混合物,这意味着调查对象缺乏对化学键的理解[35]。理解化学和日常生活之间的联系,需要通过符号表征并理解化学模型。为此,化学传播不仅应通过简单的概念和与日常生活有关的实例来展开,还需要纳入毒理学和化学的基本概念,也要与化学结构模型的理解结合起来,在不同的概念之间建立联系,将不同的学科、现实情境联系起来,最终使得化学与其它学科、化学与社会更广泛地联系在一起。

正是基于这种理念,国际上的化学传播从整合性目标出发,将对化学传播的研究与做化学传播结合起来,并在不同的场景中实施、反馈和改进。

3. 多元目标在不同传播场景中的拓展

化学传播的研究者与实践者试图通过多主体合作,针对化学自身的学科特点以及公众理解化学中的认知关系,将特定情境中的科学传播模式拓展到更大范围的传播场景中。比如将博物馆科学传播中的传播活动拓展到正式教育的场景中,将公民科学项目拓展为教学法工具等。我们将以化学传播实施的主要场景为主要分类基准,分别展开论述。

(1)科学博物馆与科学探索中心。这类化学传播活动结合化学史、现实生活中的化学,通过提供化学活动与情境,展开化学家与公众的对话,促进不同年龄段人群对化学概念和过程的理解。比如英国的地方博物馆,展现约瑟夫·普利斯特里(Joseph Priestley)的化学研究、化学概念与实验[36];美国印第安纳大学化学系的科学家与博物馆合作,开发以有机化学为主题的博物馆展览,目的是通过将公众的已知概念、未知化学结构与气味联系起来,促进公众理解分子结构概念。这类展览内容还进一步被开发和拓展为化学主题课堂活动、儿童博物馆中的永久化学主题展览[37]。波士顿科学博物馆、明尼苏达科学博物馆、亚利桑大州立大学科学中心、美国国家非正式STEM教育网络以及美国化学会合作,在美国国家科学基金的资助下,实施在非正式教育情境(特别是博物馆)中创设化学教育产品的活动。

(2)分子学校。葡萄牙为了激发学生对化学的热情,更好地促进公众理解化学的本质,开设了大学预科项目——分子学校。分子学校项目通过理论和实验两个模块,在课程和活动中更多地涉及化学在日常生活、不同学术研究领域和工业中的应用,试图从兴趣出发、通过让学生参与化学的认知过程,来促进学生理解化学的多个维度。

(3)化学教师培训。要有效地进行化学教育和传播,需要化学家参与科学教师的培训[8]。国际上正开始兴起如何基于科学博物馆来培训未来的科学教师。意大利比萨大学以职前化学教师为分析对象,通过实证研究分析了非正式场景在化学教学中的作用,如帮助教师开发以化学为中心、与现实生活中相关的教育活动[25]

(4)面向通识教育的化学课程。斯克里普斯学院、克莱尔蒙特麦肯纳学院和匹兹学院共同创建的科克科学系,面向非科学背景的学生开设“药物化学科学与商业”通识课程[38]。这类课程的特点是,将化学原理、社会中的化学、化学与社会结合起来,通过实验室操作与项目参与,既提高学生的科学推理、评估信息与理解科学争论的能力,又提高学生的科学传播能力。比如课程涉及药物研发与商业化,关注药物企业和科学商业化有关的公共争论。

4. 多主体合作的激励机制和效果评估

国际主流的经费资助和评价激励措施,除了包括在政策和法规方面促进化学家、科研机构加大对化学传播工作的投入,还注重在评估传播效果时考虑到不同学科领域的科学家参与传播时的参与程度与传播目的的差异。在促进多主体合作的激励机制和效果评估上,国际上主要通过提供研究经费、制定指导框架和自我评估、设立奖项、合作展开研究等方式,鼓励科研工作者参与传播。

英国研究理事会将设计公众参与活动作为条件,要求申请者有传播技巧、提供媒体宣传素材或者高质量的演讲或公开论辩;此外,英国研究理事会还提供专门的开放基金,要求研究人员将20%-50%的时间投入传播。德国科学基金会设立专门的传播者奖。美国化学会有专门的公共关系与传播委员会,设立一系列与化学传播有关的奖项,比如奖励个人的“公共传播海伦•弗里奖”,2019年该奖项颁发给为当地报纸的科学专栏撰稿的化学家。

除了这些外部社会激励机制,美国化学会还将化学传播实践与对化学传播的研究相结合,从实践中获取有效的传播化学的经验。为了促进化学家更好地在学院和大学、政府实验室、企业、化学学会等场景中参与化学传播,美国化学会编写了《非正式环境中有效的化学传播》等书籍[39-40],目的是为化学家提供传播活动的指导框架。这份指导框架既可用来帮助化学家设计传播活动,还可以对传播效果做出自我评价。通过这种方式,化学家也参与到思考和研究如何进行有效的化学传播、如何在场馆等非正式教育环境中展开合作等具体问题。比如高校、博物馆与美国化学会合作,借助美国国家科学基金会提供的传播资源,既做化学传播,也对传播效果展开评估和研究。

总体而言,国际上的化学传播活动在目标上试图从化学、化学家和公众的认知关系出发,建立公众对整个化学(而不仅仅是对化学学科)的认知信任。

三、对我国化学传播的启示

化学为人类安全和社会需求做出的贡献要为人所知,不仅取决于化学内部的研究能力,还取决于化学家如何与社会进行互动。国际上化学科研人员参与有效的化学传播的经验或探索,为我国提供了如下启示。

(1)在传播内容和目标上,针对化学学科的特殊性、公众理解化学时在认知上的障碍以及公众对化学误解的深层次原因,传播者既需要传播化学知识,又需要传播有关化学的知识;既要利用化学与日常生活紧密关联的优势,还要关照化学概念和模型在促进公众理解社会中的化学时的重要性;既要通过实验操作呈现化学研究过程的优势,也要考虑如何将动手实验与现实世界建立起联系。以绿色化学理念为例,我国化学家不仅在20世纪90年代就倡导绿色化学,还在研究过程中不断改进研究方法来践行绿色化学。有些工作虽然没有冠以绿色化学之名,但目标导向是绿色化学,比如有机化学家戴立信研究和推动的不对称合成与不对称催化,其核心就是实现化学反应的高选择性,减少对环境的污染和危害[41]

(2)在传播场景和方式上,促进科技场馆、学校和数字媒体等多元场景的结合,增加化学传播的覆盖面,多维度地传播化学的本质。探索促进公众参与化学的公民科学项目,通过与化学家共同创造新知识的这种新方式传播化学。在校内教育中,除了在课堂教育中通过化学史来传播化学,传播我国古代与化学有关的技艺和近现代化学的发展,还可以进一步挖掘中国近现代化学史中的典型案例,从公众身边的化学家开始,在多元场景中传播我国杰出化学家的化学思想和方法,以及化学家在研究过程对风险和价值的评估与权衡。

(3)在资源和激励机制上,科研资助机构和专业学会提供化学传播的资源,在政策上要结合传播效果与认知贡献,鼓励化学科研工作者与教育者、传播者合作,在不同的传播场景中共同实现整合性的化学传播目标。比如《美丽化学》纪录片,由中国科学技术大学的科研人员和清华大学出版社联合制作,通过数字技术来展现化学结构和化学反应。

(4)在目标转化和拓展上,促进学校教育与非正式化学教育资源和目标的相互转化和拓展。一方面,促进学校化学教育中的教学工具在非正式教育场景中的运用;另一方面,化学科研工作者与教育者、传播者一起在非正式教育场景中培训职前化学教师,将非正式教育场景中的资源拓展到学校教育场景中。比如,对于化学结构模型认知这种特有的化学思维方式,化学家有更直接的体验和深度理解,可以参与培训化学教师、指导化学教学设计,并将这些资源拓展到化学化工博物馆的展览和互动活动之中。

(5)在化学传播的研究与实践的结合上,促进评估证据的获取,形成基于我国化学传播场景的有效传播策略。比如化学家与科技场馆合作,研究何种内容和方式可以提高公众对化学的兴趣和理解、化学家和公众交流所产生的具体影响等。在此基础上形成指导化学科研人员与其他主体参与化学传播的指导性框架,如对《美丽化学》传播效果的实证研究,可以反馈于后续的传播实践。

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The Epistemic Dilemma in Communicating Chemistry and the Implications of Multiple Participants Collaboration in International Chemistry Communication
ZHU Jing1, JIANG Xue-feng2     
1. Department of Philosophy, East China Normal University;
2. School of Chemistry and Molecular Engineering, East China Normal University
Abstract: Chemistry is central to address the challenges to human security, but chemistry is lack of visibility and harder to communicate than other disciplines. Based on the framework of building public epistemic trust in chemistry, this article first presents the epistemic dilemma and problems in communicating chemistry both in global and local settings. Taking the research and practice collaboration and chemists participating in effective chemistry communication for examples, we illustrate how chemists can successfully help to promote public understanding of chemistry with science communicators and educators from integrating their aims and contents of communicating the nature of chemistry. We give some suggestions on the implementation for research and practice of communicating chemistry in China.
Keywords: science communication    chemistry communication    science education    nature of chemistry    epistemic trust    

作者简介:朱晶,华东师范大学哲学系教授。研究方向为科学实践哲学;
姜雪峰,华东师范大学化学与分子工程学院教授。研究方向为合成方法创制导向的药用天然产物全合成、功能材料合成。
通信作者:姜雪峰,邮箱地址: xfjiang@chem.ecnu.edu.cn
项目资助:国家杰出青年科学基金(22125103),中央高校基本科研业务费项目华东师范大学人文社会科学青年跨学科学术创新团队项目“科学传播的哲学研究”(2022QKT003)。